计算机数控技术
什么是数控技术
什么是数控技术1. 引言数控技术是一种将计算机控制与机械加工相结合的技术。
它通过数控系统控制机床进行精确的加工和切削操作，能够实现高效、精确和自动化的加工过程。
在现代制造业中，数控技术已经成为一种重要的生产工具，被广泛应用于各种工业领域。
2. 数控技术的原理与发展数控技术的发展源于20世纪50年代计算机技术的出现，随着电子技术、自动控制技术和机械制造技术的进步，数控机床的产生和应用逐渐成熟。
数控技术的核心原理是利用数字数据控制机床运动，通过数控程序控制机床进行精确的加工操作。
数控技术的发展经历了几个阶段。
早期的数控技术主要采用绝对编程和固定循环控制方式，限制了数控系统的灵活性和应用范围。
随着计算机技术和软件技术的飞速发展，数控技术逐渐转向相对编程和自适应控制，使数控系统能够更好地适应不同的加工需求。
3. 数控技术的应用领域数控技术在制造业的应用非常广泛，涵盖了机械加工、汽车制造、航空航天、电子和医疗设备制造等多个领域。
在机械加工领域，数控机床可以替代传统的人工操作，提高加工精度和生产效率。
在汽车制造领域，数控技术可以实现汽车零部件的自动化生产，提高生产质量和降低成本。
航空航天领域对精密零部件的需求非常高，数控机床在这个领域发挥着重要作用。
电子和医疗设备制造领域对产品精度要求严格，数控技术可以保证产品质量的一致性和稳定性。
4. 数控技术的优势数控技术相比传统的机械加工方法具有多个优势：•高精度：数控机床可以实现微米级的加工精度，比传统的人工操作更加准确和精确。
•高效率：数控机床可以进行多轴联动控制，实现同时加工多个工序，提高生产效率。
•灵活性：数控机床可以通过调整数控程序来适应不同的加工需求，具有较强的灵活性和适应性。
•自动化：数控机床可以实现自动换刀、自动上下料、自动测量等操作，减轻操作人员的工作负担。
•节约成本：数控机床的使用可以减少人工操作和人工错误带来的损失，降低生产成本。
5. 数控技术的挑战与前景随着科技的不断进步，数控技术也在不断发展和完善。
数控技术的原理与应用
数控技术的原理与应用1. 引言随着科学技术的发展和工业的进步，数控技术在制造业中起着至关重要的作用。
数控技术是一种使用计算机控制机床进行加工的先进技术，它具有高精度、高效率和高稳定性的特点，被广泛应用于各个领域，包括航空航天、汽车制造、机械制造等。
本文将深入探讨数控技术的原理和应用。
2. 数控技术的原理数控技术基于计算机技术和自动控制技术，它通过计算机对机床的各个运动轴进行精确控制，实现工件的精密加工。
数控技术的原理主要包括以下几个方面：2.1 数值控制系统数值控制系统是数控技术的核心部分，它由计算机和相关软件组成。
计算机通过预先编写好的程序来控制机床进行加工操作。
数值控制系统可以精确计算出机床各个轴的运动轨迹和加工参数，使得加工过程更加稳定和准确。
2.2 传感器和执行器传感器和执行器是数控技术中重要的组成部分，它们用于感知和控制机床的运动状态。
传感器可以实时监测机床的位置、速度和加速度等参数，从而向计算机提供必要的反馈信息。
执行器根据计算机的指令来控制机床的运动，如控制切削工具的进给和转速。
2.3 控制器控制器是数控技术中的关键设备，它负责将计算机生成的指令转化为机床的运动。
控制器包括硬件和软件两部分，硬件主要是指控制板、接口和驱动器等设备，软件则是运行在控制器上的程序。
控制器根据数值控制系统提供的指令来控制机床的各个运动轴，确保加工过程的准确性和稳定性。
3. 数控技术的应用数控技术在各个工业领域都有广泛的应用，下面将介绍其中几个典型的应用场景。
3.1 航空航天制造在航空航天制造领域，精密和高效的加工是非常重要的，而数控技术正是能够提供这样的加工能力。
数控机床可以根据复杂的工程图纸，精确地加工出各种复杂形状的零件，提高生产效率和产品质量。
3.2 汽车制造在汽车制造领域，数控技术被广泛应用于车身加工、零部件加工和装配过程中。
数控机床可以快速精确地进行车身板金件的切削、冲压和折弯，同时也能够加工出高精度的发动机零部件，提高汽车的整体性能和质量。
数控技术是学什么 主要课程有哪些
数控技术是学什么主要课程有哪些数控技术是一门应用于工业生产中的先进技术，通过对计算机数值控制系统的设计、编程和运行来实现对加工设备的自动化控制。
随着现代制造业的发展，数控技术的应用越来越广泛，成为了现代工程技术领域不可或缺的重要技能。
一、数控技术的定义和发展背景数控技术（Numerical Control Technology）是一种利用数字计算机控制的自动化技术，它通过计算机控制加工设备进行加工操作，具有高效、精确、灵活等特点。
数控技术的发展可以追溯到20世纪50年代，最初是为了解决航空航天领域的特殊加工需求而研发的。
随着电子计算机的迅猛发展和应用，数控技术逐渐成为了制造业的重要组成部分。
二、数控技术的学习内容1. 机床操作与编程基础：学习数控机床的结构、工作原理、操作方法和编程语言等基础知识，掌握数控机床的基本操作和编程技能，了解数控机床的保养和维护方法。
2. 数控编程与加工工艺：学习数控编程的基本概念、编程语言和编程规范，熟悉数控编程的常用指令和编程方法，了解不同加工工艺对数控编程的要求。
3. 数控设备与系统维护：学习数控设备的维护保养方法，包括设备的调试、故障排除和维修等内容，熟悉数控系统的硬件和软件组成，了解数控设备的日常管理和维护要点。
4. 数控加工工艺与工装夹具：学习数控加工工艺流程的规划和设计，了解不同工件的加工要求和加工工艺选择的考虑因素，熟悉常用的工装夹具及其使用方法。
5. 数控机床的改进与创新：学习数控机床的改进技术和创新思路，了解数控机床的发展趋势和应用前景，探索数控技术在未来制造业中的应用和发展方向。
三、数控技术主要课程1. 数控基础理论：介绍数控技术的基本概念、发展历程和应用领域，讲解数控系统的组成和工作原理，培养学生对数控技术的整体认识。
2. 数控机床操作与编程：通过实践操作和编程练习，让学生掌握数控机床的操作方法和编程技能，提高学生对数控机床的控制能力。
3. 数控加工工艺与工装夹具：介绍常用的数控加工工艺流程和工装夹具的使用方法，培养学生对不同工件的加工要求和工装夹具选择的能力。
计算机数控技术复习题
计算机数控技术复习题1.数字控制简称NC 计算机数控系统简称CNC2.数字机床的组成：①信息载体②计算机数控系统③伺服系统④机床本体分类方法机床类型按坐标轴数分一般数控机床数控加工中心机床多坐标数控机床按系统控制特点分点位控制数控机床直线控制数控机床轮廓控制数控机床按有无测量装置分开环数控系统半闭环数控系统闭环数控系统按功能水平分经济型普及型全功能型(高级型) 5.半闭环控制系统与闭环控制系统的不同点？半闭环控制系统与闭环控制系统的主要区别在于检测反馈信号不是来自工作台，而是来自于安装在电动机轴端或丝杠轴端的角位移测量元件。
/doc/7c9240815.html,C系统的组成：①程序输入与输出设备（和外界交换信息的通道）②通信设备③计算机数字控制装置（核心）④可编程控制器（是一种专用控制微机）⑤主轴驱动装置（控制主轴转速）和进给驱动装置（关系到数控系统的精度和速度）7.数控装置与机床及机床电器设备之间的接口分为四种类型：①与驱动有关的连接电路，主要是指与坐标轴进给驱动和主轴驱动可连接电路②数控装置与测量系统和测量传感器之前的连接电路③电源及保护电路④开/关信号和代码信号连接电路8.接口电路的主要任务：①进行电平转换和功率放大②为防止噪声一起误动作③采用模拟量传送9插补的基本概念点的密集化10.插补方法：1.基准脉冲查补：又称行程标量插补或者脉冲增量插补2.数据采样插补：又称时间标量插补或者数字增量插补区别：1.发出的是指令脉冲序列 2产生的不是指令脉冲，即是指令脉冲。
1算法简单 2算法复杂，需要CPU1仅适用于精度和速度要求不太高的数据系统（开换系统）2适用于以交、直流伺服电动机为驱动装置的闭环、半闭环控制系统11.常用的数据采样插补法：直线函数法、扩展数字积分法、二阶递归扩展数字积分插补法、双数字积分插补法、角度逼近圆弧插补法12.并行处理分为“资源重复（硬件）并行处理方式”“时间重叠（软件）并行处理方式”和“资源共享（软件）并行处理方式”资源分时共享并行处理主要采用CPU分时共享的原则来解决过任务的同时运行13.根据位置检测装置安装形式和测量方式有直接测量的间接测量，增量式测量和绝对式测量14.一个脉冲所代表的基本长度单位是分辨率，分辨率=1/2n n指码盘的周数15.纹距（W）W=w/θ16.光栅：主光栅和指示光栅17.脉冲信号相位差为90o18.倍频可提高光栅的分辨精度，降低光栅尺的制作精度19.进给脉冲的频率决定了驱动速度，进给脉冲的数量决定了位移量20.数控机床对伺服电动机有那些要求：要求伺服电动机具有高位移精度、宽调速范围、足够的带负载能力及高稳定性和高响应速度22、常用的步进电动机性能指标有哪些：其含义是什么？（4-3）1）步距角：反映步进电动机定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过的角度。
数控技术第4章计算机数控系统(1)
位臵控制模块
6、可编程控制器（PLC） 代替传统机床的继电器逻辑控制来实现各种开关 量的控制。 分为两类： 一类是“内装型”PLC，为实现机床的顺序控制 而专门设计制造的。 另一类是“独立型”PLC，它是在技术规范、功 能和参数上均可满足数控机床要求的独立部件。
三、多CPU结构 适合多轴控制、高进给速度、高精度的机床。 紧藕合：相同的操作系统 松藕合：多重操作系统
控制各类轴运动的功能，用能控制的轴数和能同时控制 的轴数来衡量。
准备功能：G指令功能，指定机床的运动方式。 插补功能：包括软件粗插补和硬件精插补。 进给功能：F指令功能。
切削进给速度(mm/min) 同步进给速度(mm/r) 快速进给速度 进给倍率
主轴功能: 指令主轴转速 S指令功能，指定主轴转速(r/min, mm/min)。 转速编码，恒切削速度切削，主轴定向准停 辅助功能： M指令功能，指定主轴的起停转向（M03、M04）、冷却 泵的通和断、刀库的起停等。 刀具功能：T指令，选择刀具。 字符和图形显示功能： 显示程序、参数、补偿量，坐标位臵、故障信息等。 自诊断功能： 故障的诊断，查明故障类型及部位。
4、进给速度处理 编程指令给出的刀具移动速度是在各坐标合成方 向上的速度，进给速度处 理要根据合成速度计算 出各坐标方向的分速度。 此外，还要对机床允许的最低速度和最高速度的 限制进行判别处理，以及用软件对进给速度进行 自动加减速处理。
5、插补计算 插补就是通过插补程序在一条已知曲线的起点和 终点之间进行“数据点的密化”工作。
三. CNC系统的工作过程
基本过程： CNC装臵的工作过程是在硬件的支持下，执行软 件的过程。 通过输入设备输入机床加工零件所需的各种数据 信息，经过译码和运算处理（包括刀补、进给速 度处理、插补），将每个坐标轴的移动分量送到 其相应的驱动电路，经过转换、放大，驱动伺服 电动机，带动坐标轴运动，同时进行实时位臵反 馈控制，使每个坐标轴都能精确移动到指令所要 求的位臵。
数控技术概述
图1-4 数控机床的组成
图1-5 数控机床的结构框图
• ⑴ 输入输出装置。现代数控机床，可以通过手动方式 （MDI方式）、DNC网络通讯、RS232串口通讯、优盘 等方式输入程序。输出装置包括打印机、存储器和显 示器等。
• ⑵数控装置。数控装置是数控机床的核心。其接受输 入装置输入的数控程序中的加工信息，经过译码、运 算和逻辑处理后，发出相应的指令给伺服系统，使伺 服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求 动作。数控装置是由中央处理单元（CPU）、存储器、 总线和相应的软件构成的专用计算机。整个数控机床 的功能强弱主要由这一部分决定。
后将加工程序输入数控装置，按照程序的要
求，经过数控系统信息处理、分配，使各坐
标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件 的相对运动，完成零件的加工。
图1-7 数控加工过程
1.2 数控机床的特点及分类 1.2.1 数控机床的特点
•⑴数控机床有广泛的适应性和较大的灵活 性求变换加工程序，可解决单件、 小批量生产的自动化问题。数控机床能完 成很多普通机床难以胜任的零件加工工作， 如叶轮等复杂的曲面加工。
• ④军事装备：现代的许多军事装备，都大量采用 伺服运动控制技术，如火炮的自动瞄准控制、雷 达的跟踪控制和导弹的自动跟踪控制等。
• ⑤其他行业：在轻工行业，采用多轴伺服控制 （最多可达几十个运动轴）的印刷机械、纺织机 械、包装机械以及木工机械等；在建材行业，用 于石材加工的数控水刀切割机；用于玻璃加工的 数控玻璃雕花机；用于席梦思加工的数控行缝机 和用于服装加工的数控绣花机等。
•⑵数控机床的加工精度高，产品质量稳定。 数控机床按照预先编制的程序自动加工， 加工过程不需要人工干预，加工零件的重 复精度高，零件的一致性好。对于同一批 零件，由于使用同一机床和刀具及同一加 工程序，刀具的运动轨迹完全相同，并且 数控机床是根据数控程序实现计算机控制 自动进行加工，可以避免人为的误差，这 就保证了零件加工的一致性好，且质量稳 定可靠。
数控技术原理与系统
数控技术原理与系统数控技术是一种通过计算机软硬件控制机床和工具进行自动加工的先进制造技术。
它在传统机床的基础上，引入了计算机数字控制系统，以提高加工精度、效率和自动化程度。
本文将对数控技术的原理和系统进行分析和探讨。
一、数控技术原理数控技术的核心原理是通过编程指令将加工工艺要求转化为机床的加工轨迹和切削参数，并通过计算机控制系统实现对机床的自动控制。
数控技术的原理主要包括以下几个方面：1. 数字化表示和储存：数控系统将机床的加工轨迹和切削参数等信息以数字的形式进行表示和储存。
通过数字化的数据表示，方便了工艺参数的调整和加工过程的优化。
2. 程序控制：数控系统通过编程指令实现对机床运动轨迹和切削参数的控制。
通过编程，可以指定机床的加工路径、进给速度、刀具的切削深度等参数，从而实现工件的精确加工。
3. 传感器反馈：数控系统通过传感器实时感知机床和工件的状态，并将感知到的信息反馈给控制系统进行处理。
传感器可以监测机床的位置、速度、加速度等参数，以及工件的尺寸和表面质量等指标，从而实现对加工过程的实时监控和调整。
4. 闭环控制：数控系统采用闭环控制的方式对机床进行控制。
即通过传感器反馈的信息进行实时比较，将实际加工结果与期望结果进行对比，从而对控制指令进行修正和调整，以达到更高的加工精度和稳定性。
二、数控系统数控系统是数控技术实现的关键，它由硬件和软件两部分组成。
数控系统的硬件包括计算机、控制器、伺服电机等主要设备，而软件则包括编程软件、操作系统以及相应的应用软件。
1. 计算机：计算机是数控系统的核心设备，它负责将加工工艺的要求转化为机床的控制指令，并实时监控和调整加工过程。
计算机采用高性能的处理器和大容量存储器，以满足复杂加工任务的需求。
2. 控制器：控制器是数控系统的指挥中心，它接收计算机发送的控制指令，并对机床的运动和切削参数进行实时控制。
控制器通常采用专用的硬件电路，以实现高速稳定的信号处理和输出。
数控技术的概念
数控技术的概念及关键概念1. 概念定义数控技术（Numerical Control，简称NC）是一种基于数字化技术和计算机控制的自动化加工技术，通过预先编程的方式，将加工工艺参数转换为机床运动轨迹和操作指令，实现对工件进行精确、高效的加工。
2. 关键概念2.1 数控系统数控系统是数控技术的核心。
它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控设备、伺服驱动系统、传感器等；软件包括编程系统、操作界面、运动控制算法等。
数控系统负责接收用户输入的加工要求和参数，并将其转化为机床运动轨迹和指令发送给执行部件。
2.2 数控编程数控编程是将加工要求和参数转化为机床能够识别和执行的指令序列的过程。
传统的数控编程使用G代码（国际通用标准）或M代码（机床厂商定义）进行描述。
随着计算机技术的发展，现代数控编程已经实现了CAD/CAM集成，可以通过图形界面进行可视化编程。
2.3 数控加工数控加工是指利用数控技术对工件进行切削、成形等加工操作的过程。
相比传统的手工操作或传统机械加工，数控加工具有高精度、高效率、重复性好等优点。
常见的数控加工包括铣削、钻孔、车削、镗削等。
2.4 数控机床数控机床是实现数控加工的关键设备。
它由运动系统和执行系统组成。
运动系统包括主轴、进给轴等，负责实现机床的运动；执行系统包括伺服驱动器、电机等，负责将指令转化为实际的运动。
2.5 自动化与智能化数控技术作为一种自动化加工技术，可以大大减少人力投入，提高生产效率和产品质量。
随着人工智能技术的发展，数控技术也逐渐向智能化方向发展，如自适应切削、自学习优化算法等。
3. 重要性及应用3.1 提高生产效率相比传统机械加工，数控技术具有高效率的优点。
数控机床可以实现多轴协同运动、高速切削等功能，大大提高了加工效率，缩短了加工周期。
3.2 提高产品质量数控技术能够实现高精度的加工，保证产品的尺寸精度和表面质量。
通过数控编程和仿真，可以在加工前模拟和优化加工过程，减少误差，并提前发现潜在问题。
数控技术的基本知识
数控技术的基本知识数控技术是一种运用计算机数字控制系统进行加工的技术，在制造业中广泛应用。
随着数控技术的不断进步和发展，其应用范围也越来越广泛。
本文将介绍数控技术的基础知识。
一、数控系统的概述数控系统是一种通过编写程序控制数控机床进行精密加工的系统。
数控系统软件的主要部分是计算机程序，该程序包括数控机床所需的运动指令。
硬件部分主要包括数控机床、数控装置、电机和传感器等。
二、数控系统的三个坐标轴数控系统的机床主要由三个坐标轴控制：X、Y、Z三个轴。
其中，X轴代表水平方向移动，Y轴代表一个垂直方向移动，Z 轴代表一个前后方向移动。
这些轴可以在不同的方向上运动，从而实现三维加工的目的。
三、数控系统的编程方法数控系统的编程方法包括手工编程和计算机编程两种。
手工编程是通过手动操作进行编码，主要用于简单的加工任务。
计算机编程是通过计算机编写程序进行控制，主要用于更复杂的加工任务。
计算机编程是更常用的编程方法，因为它可以更准确地控制机床。
四、数控系统的工作流程数控系统的工作流程包括输入加工参数、编写加工程序、将程序加载到数控装置、数控装置将程序解释为运动命令、机床根据指令开始移动、传感器检测加工过程，并将数据反馈给数控装置、完成加工任务后卸载程序。
五、数控系统的优势相对于传统加工方法，数控系统具有以下优越性：1.精度高：数控系统具有非常高的精度，能够完成复杂的加工任务2.效率高：数控机床的加工速度比传统机床更快，可大大缩短加工周期3.适应性强：数控系统可以根据加工物体的形状和尺寸自动调整加工方式4.减少人力：数控系统可以实现全自动化加工，不需要人工操作6.数控系统的前景随着社会的不断进步，人们对生产效率和精度的要求越来越高，数控系统有着广阔的应用前景。
未来，数控系统将会进一步发展和完善，在制造业中的应用将更加广泛。
总之，数控技术是一种非常先进的加工技术，在制造业中具有重要的地位和作用。
掌握数控技术的基础知识对提高生产效率和质量有着重要的意义，希望各位读者能够关注并学习。
数控专业简介
数控专业简介数控专业介绍：数控技术也叫计算机数控技术（CNC，Computerized Numerical Control），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。
数控专业就业前景：1、制造业的社会、行业背景数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的技术手段；数控技术是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。
加入世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”。
为了增强竞争能力，制造企业已开始广泛使用先进的数控技术。
据统计，目前我国数控机床操作工短缺60万左右。
数控人才短缺已引起中央领导、教育部、劳动与社会保障部等政府部门的高度重视。
“月薪6000难聘数控技工”、“年薪16万招不到模具技工”成为全社会普遍关注的热点问题。
教育部、劳动保障部、国防科工委、信息产业部、交通部、卫生部等六部委决定实施“职业院校制造业技能型紧缺人才培养培训工程”，力争实现五年培养30万以上制造业技能型紧缺人才的目标，以缓解我国劳动力市场技能型人才的紧缺状况。
2、数控技术人才需求情况数控技术人才需求量的大小和人才需求的类型、层次、质量等取决于国民经济和制造业的发展程度、水平，也取决于用人单位自身的管理要求、发展趋势等。
据统计，制造业较发达的德国、美国、日本等国家的数控机床占生产设备的70%以上，我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距，据机械协会统计，目前我国制造业数控机床拥有量不足总量的2%，而且近几年来都以３５％以上的速度在增长，对于目前我国现有的有限数量的数控机床也未能充分利用。
数控技术的原理和应用
数控技术的原理和应用1. 什么是数控技术数控技术是一种以数字化指令为基础的自动化加工技术，它通过计算机控制机床来实现工件的加工过程。
数控技术将设计好的图纸通过计算机编码，然后通过数控程序控制机床的运动和加工过程。
相比传统的手工操作和传统机床，数控技术具有更高的精度、更高的加工效率和更好的重复性。
2. 数控技术的原理数控技术的原理主要包括以下几个方面：2.1 数字化设计与编码数控技术的加工流程从数字化设计和编码开始。
设计师使用计算机辅助设计（CAD）软件进行三维模型的设计，然后将设计好的模型转化为机床可以识别的数控代码。
数控代码包含了加工路径、切削速度、进给速度等信息。
2.2 机床控制系统机床控制系统是数控技术的核心部分，它负责接收计算机发送的数控代码，并根据代码控制机床的运动和操作。
机床控制系统一般包括硬件和软件两部分。
硬件部分主要包括运动控制卡、伺服系统和传感器等，软件部分主要包括数控程序控制、运动插补和人机界面等。
2.3 机床运动控制机床运动控制是数控技术的关键环节，它通过控制机床的运动轴实现工件的加工过程。
数控机床一般包括三个或更多个坐标轴，如X轴、Y轴和Z轴。
机床运动控制通过控制不同坐标轴的运动速度和位置来实现工件的加工。
2.4 自动刀具补偿自动刀具补偿是数控技术的重要功能之一，它能够自动调整刀具的位置和姿态来保证加工的精度。
数控技术可以根据刀具磨损程度进行自动补偿，以确保加工结果的一致性。
3. 数控技术的应用数控技术在各个领域有着广泛的应用，以下列举了几个常见的应用领域：3.1 汽车制造在汽车制造领域，数控技术可以用来加工发动机零部件、车身结构件和底盘组件等。
数控技术能够提高零部件的精度和加工效率，提高汽车质量和生产效率。
3.2 航空航天航空航天领域对零部件的精度要求非常高，数控技术在这个领域有着广泛的应用。
数控技术可以用来加工航空发动机零部件、飞机结构件和导弹零部件等，提高零部件的精度和可靠性。
数控技术的基本原理与应用
数控技术的基本原理与应用随着科技的不断发展，数控技术在各行各业中的应用越来越广泛。
数控技术是一种通过计算机控制机床进行加工的技术，它的基本原理是将加工工艺参数转化为数值信号，通过计算机控制机床执行相应的运动，从而实现精确的加工。
本文将从数控技术的基本原理和应用两个方面进行探讨。
一、数控技术的基本原理1.1 数控技术的发展历程数控技术起源于20世纪50年代，当时主要用于军工领域的航空航天制造。
随着计算机技术的快速发展，数控技术逐渐应用于其他行业，如汽车制造、机械加工等。
数控技术的发展历程可以分为硬件发展和软件发展两个方面。
硬件方面，数控机床的结构和控制系统不断完善，使得加工精度和效率得到了提高。
软件方面，数控编程语言和加工工艺参数的转换算法不断改进，使得数控编程更加方便和灵活。
1.2 数控技术的基本原理数控技术的基本原理是将加工工艺参数转化为数值信号，通过计算机控制机床执行相应的运动。
具体来说，数控技术包括以下几个方面：首先，数控编程。
数控编程是将加工工艺参数转化为数值信号的过程。
通常使用的数控编程语言有G代码和M代码。
G代码用于控制机床的运动轨迹，如直线插补、圆弧插补等；M代码用于控制机床的辅助功能，如冷却液的开关、刀具的自动换刀等。
其次，数控控制系统。
数控控制系统是实现数控技术的核心部件，它由计算机、控制器和驱动器组成。
计算机负责解析数控程序，生成控制信号；控制器负责将控制信号转化为电信号，通过驱动器控制机床的运动。
最后，数控机床。
数控机床是执行加工任务的设备，它由机床主体和数控系统组成。
机床主体负责实现各种运动方式，如进给运动、主轴运动等；数控系统负责接收控制信号，并通过驱动器控制机床的运动。
二、数控技术的应用2.1 数控技术在汽车制造中的应用汽车制造是数控技术的重要应用领域之一。
数控技术在汽车制造中的应用主要体现在以下几个方面：首先，数控机床的应用。
数控机床能够实现高精度的加工，可以用于制造汽车零部件，如发动机缸体、曲轴等。
数控技术的基本知识
数控技术的基本知识随着计算机技术的发展，数控技术成为了现代制造业不可或缺的一项技术。
数控技术以计算机为核心，通过对计算机程序的输入、加工机床的操作实现对工件的加工。
数控技术以其高效、精准和可编程的特点，逐渐代替了传统的手工或半自动化加工方式。
对数控技术的基本知识的了解，对于提高加工效率、降低生产成本具有重要意义。
一、数控机床系统组成数控机床最基本的构成部分是机床本体、机床控制系统和刀具传动系统。
其中机床本体是指机床的结构，它通过加工不同形状的工件，实现工件雕刻雕琢的目的。
机床控制系统是指通过相应的数控程序实现机床上刀具的运动轨迹和加工工件的过程。
而刀具传动系统是指通过刀具在机床控制系统的控制下，实现刀具在机床上的不同运动轨迹和加工速度。
二、数控机床运动的基本方式数控机床的运动一般分为三个方向，即X、Y和Z轴。
X轴是指机床横向运动的方向，Y轴是指机床纵向运动的方向，而Z轴是指机床高低位置的变化。
在刀具传动系统中，刀具的轨迹是通过设置控制程序来实现的。
三、数控程序的基本结构数控程序是指通过计算机编制程序来完成加工过程的程序。
数控程序的基本结构一般分为五个部分，即程序头、程序体、序列号、补偿和紧急停机。
其中程序头是指对程序的整体描述，包括程序名、单位、加工方式、刀具和工件的信息等。
程序体是指包含了具体的路径和刀具运动轨迹的部分。
序列号指确定加工顺序的序列号。
补偿是指在加工过程中，可能会出现一些误差，通过对误差进行补偿，提高加工精度。
紧急停机是指如果在加工过程中，机器发生了故障或者出现了异常，可以通过紧急停机，避免出现危险。
四、数控机床的优点和应用数控机床具有高效、精准、可编程等特点。
其具有的优点包括：一是可以大大缩短加工周期，提高生产效率；二是可以实现高精度加工，大大提高产品的质量；三是可以通过程序实现复杂形状的加工，提高了产品的设计自由度。
因此，在现代制造业中，数控机床的应用非常广泛，大多数高精度工件的制造都需要数控机床的支持，包括了汽车、航空、造船、机械加工、电子等行业。
数控技术的基本概念与发展历程
数控技术的基本概念与发展历程数控技术是一种通过计算机控制机床进行加工的先进制造技术。
它的出现极大地提高了生产效率和产品质量，被广泛应用于各个行业，如航空航天、汽车制造、电子设备等。
本文将从数控技术的基本概念、发展历程以及应用前景等方面进行论述。
一、数控技术的基本概念数控技术是指利用计算机进行控制和管理机床运动的一种先进技术。
它通过预先编程的方式，将加工工艺参数输入计算机，再由计算机根据程序指令控制机床进行运动，从而实现零件的加工。
数控技术的核心是计算机数控系统，它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括机床、传感器、执行机构等，而软件则包括CAD/CAM 软件、数控编程软件等。
二、数控技术的发展历程数控技术的起源可以追溯到20世纪50年代。
当时，随着计算机技术的快速发展，人们开始尝试将计算机应用于机床控制。
最早的数控机床是利用磁带进行控制的，但由于磁带的存储容量有限，限制了程序的复杂性和加工的精度。
随着半导体技术的进步，数控技术逐渐从大型机床向小型机床推广，同时，磁盘和磁带的出现也大大提高了程序的存储容量。
在20世纪70年代，随着微处理器和集成电路技术的成熟，数控技术得到了飞速发展。
计算机数控系统逐渐取代了传统的硬线控制系统，使机床的控制更加灵活和精确。
同时，CAD/CAM技术的出现也为数控加工提供了更多的可能性，使得加工工艺更加智能化和自动化。
到了21世纪，随着互联网和云计算技术的兴起，数控技术进一步向智能化和网络化发展。
人们可以通过云端软件进行远程监控和管理机床，实现生产过程的远程控制。
同时，人工智能技术的应用也使得机床具备了自学习和自适应的能力，进一步提高了加工的效率和质量。
三、数控技术的应用前景数控技术在各个行业都有广泛的应用前景。
在航空航天领域，数控技术可以用于制造高精度的航空发动机零部件和飞机结构件，提高飞机的性能和安全性。
在汽车制造领域，数控技术可以用于制造复杂形状的汽车车身和发动机零部件，提高汽车的制造精度和质量。
数控技术原理
数控技术原理
数控技术原理是一种利用计算机控制系统对数控机床进行自动化加工的工艺。
它的核心思想是将产品的加工要求通过计算机编程的方式输入到控制系统中，由控制系统自动化地指挥数控机床进行加工操作，从而实现加工过程的精确控制和自动化管理。
数控技术的原理主要包括以下几个方面：
1. 数学模型：数控技术利用数学模型对产品的几何形状和加工要求进行描述和分析。
常用的数学模型包括曲线方程、曲面方程、工件坐标系等。
通过数学模型的建立，可以实现对产品形状的精确控制。
2. 数控指令：数控机床通过数控指令来实现加工操作。
数控指令是由计算机编程生成的，它通过指定运动轨迹、进给速度、切削参数等来指导数控机床进行加工。
常用的数控指令有G
代码、M代码等。
3. 插补算法：数控技术利用插补算法来实现对加工轨迹的控制。
插补算法根据数学模型和数控指令，计算出机床的工件坐标系与机床坐标系之间的坐标转换关系，从而实现对加工轨迹的精确控制。
4. 反馈控制：数控技术利用传感器和测量装置对加工过程进行实时监测和反馈控制。
通过检测工件的位置、姿态、尺寸等参数，与预设的数学模型进行比较，可以及时纠正加工误差，保
证加工精度。
5. 优化算法：数控技术还利用优化算法对加工过程进行优化。
通过分析加工要求和机床性能，结合数学模型和加工经验，可以确定最优的加工参数和加工路径，从而提高加工效率和质量。
总的来说，数控技术的原理是通过数学模型、数控指令、插补算法、反馈控制和优化算法等方式，实现对数控机床的自动化加工控制，从而提高加工精度、效率和质量。
《数控技术》课件
数控技术的优点
1 高精度
数控技术可以实现精确的 加工，提高产品的质量。
2 高效率
数控机床工作速度快，大 大缩短了生产周工需求进行编程，适应 不同的产品制造。
数控机床的构成与原理
数控机床主要由机床本体、数控装置和执行机构组成，通过数控系统来控制加工过程。
数控编程的基本知识
《数控技术》PPT课件
什么是数控技术
数控技术是一种通过计算机控制的自动化制造技术，它通过预先编程的指令来控制机床进行加工和生产。
数控技术的发展历程
1
第一台数控机床
在1949年研制成功，标志着数控技术的诞生。
2
数控技术的应用扩展
从1960年代开始，数控技术逐渐应用于各行各业，推动了工业的现代化。
3
数控技术的智能化发展
随着计算机技术的不断进步，数控技术实现了更高的精度和智能化。
数控技术的应用领域
航空航天
数控技术被广泛应用于飞机零部件的加工，提高了零部件的精度和质量。
汽车制造
数控技术在汽车工业中的应用，实现了高效、精确和可重复的生产。
电子制造
数控技术可以实现对微小零件的加工，满足电子产品的高精度要求。
数控编程是将加工过程和加工要求转化为机床可以执行的指令代码，需要掌 握编程语言和机床操作规程。
数控技术的未来发展
智能化制造
数控技术将与人工智能、机器人 技术等结合，实现更智能、高效 的制造。
增材制造
自动化生产线
三维打印等新兴制造技术将与数 控技术结合，推动制造业的革新。
数控技术在自动化生产线上的应 用将进一步提高生产效率和质量。
数控技术的基本原理与使用教程
数控技术的基本原理与使用教程随着科技的不断进步，数控技术在工业制造领域中扮演着越来越重要的角色。
数控技术是一种通过计算机程序来控制机床进行加工的技术，它具有高效、精确、灵活等优点，被广泛应用于各个行业。
本文将介绍数控技术的基本原理和使用教程，帮助读者更好地了解和应用这项技术。
一、数控技术的基本原理数控技术的基本原理是通过计算机程序来控制机床进行加工。
首先，需要将加工工艺转化为数学模型，即将设计图纸转换为计算机可以理解的数字形式。
然后，通过编写程序，将数字指令传输给数控系统。
数控系统根据指令控制机床的各个运动轴，实现对工件的精确加工。
数控技术的核心是数控系统，它由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括数控主机、伺服系统、运动控制卡等，负责接收和执行指令。
软件部分包括编程软件、后处理软件等，用于编写和处理加工程序。
数控系统的性能和稳定性对加工质量有着重要影响。
二、数控技术的使用教程1. 学习数控编程数控编程是使用数控技术的前提，它是将设计图纸转换为数控指令的过程。
学习数控编程需要掌握数学知识和机床加工工艺，以及编程软件的使用方法。
可以通过参加培训班、自学教材等方式来学习数控编程。
2. 了解机床操作在使用数控技术进行加工之前，需要熟悉机床的操作方法。
这包括机床的开关、按钮、控制面板等的功能和使用方法。
掌握机床的操作可以提高工作效率和安全性。
3. 调试和优化加工程序在进行实际加工之前，需要对编写的加工程序进行调试和优化。
通过模拟加工和实际加工的对比，可以发现和解决程序中的问题，提高加工精度和效率。
4. 维护数控系统和机床数控系统和机床都需要定期维护，以确保其正常运行。
维护工作包括清洁、润滑、检查和更换零部件等。
定期维护可以延长设备的使用寿命，减少故障和停机时间。
5. 不断学习和提升数控技术是一个不断发展和进步的领域，需要不断学习和提升自己的技能。
可以通过参加培训、阅读相关书籍和论文、参与行业交流等方式来不断学习和了解最新的技术和发展动态。
计算机数控及其应用
机床坐标系和工件坐标系
机床坐标系是机床固有的坐标系，用于描述机床的位置。工件坐标系是用来描述工件位置 的坐标系，可以相对于机床坐标系进行偏移和旋转。
加工中心编程的常见问题及解决方案
04
CNC技术的优势与局限性
CNC技术的优势
高精度加工
CNC技术采用数字控制方式，能够实现高精度的加工，降低误 差和废品率。
加工效率高
CNC技术可以实现多轴联动，一次装夹即可完成多个表面的加工 ，提高加工效率。
加工范围广
CNC技术可以适应多种材料和复杂形状的加工，满足不同领域和 行业的需求。
CNC技术的局限性
零部件制造
制造汽车零部件，如发动机、变速箱、底盘等， 提高生产效率和降低成本。
自动化生产线
通过CNC机器臂实现自动化生产线，提高生产效 率和质量。
模具制造业
模具设计
利用CNC软件进行模具设计和 模拟，缩短模具制造周期。
模具加工
利用CNC机床对模具进行精确 加工，确保其表面质量和精度
。
模具修复与保养
特点
高精度、高效率、高柔性、高度模块化和智能化。
CNC机床的组成
数控装置
包括计算机、输入/输出接口、电源 模块等，用于接收加工指令并处理 ，将信号输出到机床控制系统。
机床主体
包括工作台、主轴、进给轴等，用 于执行数控装置发出的指令，实现 加工操作。
位置控制系统
包括伺服驱动器和位置反馈装置， 用于控制机床各轴的移动位置和速 度。
通过CNC机器臂实现模具的自 动化修复与保养，提高生产效
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
STEP-NC的概念
自1952年世界上第一台数控机床诞生以来，数控技术的发展非常迅速，数控系统也由原先的硬连接数控发展成为今天的计算机数控(CNC)。
但是，现代化的生产对CNC的要求也越来越高，系统之间不兼容、编程困难、智能化程度低等诸多问题大大限制了现代化生产以及数控技术本身的发展。
与此同时，人们逐渐意识到数控系统一直采用的G、M代码(ISO 6983)已不能适应现代化生产和技术发展的需要。
这种面向运动和开关控制的数控程序限制了CNC系统的开放性和智能化发展，同时也使得CNC与CAX技术之间形成了瓶颈，严重阻碍了机械制造业的发展。
1997年欧共体通过OPTIMAL计划开发了一种遵从STEP标准、面向对象的数据模型，重新定义了面向对象的数据模型，重新定义了面向铣削加工的编程界面，提出了STEP-NC的概念。
STEP-NC将产品数据转换标准STEP扩展至CNC领域，重新定义了CAD/CAM与CNC之间的接口。
它要求CNC系统直接使用符合STEP标准(ISO 10303)的CAD三维产品数据模型(包括几何数据、设计和制造特征)，加上工艺的信息和刀具信息，直接产生加工程序来控制机床。
随后STEP-NC成了世界工业化国家研究的热点，其中较具代表性的研究项目有欧洲的STEP-NC项目、美国的Super Modal项目、日本的Digital Master项目等。
目前STEP-NC项目的研究已取得了实质性的进展。
据美国STEP Tools公司的预测
STEP-NC控制器将在本世纪的第一个十年内出现，届时人们将会看到自动化制造的全新景象。
STEP-NC数据模型STEP-NC是为CNC系统重新定义的数据标准，它在STEP的基础上面向对象的形式将产品的设计信息与制造信息联系起来。
STEP-NC定义了一个新的STEP应用协议(AP-238，尚在完善中)作为CAM与CNC之间的数据交换规范。
AP-238涵盖了产品从概念到成品(零件)全过程所需的全部信息，其中包括三维几何信息(AP-214)、工艺信息(如铣、车、放电加工等)、检测信息(AP-219)等。
目前STEP-NC标准草案(ISO-DIS-14694)已经形成。
有关基本规则与铣削加工的标准(草案)已完成，包括基本概念和规则(Part 1)、通用标准(Part 10)、数控铣削加工工艺(Part 11)、铣削刀具(Part 111)等。
正在制订的STEP-NC标准有：数控车削加工(Part 12)、放电加工(Part 13)、木材和玻璃加工(Part 14)、检测(Part 15)等。
如通用数据的一个简化模型，包括工件和工作计划两部分。
其中工件指最终的成品，工件上需要去除材料的区域由一系列加工特征定义。
工作计划包括若干工作步骤(如平面、复杂曲面、孔等)与具体操作联系起来。
这里操作本身也是ISO-14649中定义的概念，设计加工方法、刀具、导轨、工艺策略等。
基于STEP-NC的数控程序废弃了传统的数控程序中直接对坐标轴和刀具动作进行编程的做法，采用了ISO-10303数据格式和面向特征的编程原则。
它以工作步骤作为加工流程的基本单位，将特征与
技术信息联系到一起。
每个工作步骤只定义一种操作(“干什么”、“如何干”等，但只能用一种刀具和一种策略)。
程序本身也采用ISO-10303规定的文件格式，从结构上可分为两部分：文件头和数据段。
文件头以“HEADER”为标记，主要说明文件名、编程者、日期以及注释等。
数据段以“DATA”开始，包含了加工零件所需的所有信息和操作任务。
根据规定，它首先要一个PROJECT语句，其后的内容可分为三部分：工作计划与可执行语句(Executable,包括工作步骤、一般NC功能如信息显示等、以及流程的控制)、技术描述(刀具、机床功能、加工策论等)、几何描述(几何数据、加工特征等)。
STEP-NC为CNC提供的发展空间。
STEP-NC的发展设计使得STEP 标准延伸到了自动化加工的底层设备，建立了一条整制造网的高速公路。
可以预见，将来CNC系统将从结构、功能、在制造系统中的地位各方面发生了根本的变化，同时这种变化必然会影响到相关的CAX技术(如CAD、CAPP、CAM、CAE、PED、ERP等)、刀具、机床本体和夹具等的发展以及先进生产模式的事实等。
仅就目前的研究成果而言，可以预见的比较直接的影响主要由以下几个方面：
数控编程界面：以ISO-14649取代ISO-6983使得编程界面大为改观，现场编程方便而且取代易于再利用。
当被加工工件某些特征略有改变时，只需改变有关特征的几何描述，其他元素无须改变。
另外，统一程序可以直接在不同型号的机床上运行。
数控系统的开放性：目前，由于ISO-6983的覆盖面太窄，CNC 厂家不得不开发自己的扩展指令。
所以CAM和CNC必须使用同一套代
码，否则必须选用特定的后置处理程序。
对于STEP-NC控制器而言，其数据格式(AP-238)完全一样，他告诉CNC“要加工什么”而不是具体动作，因而不需要后置处理程序，具体的动作由CNC确定，程序具有良好的互操作性和可移植性。
数控系统的智能化：作为目前CAM与CNC之间的接口，G、M代码的形成过程造成大量有用信息的流失，这也是目前的CNC智能程度低的一个主要原因。
与此相反，STEP-NC数控包含了加工产品所需的所有信息，为CNC系统在全面了解产品的基础上进行自主加工提供了基本条件。
CMA/CNC之间功能的重新划分：CNC比CAM或CAPP系统更了解机床的运行情况，在CNC内进行的具体的工艺处理(如刀具的选择、补偿、走带路线的确定等)更有可能得到最优的加工效果。
因此，将来的CNC将完成CAM系统的一部分功能，并在此基础上将可能安装由嵌入式CAM系统，直接根据CAD数据模型进行加工。
加工质量和效率：STEP-NC的提出改变了目前CNC系统作为加工任务的被动执行者的地位。
CNC功能的加强还能提高其上游环节的效率。
STEP Tools公司的研究表明，STEP与STEP-NC的应用可是CAD 阶段的生产数据准备减少75%，加工工艺规划(CAM)时间减少35%，加工时间(CNC五轴高速铣)减少50%。
数据共享与网络制造：STEP-NC的发展使得基于STEP-NC的CNC 系统与基于STEP的所有CAX系统之间实现了双向无缝连接(例如CAD 系统可以直接从CNC系统读取STEP-NC数据中的几何信息)，为基于网络的制造模式和技术创造了条件。
结束语 STEP-NC既是正在完善
中的CNC接口标准，又是提升现代CNC的实施技术。
它为CNC开放性和智能化提供了广阔的发展空间，同时它也解决了CNC与CAX之间双向无缝连接的核心问题，对未来的自动化制造有着难以预料的深远影响。
相对于此前提提出的开放式数控而言，STEP-NC控制器(基于STEP 的CNC)的意义更大(它着眼于产品全生命周期的无缝链接)，实施技术更实际有效(从数据模型入手)。
目前，STEP-NC控制器的研究虽然尚处于起步阶段，但发展非常迅速(西门子公司已成功开发了一个原型)，前景非常光明。
这也是我国缩小差距、发展国产数控乃至全面提升我国自动化制造水平的一个决好的机会)。