数控加工原理、特点及应用范围
机械工程中的CNC加工原理与应用
机械工程中的CNC加工原理与应用在机械工程领域中，计算机数控（Computer Numerical Control，简称CNC）加工技术被广泛应用于制造工业中的零部件和产品生产过程。
CNC加工具有高效、精确、灵活等特点，为实现复杂零件的加工提供了重要的技术手段。
本文将介绍CNC加工的基本原理、应用范围以及未来发展趋势。
一、CNC加工原理CNC加工原理是基于计算机控制系统对数控机床进行指令的操作，通过预先编程、设定加工参数等方式来实现材料的切削或其他工艺加工。
整个加工过程中，通过不同轴向运动的控制、工具的换刀、进给速度的调节等，实现对工件的精确加工。
CNC加工原理的核心是数控技术，通过计算机的指令，将设计好的图形或三维模型转化为数控程序，并传输给数控机床，控制刀具或工件在各个轴向上的运动。
数控机床按照预定的路径和速度，进行切削、镗削、铣削等加工操作，实现工件形状和尺寸的精确控制。
二、CNC加工的应用范围1. 零部件制造：在汽车、航空航天、船舶等行业中，CNC加工技术被广泛应用于制造各种精密零部件。
通过合理的程序设定，可以实现各种复杂形状零件的高效加工。
2. 模具制造：模具是工业生产中的重要工具，CNC加工技术可以实现模具零件的精确切削和加工，大大提高了模具的质量和加工效率。
3. 雕刻艺术：CNC加工技术在雕刻艺术领域也有广泛应用。
雕刻师可以通过编程设计各种复杂图案和立体雕塑，并通过数控机床进行加工，实现艺术作品的精细呈现。
4. 精密仪器制造：CNC加工技术在精密仪器制造中的应用越来越重要。
通过精确的数控加工，可以实现各种高精度、高稳定性的仪器制造。
三、CNC加工的未来发展趋势1. 自动化生产：随着工业自动化的发展，CNC加工将更加广泛地应用于自动化生产线中，实现生产过程的高效、快速和精确控制。
2. 智能化控制：借助大数据、人工智能等技术，CNC加工将实现更加智能化的控制模式，提高加工效率和质量，并降低人工干预的需求。
第一章 数控机床概述
第一节 数控机床的加工特点及其应用
6)数控机床加工的自动化程度很高，除刀具的进给运动外， 对零件的装夹、刀具的更换、切屑的排除等工作均能自动 完成。 7)采用数控机床加工，能通过选用最佳工艺路线和切削用 量，有效地减少加工中的辅助时间，较大地提高生产效率。 8)在数控机床上加工零件，一般可省去前期划线、中间检 验等工作，通常还可省去复杂的工装，减少对零件的安装、 调整等工作，故能明显缩短加工的准备时间，降低生产费 用。
新型数控车床的空转动时间大为缩短。
第三节 数控车床概述
(3)高柔性 数控车床具有高柔性，适应70%以上的多品 种、小批量零件的自动加工。 (4)高可靠性 随着数控系统的性能提高，数控机床的无故 障时间迅速提高。 (5)工艺能力强 数控车床既能用于粗加工又能用于精加工， 可以在一次装夹中完成其全部或大部分工序。 (6)模块化设计 数控车床的制造采用模块化原则设计。 三、数控车床的组成及布局
第一章
第一节 数控机床的加工特点及其应用
一、数控机床的加工特点 1)能加工超精零件。 2)能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。 3)能加工普通机床不能(或不便)加工的多种零件。 4)能加工经一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 5)一台数控机床可同时加工两个或多个相同的零件，也可 同时加工多工序的不同零件。
一、数控机床的组成
图1-16 数控机床的组成
第二节 数控机床的组成及工作原理
1.输入装臵 (1)控制介质输入 所谓控制介质就是数控信息的物质载体， 通常有穿孔纸带、磁带、磁盘等；相应的输入装臵是光电 纸带阅读机、录音机、磁盘驱动器等。 (2)手工输入 利用键盘和显示屏，输入控制机床运动和刀 具运动的指令。 (3)直接输入存储器 从自动编程机上、其他计算机上或网 络上，将编制好的加工程序通过通信接口直接输入数控装 臵的存储器，这是现代数控机床的发展趋势。
数控加工技术基本工作原理
数控加工技术基本工作原理
数控加工技术的基本工作原理如下：
1. 数控编程：首先由工程师使用CAD（计算机辅助设计）软
件绘制出产品的图纸，然后通过CAM（计算机辅助制造）软
件对图纸进行数控编程。
编程包括定义刀具路径、刀具类型、切削速度、进给速度等加工参数。
2. 数控系统：数控加工机床上搭载了数控系统，它是控制加工过程的关键。
数控系统由硬件和软件组成，可以接受编程信息并将其转换为机床控制指令。
数控系统还负责监测加工过程中的机床状态，如位置、速度、力等。
3. 传动系统：传动系统用于驱动机床执行加工操作。
通常采用伺服电机或步进电机作为驱动源，通过传动装置，如滚珠丝杠、齿轮传动等将电机的运动转换为工件或刀具的运动。
4. 控制刀具路径：数控系统会根据编程信息，通过驱动系统将刀具沿着预定的路径进行移动。
这些路径可以是直线、弧线或复杂的轮廓，通过精确控制刀具路径来实现所需形状的加工。
5. 实时监测与反馈：数控系统会实时监测加工过程中的各项参数，并根据反馈信息调整刀具的移动速度、进给速度等，以保证加工质量和效率。
6. 加工过程：在加工过程中，刀具会根据编程指令进行切削、铣削、钻孔等操作，将工件逐渐变形成所需的形状和尺寸。
7. 加工完成与自动化：加工完成后，数控系统会通过各项检测来验证产品的质量。
在批量生产中，还可以通过自动换刀装置等自动化设备实现连续生产。
数控机床组成工作原理以及特点
数控机床组成、工作原理以及特点姓名：赵凯学号：090203126摘要世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。
美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。
我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。
未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。
美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年，直到2015年。
因此，在未来10年中，随着中国重化工业进程的推进，中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替代进口，并加速出口。
目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移，加快出口进程。
本文主要讨论的是数控机床的组成、分类、发展趋势以及实际应用等。
关键词 : 发展趋势、分类、组成、原理、特点、应用。
The composition of the CNC machine tools, operating principles and characteristics AbstractThe transfer of world manufacturing, China is gradually becoming the world's factory. The United States, Germany, South Korea and other countries have entered the high-tech intensive industrial development era microelectronics era, iron and steel, machinery, chemicals, and other heavy industry is gradually transferred to developing countries. China's economic development has been an early stage of development, is in the middle of a heavy chemical industry development.The next 10 years will be the best period for the development of China's machinery industry. The United States, Germany, heavy chemical industry development period continues for more than 18 years, the four countries of the United States, Germany, South Korea, the heavy chemical industry average development period lasted 12 years, we estimate that the period of development of heavy and chemical industries in China will continue through at least 10 years, until 2015 . Therefore, in the next 10 years, with the process of promoting heavy and chemical industries in China, the Chinese enterprise scale, product technology, quality and so on will be significantly improved, enhanced international competitiveness of the domestic machinery products gradually replace imports and exports accelerated. Currently, the the the central machinery industry molecules industry such as ship, rail, container and container crane manufacturer has benefited from international industrial transfer, and will continue to benefit; power plant equipment, construction machinery, the bed will benefit from the transfer of industries to speed up the export process. This paper mainly discusses the composition of CNC machine tools, development trends, and practical applications.Keywords: trends, classification, composition, characteristics, application.一、数控机床的产生在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量，单件与小批量生产的零件（批量在10～100件）约占机械加工总量的80%以上。
数控技术的原理及应用
数控技术的原理及应用1. 数控技术简介数控技术（Numerical Control）是一种利用数学模型控制机床进行自动加工的技术。
它是机械制造业中的核心技术之一，广泛应用于航空航天、汽车、机械、电子等领域。
本文将介绍数控技术的原理以及在实际应用中的各种场景。
2. 数控技术的原理数控技术的原理基于电脑数学控制，将数学模型转换为机器可以理解的指令，实现机床的自动加工。
数控技术的核心是数控系统，包括硬件和软件两部分。
硬件包括数控机床、传感器、执行机构等设备，而软件包括CAD（计算机辅助设计）软件、CAM（计算机辅助制造）软件和数控系统控制软件。
数控技术通过将CAD 软件中设计好的图形转换为机床可执行的指令，从而实现高精度、高效率的加工过程。
3. 数控技术的应用数控技术在各个行业具有广泛应用，下面列举了数控技术在航空航天、汽车和机械制造等领域的典型应用。
3.1 航空航天•数控技术在航空航天中的应用非常重要，可以大幅提高航空发动机、航空零部件和航天器件等关键零部件的加工精度和质量。
•利用数控技术可以实现航空发动机叶片的精密加工，提高发动机的性能和可靠性。
•数控机床还可以用于制造航天器件的外形和内部结构等复杂部分，提高制造效率和质量。
3.2 汽车制造•在汽车制造过程中，数控技术被广泛应用于汽车零部件的精密加工，如发动机缸体、汽缸盖、汽车底盘等。
•数控机床具备高速、高精度和高稳定性的特点，可以大幅提高汽车零部件的加工质量和生产效率。
•利用数控技术还可以实现复杂曲面零件的加工，提高汽车外观设计的自由度，满足消费者的个性化需求。
3.3 机械制造•数控技术在机械制造中的应用非常广泛，可以加工各种形状和材料的零部件。
•利用数控技术可以实现金属切削加工、薄板零件加工、零件修复等工艺，提高加工精度和生产效率。
•数控机床还可以实现复杂曲线和曲面的加工，满足不同行业和领域对零部件的特殊加工需求。
4. 数控技术的未来发展趋势•随着智能制造和工业4.0的发展，数控技术将在未来得到进一步的应用和发展。
3.数控加工的工作原理和特点
数控机床的控制原理：
数控机床是用数字化的信息来实现自动化控制的，将与加 工零件有关的信息——工件与刀具相对轨迹的尺寸参数（进给 执行部件的进给尺寸），切削加工的工艺参数（主运动和进给 运动速度、切削深度等），以及各种辅助操作（主运动变速、 刀具更换、冷却润滑液启停、工件夹紧送开等）等加工信息— —用规定的文字、数字和符号组成的代码，按一定的格式编写 成加工程序单。将加工程序通过控制介质输入到数控装置中， 由数控装置经过分析处理后发出各种与加工程序相对应的信号 和指令控制机床进行自动加工。
数控加工与传统加工的比较
数控加工中的数据转换
数控加工轨迹控制原理
轨迹控制就是插补功能， 是数控加工重要特征。 以圆弧插补为例进行说明：
（1）逼近处理
t
L分解为 L 1 L2 ... Li …
Li Ft t 0
lim Li L
t0 i0 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）
数控机床的应用范围
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武汉理工大学 吴飞
3.数控加工轨迹控制原理
（2）分解运算
L
X
2 i
Yi 2
Fx Xi / t
Fy Y / t
（3）指令输出
数控机床的特点与应用范围
特点：
1、能适应不同零件的自动加工。 2、生产效率和加工精度高，加工质量稳定 3、能高效优质完成复杂型面零件的加工，其
生产效率比之同用机床加工可提高加工十 几倍甚至几十倍。 4、工序集中，一机多用。 5、数控机床是一种高科技的设备。
数控车床的加工范围及特点
随着电子技术、计算机技术及自动化、精密仪器与测量等技术的发展与综合应用，产生了机电一体化的新型机床——数控机床。
数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工控制的机电一体化加工装备。
不同数控机床的用途有所不同，其中数控车床是国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床。
数控车床主要用来对旋转体零件进行车削、镗削、钻削、铰削、攻丝等工序的加工，一般采用计算机程序对各类控制信息进行处理，如可自动完成内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹、槽及端面等工序的切削加工，还可处理逻辑电路难以处理的各种复杂信息。
本章介绍数控车床及车削中心的组成、分类、特点以及插补原理，以增强读者对数控机床的认识，同时为后续的数控编程奠定基础。
数控车床的组成及分类数控车床的加工范围及特点SIEMENS 数控车床编程与实训2 数控机床的分类数控机床的插补原理1.1 数控车床的组成及分类1.1.1 组成及分类概述数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，其中，计算机数控系统主要由输入装置、数控装置、伺服系统和位置检测反馈装置组成。
数控车床可分为卧式和立式两大类。
卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。
档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。
按刀架数量分类又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车床，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。
双刀架卧车多数采用倾斜导轨。
1.1.2 相关知识 1.1.2.1 数控车床组成现代数控车床的数控系统都采用模块化结构，伺服系统中的伺服单元和驱动装置为数控系统的一个子系统，输入/输出装置也为数控系统的一个功能模块，所以数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，如图1-1所示。
输入/输出装置 车床本体位置检测反馈装置图1-1 数控车床的组成1．输入装置数控车床是按照编程人员编制的程序运行的。
通常编程人员将程序以一定的格式或代码存储在一种载体上，如穿孔带或磁盘等，通过数控车床的输入装置输入到数控装置中。
此外，还可以使用数控系统中的RS232接口或DNC 接口与计算机进行信号的高速传输。
数控机床的精度与应用范围
数控机床的精度与应用范围1.数控机床的精度数控机床的精度主要是指加工精度、定位精度和重复定位精度。
精度是数控机未的重要技术指标之一。
由于数控机床是以数字的形式给出相应的脉冲指令进行加工，数控机床的脉冲当量(即每输出一个脉冲，数控机床各运动部件的位移量或角位移量)就自然地与精度保持了某种联系。
按不同精度等级的数控机床的要求，脉冲当量通常为0.010.000 5nm/脉冲。
由于数控机床的进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差均可以进行自动补偿，因此数控机床一般都具有较高的加工精度。
长期的实践表明，一般中、小型数控机床(非精密型)的加工精度值约为脉冲当量的10倍，因此数控机床的加工精度通常为0.10.005mm。
在一般情况下定位精度通常是加工精度的1/2一1/3，因此数控机床的定位精度通常为0.05 -- 0.002 5mm。
而重复定位精度通常是定位精度的1/2一1/3，因此数控机床的重复定位精度通常为0.025一0.001 mm。
对于较大尺寸的零件加工的数控机床一般很注重定位精度，而对中、小型零件在考核加工尺寸的一致性时一般更注重重复定位精度。
从总体上说，由于数控机床的传动系统和机床结构具有很高的静、动刚度和热稳定性，机床本身的零部件具有很高的加工精度，特别是数控机床的自动加工方式避免了操作者人为的误差，因此同一批加工零件的尺寸一致性非常好，加工质量稳定、产品合格率高。
例如在采用点位控制的数控钻床上钻孔时，由于不再使用钻模板和钻套，钻模板的坐标误差造成的影响不复存在，又因为加工的敞开性改善了钻孔的排屑条件，可以进行有效的冷却，被加工孔的孔距精度，孔径尺寸精度和内孔表面质量均有所提高。
在数拄机床对复杂零件的轮廓表面进行加工时，由于编程中已考虑到对进给速度进行控制，保证刀具沿轮廓的切向进给的线速度基本不变，因而可以获得较高的精度和表面质量。
2.数控机床的应用范围半个世纪以来数控机床的应用范围正在不断扩大，数控技术已经渗透到许多领域。
数控加工技术基础知识
高精度、高效率、高柔性、自动 化程度高、适应性强。
数控加工技术的发展历程
起源
20世纪40年代，数控技术的概 念开始出现。
初步发展
20世纪50年代，第一台数控机 床诞生。
成熟阶段
20世纪80年代，随着计算机技 术的发展，数控加工技术逐渐 成熟。
发展趋势
智能化、网络化、复合化、环 保化。
数控加工技术的应用领域
数控加工刀具与材料
刀具材料
刀具磨损与寿命
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、 陶瓷和金刚石等，不同材料具有不同 的硬度、耐磨性和耐热性等特点。
刀具磨损与切削参数、切削材料、刀 具材料等因素有关，合理选择切削参 数和刀具材料可以延长刀具寿命。
刀具种类
数控加工中常用的刀具有铣刀、钻头、 铰刀、丝锥等，根据不同的加工需求 选择合适的刀具。
对零件图样进行工艺性分析，明确加 工要求、定位基准、加工余量等信息。
工艺方案制定
根据零件特点和加工要求，制定合理 的加工工艺方案，包括加工方法、工 序安排、装夹方式等。
数控加工工序设计
对每个工序进行详细设计，包括刀具 选择、切削参数确定、冷却方式等。
数控编程
根据工序设计结果，进行数控编程， 生成加工程序。
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数控加工切削参数的选择
主轴转速
根据切削材料和刀具材料的不同， 选择合适的主轴转速，以保证切 削效率和加工质量。
进给速度
进给速度应根据切削深度和切削材 料来确定，合理的进给速度可以提 高加工效率和表面质量。
切削深度与宽度
切削深度与宽度应根据加工需求和 刀具承受能力进行选择，过大或过 小的切削参数都可能影响加工质量 和效率。
辅助装置提供必要的加工条件和保障 操作安全。
数控简单知识点总结大全
数控简单知识点总结大全数控加工技术是一项综合性的技术，涉及到多个领域的知识，包括机械加工、自动控制、计算机编程等。
以下是数控加工中的一些常见知识点的总结：1. 数控加工的基本原理数控加工是一种利用数控设备进行加工的制造技术。
它的基本原理是通过计算机程序控制加工设备的运动和加工过程，实现对工件的自动加工和加工过程的监视。
数控加工的基本原理包括数控系统、机床、控制器和编程。
2. 数控系统数控系统是数控加工的核心部分，它由数控设备、数控程序和数控操作界面组成。
数控设备包括数控机床、数控刀具、数控传感器等，用于实现加工操作。
数控程序是由计算机编写的加工指令，用于控制加工设备的运动和加工过程。
数控操作界面是操作人员与数控系统进行交互的界面，用于输入和修改加工程序、监控加工过程等。
3. 机床机床是数控加工的主要设备，它由床身、工作台、主轴、进给机构和控制系统等部分组成。
机床的运动由数控系统控制，包括主轴转速、进给速度、刀具运动轨迹等。
不同类型的机床适用于不同的加工工艺和加工要求，例如铣床、车床、钻床等。
4. 控制器数控系统的控制器是用于实现数控设备运动和加工过程控制的关键部件。
它由控制器主板、数控卡、驱动器、编码器、伺服电机等组成。
控制器可以实现对数控设备的位置、速度、加速度等参数的控制，保证加工过程的精度和稳定性。
5. 编程数控加工的编程是将加工工艺和要求转化为数控程序的过程。
编程可以使用不同的编程语言和编程方式，如ISO编程、G代码编程、CAM软件编程等。
编程的质量和准确性对加工过程的效率和精度有着直接影响。
6. 刀具刀具是数控加工中用于切削工件的工具，包括铣刀、车刀、钻头、刀柄等。
刀具的选择和使用对加工质量和加工效率有着重要影响，需要根据工件材料、加工工艺等因素进行合理选择和使用。
7. 材料数控加工涉及到多种材料的加工，包括金属材料、非金属材料、复合材料等。
不同材料有着不同的加工特性和加工要求，需要根据实际情况选择合适的加工工艺和刀具。
数控加工技术
数控加工技术数控加工技术秉持着一种高效、精确、灵活的理念，广泛应用于机械制造行业。
实质上，数控加工技术指的是利用数控机床来进行各种工件的加工和成型过程。
通过预先编程的方式，将加工要求以指令的形式输入到数控设备中，机床便能按照指令的要求自动完成工件的加工过程。
下面，我们将系统地介绍数控加工技术的原理、应用领域、发展趋势和未来展望。
首先，让我们来了解一下数控加工技术的原理。
数控机床通过控制系统实现对机床运动部分的精确控制，最终达到加工工件的要求。
其中，控制系统是数控技术的核心部分，由计算机和各种控制装置组成。
通过编写加工程序，将加工数据、加工路径和刀具参数等信息输入到控制系统中，并通过数学运算和逻辑控制来实现对机床的指令控制。
这种指令控制方式使得加工过程更加精确、高效。
数控加工技术在各个领域都有广泛的应用。
首先是航空航天领域。
航空航天领域对零部件的精度要求非常高，而数控加工技术能够保证工件尺寸和形状的精确度，在这一领域得到了广泛的应用。
其次是汽车制造领域。
在汽车制造过程中，需要生产大量的汽车零部件，数控加工技术可以高效、批量地进行生产，提高生产效率。
另外，在电子器件制造、机械零配件生产等领域，数控加工技术也得到了广泛应用。
随着科技的不断进步，数控加工技术也在不断发展。
一方面，数控机床的精度和稳定性不断提高，大大增强了加工精度和效率。
另一方面，数控编程软件也在不断创新，使得编程更加简单、便捷。
此外，智能化技术也逐渐应用于数控加工过程中，如自动修补、自动检测等功能的加入，提升了数控加工技术的智能化水平。
未来，数控加工技术将展现更广阔的应用前景。
首先，随着工业4.0的推进，数控加工技术将与物联网、大数据等技术相结合，形成智能制造的新模式。
数控机床之间的信息互联互通，能够实现生产过程的自动优化和监控。
其次，随着高新技术的发展，如激光技术、光学技术等的引入，数控加工技术将进一步拓展应用范围，实现对更加复杂、精细工艺的加工。
数控机床组成、工作原理以及特点
数控机床组成、工作原理以及特点第一节数控机床的组成数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。
数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体，见图2-1。
图2-1数控机床组成一、控制介质数控机床工作时，不要人去直接操作机床，但又要执行人的意图，这就必须在任何数控机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称之为控制介质。
在普通机床上加工零件时，由工人按图样和工艺要求进行加工。
在数控机床加工时，控制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体，它记载着零件的加工工序。
数控机床中，常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其他可存储代码的载体，至于采用哪一种，则取决于数控装置的类型。
早期时，使用的是8单位（8孔）穿孔纸带，并规定了标准信息代码ISO（国际标准化组织制定）和EIA（美国电子工业协会制定）两种代码。
二、数控装置数控装置是数控机床的核心。
其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲送给伺服系统，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。
一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT 显示器等硬件以及相应的软件组成。
数控装置作为数控机床“指挥系统”，能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。
它具备的主要功能如下：1）多轴联动控制。
2）直线、圆弧、抛物线等多种函数的插补。
3）输入、编辑和修改数控程序功能。
4）数控加工信息的转换功能：ISO/EIA代码转化，米英制转换，坐标转换，绝对值和相对值的转换，计数制转换等。
5）刀具半径、长度补偿，传动间隙补偿，螺距误差补偿等补偿功能。
6）实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。
7）在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。
数控加工技术
数控加工技术数控加工技术是一种高精度、高效率的机械加工方法，它采用计算机控制机床进行精密加工，对于产品质量、生产效率和成本控制都具有重要意义。
近年来，随着工业自动化程度的不断提高，数控加工技术在各个制造领域得到了广泛应用。
一、数控加工的基本概念数控加工是指利用计算机控制机床进行数控加工操作的一种先进的机械加工方式。
其主要特点是在计算机数控程序的指挥下，根据所需工件形状、尺寸和表面要求等进行加工，减少由人为因素引起的误差，保证产品精度和质量的稳定性。
数控加工的基本工作原理是：首先，将需要加工的工件数据通过计算机绘图软件或CAD软件进行三维建模，然后输入G代码和M代码，控制机床沿规定路线切削和加工。
G代码是控制机床运动的指令，例如定义直线、圆弧、螺旋等的路径和方向；M代码是控制机床辅助装置的指令，如启动、停止、换刀和冷却等。
目前，数控机床已成为现代制造业中不可或缺的重要设备，涵盖了钻床、铣床、加工中心、磨床、车床、线切割机等多种类型。
二、数控加工的主要优势数控加工技术相比传统机械加工具有很多明显的优势，主要集中在以下几个方面：1、加工精度高：数控加工采用计算机控制，精度比人工操作高，可以实现微米甚至亚微米级别的精密加工，保证产品的精度和质量。
2、加工效率高：数控加工中由计算机控制机床进行操作，可以实现无人值守生产，也可以对多台机床进行集中控制，提高生产效率。
3、工艺灵活多样：数控加工可以根据不同的工艺要求进行灵活的加工处理，包括钻孔、铣削、切割、车削、磨削等，同时还能进行多轴联动的复杂立体加工。
4、降低人工误差：由于数控加工过程中机床的操作完全由计算机控制，因此可以大大减少由人员误差引起的加工偏差，保证产品质量的稳定性。
5、成本控制：数控加工生产装备投入成本较高，但由于提高了生产效率、降低了人工成本和产品损耗率，可以有效控制生产成本，适应批量生产的需求。
三、数控加工的应用范围数控加工技术被广泛应用于制造业、航空航天、汽车、船舶、电子、模具、医疗等领域中，对于生产效率和产品质量具有重要意义。
加工中心数控车床工作原理
加工中心数控车床工作原理
数控车床是一种自动化加工设备，通过计算机程序控制工作进程。
其工作原理包括以下几个方面：
1. 数控编程：首先，程序员使用专门的数控编程语言（如G 代码和M代码）编写加工程序。
这些程序描述了刀具的运动路径、进给速度和切削参数等信息。
2. CPU控制：加工程序被加载到数控控制系统的中央处理器（CPU）中。
CPU根据程序的指令逐步执行，并将相应的控制信号发送给伺服电机和液压系统等部件。
3. 运动控制：伺服电机通过实时控制系统接收到的控制信号，按照程序中指定的路径和速度进行运动。
这种控制方式能够实现高精度和高速度的刀具运动。
4. 工件夹持：工件被夹持在主轴上，并旋转以实现切削加工。
数控车床通常配有多种夹具和夹具系统，以适应不同形状和尺寸的工件。
5. 自动刀具切换：数控车床通常配备多个刀具，以满足不同工艺要求。
通过自动刀具切换系统，可以根据加工程序的要求，自动选择和更换刀具。
6. 检测和监控：数控车床还配备了各种传感器和测量仪器，用于检测切削力、位置误差和工件尺寸等信息。
这些数据可以被实时监控和记录，以保证加工的准确性和质量。
总的来说，数控车床通过计算机程序控制刀具和工件的运动，实现精确和高效的加工过程。
它具有自动化、高精度、高效率和灵活性等优点，广泛应用于各种精密零部件的加工领域。
数控技术知识点
数控技术知识点数控技术作为现代制造业中的重要组成部分，已经成为提高生产效率和产品质量的重要手段。
数控技术的应用范围日益广泛，对于制造业的发展起着至关重要的作用。
下面将介绍一些数控技术的知识点。
一、数控系统的基本构成数控系统主要由数控设备、数控程序、数控执行系统和输入输出设备等组成。
数控设备包括数控主机和外围设备，数控程序是控制加工过程的程序指令，数控执行系统负责接收数控程序并控制机床进行加工，输入输出设备包括键盘、显示屏等。
二、数控系统的工作原理数控系统通过接收数学模型和加工过程参数等输入，将其转换为相应的程序指令，经过数控主机进行处理后，通过数控执行系统控制机床进行自动加工。
数控系统具有高精度、高效率的特点，提高了生产制造的精度和效率。
三、数控编程数控编程是指根据零件的图样和工艺要求，编写数控加工程序的过程。
数控编程包括手工编程和自动编程两种方式，手工编程需要编程人员具备较强的数学基础和编程能力，而自动编程则由专门的软件进行生成。
四、数控加工工艺数控加工是指通过数控系统控制机床进行加工，包括铣削、钻孔、车削、磨削等多种加工工艺。
数控加工具有高精度、高质量和高效率的特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等行业。
五、数控机床分类数控机床根据其加工方式和结构特点可分为铣床、车床、磨床、钻床等多种类型。
不同类型的数控机床适用于不同的加工要求，能够实现各种零件的精密加工。
六、数控系统的应用领域数控技术在机床制造、汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用，有效提高了生产效率和产品质量。
随着科技的发展，数控技术将继续发展壮大，推动着制造业的进步。
综上所述，数控技术是现代制造业中不可或缺的重要技术，掌握数控技术知识点对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
希望以上内容能为您对数控技术有更深入的了解。
数控平面钻床特点及使用范围
数控平面钻床特点及使用范围1.高精度：数控平面钻床采用数控技术控制工作台和主轴运动，可以实现精确的定位和加工，确保工件的准确度和一致性。
2.高效率：数控平面钻床具有高速度、高加工效率的特点，可以大幅度提高工作效率，节约生产时间和成本。
3.高自动化：数控平面钻床的操作方式简单，只需要输入数控程序，机床就能根据程序自动完成加工过程，减轻工人的劳动强度。
4.灵活性强：数控平面钻床可以根据不同的加工需要，通过更换工具和修改加工程序，实现多种复杂形状和精细加工，具有很强的适应性和灵活性。
5.加工范围广：数控平面钻床适用于钻孔、铰孔、攻丝、铣削等加工工艺，可以加工各种材料如金属、塑料、木材等。
1.航空航天工业：数控平面钻床可以用于加工飞机结构件、发动机零部件、航空航天装备等。
其高精度、高效率、高自动化的特点，可以满足航空航天工业对零部件的高要求。
2.汽车工业：数控平面钻床可以加工汽车发动机缸体、变速箱壳体、底盘零部件等。
其高效率和灵活性，可以提高生产效率，适应汽车工业对产品多样化和小批量生产的需求。
3.模具制造：数控平面钻床可以用于加工各种模具，如塑料模具、铸造模具、冲压模具等。
其高精度和灵活性，可以满足模具制造对产品质量和制造周期的要求。
4.机械制造：数控平面钻床可以用于加工各种机械零部件，如轴承、齿轮、连接件等。
其高精度和高效率，可以提高工件的加工质量和生产效率。
5.其他领域：数控平面钻床还可以应用于电子、仪器仪表、医疗器械等领域的加工制造，满足不同行业对精密零部件的加工需求。
总之，数控平面钻床具有高精度、高效率、高自动化和灵活性强的特点，广泛应用于航空航天、汽车、模具、机械制造等行业，满足不同行业对工件加工的要求。
数控车床的加工范围及特点
随着电子技术、计算机技术及自动化、精密仪器与测量等技术的发展与综合应用，产生了机电一体化的新型机床——数控机床。
数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工控制的机电一体化加工装备。
不同数控机床的用途有所不同，其中数控车床是国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床。
数控车床主要用来对旋转体零件进行车削、镗削、钻削、铰削、攻丝等工序的加工，一般采用计算机程序对各类控制信息进行处理，如可自动完成内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹、槽及端面等工序的切削加工，还可处理逻辑电路难以处理的各种复杂信息。
本章介绍数控车床及车削中心的组成、分类、特点以及插补原理，以增强读者对数控机床的认识，同时为后续的数控编程奠定基础。
本章要点数控车床的组成及分类数控车床的加工范围及特点数控机床的分类数控机床的插补原理1.1 数控车床的组成及分类1.1.1 组成及分类概述数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，其中，计算机数控系统主要由输入装置、数控装置、伺服系统和位置检测反馈装置组成。
数控车床可分为卧式和立式两大类。
卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。
档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。
按刀架数量分类又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车床，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。
双刀架卧车多数采用倾斜导轨。
1.1.2 相关知识1.1.2.1 数控车床组成现代数控车床的数控系统都采用模块化结构，伺服系统中的伺服单元和驱动装置为数SIEMENS数控车床编程与实训2 控系统的一个子系统，输入/输出装置也为数控系统的一个功能模块，所以数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，如图1-1所示。
输入/输出装置车床本体位置检测反馈装置图1-1 数控车床的组成1．输入装置数控车床是按照编程人员编制的程序运行的。
通常编程人员将程序以一定的格式或代码存储在一种载体上，如穿孔带或磁盘等，通过数控车床的输入装置输入到数控装置中。
此外，还可以使用数控系统中的RS232接口或DNC接口与计算机进行信号的高速传输。
数控加工的应用范围
数控加工的应用范围数控加工的确具有一般机床加工所不具备的很多优点。
而且它的应用范围还在不断扩大，但是在目前还不能完全取代一般机床，也就是说，它不能以最经济的方式来解决加工制造中全部问题。
依据数控加工的优缺点及国内外大量应用实践，一般可按适应程度将零件分为下列三类：1.最适应类：对于下述零件，首先应考虑能不能把它们加工出来，即要着重考虑可能性问题。
只要有可能，可先不要过多地去考虑生产率与经济上是否合理，都应把对其进行数控加工作为优选方案：外形简单，加工精度要求高，用通用机床无法加工或虽然能加工但很难保证产品质量的零件；用数学模型描述的简单曲线或曲面轮廓零件；具有难测量、难掌握进给、难掌握尺寸的不开敞内腔的壳体或盒型零件；必需在一次装夹中合并完成铣、镗、锪、铰或攻丝等多工序的零件。
2.较适应类：这类零件在分析其可加工性以后，还要在提高生产率及经济效益方面作全面衡量。
一般可把它们作为数控加工的主要选择对象：在通用机床上加工时极易受人为因素（如：心情波动、体力强弱、技术水平凹凸等）干扰，零件价值又高，一旦质量失控便造成重大经济损失的零件；在通用机床上加工时必需制造简单专用工装的零件；需要多次更改设计后才能定型的零件；在通用机床上加工时，安装需要作长时间调整的零件；用通用机床加工时，体力劳动强度很大的零件。
3.不适应类：下述一类零件采纳数控加工后，在生产效率与经济性方面一般无明显改善，还可能弄巧成拙或得不偿失，故此类零件一般不应作为数控加工的选择对象：生产批量大的零件（当然不排解其中个别工序用数控机床加工）；装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件；加工余量很不稳定，且数控机床上无在线检测系统可自动调整零件坐标位置的；必需用特定的工艺装备协调加工的零件。
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加工图纸 编程手册
工艺处理 程序编制
数学处理 数控编程 程序仿真
加工 输 程序 入
装 置
毛坯或半成品
数
控
数控机床
系
统
成品
译码 、数据处理、插补、伺服驱动
N5 G01 G41 X100.0 Y100.0 D01 F100 M08;
4
1.3 数控机床加工原理
数控加工中数据转换过程
进给伺服
成形运动
பைடு நூலகம்
插补处理 刀补处理 译码 加工程序
7
1.3 数控机床加工原理
l 插补计算
本模块以系统规定的插补周期△t定时运行，它将 由各种线形（直线，园弧等）组成的零件轮廓， 按程序给定的进给速度F，实时计算出各个进给轴 在△t内位移指令（△X1、△Y1、…），并送给进 给伺服系统，实现成形运动。
8
1.3 数控机床加工原理
l PLC控制
PLC控制是对机床动作的“顺序控制”。即以CNC内 部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等 开关量信号状态为条件，并按预先规定的逻辑顺 序对诸如主轴的起停、换向，刀具的更换，工件 的夹紧、松开，冷却、润滑系统等的运行等进行 的控制。
数控技术
华中科技大学机械科学与工程学院
第1章 概论
1.1 数控机床的基本概念 1.2 数控机床的构成与分类 1.3 数控机床加工原理 1.4 数控机床加工特点及应用范围
2
1.3 数控机床加工原理
数控加工与传统加工的比较
工序卡 工艺分析
数控加 工程序
传统加工
数控加工
3
1.3 数控机床加工原理
数控加工零件的过程
PLC控制 切削运动、IO装置
5
1.3 数控机床加工原理
l 译码(Decode)
译码程序的主要功能是将用文本格式（通常用ASCII 码）表达的零件加工程序，以程序段为单位转换成刀 补处理程序所要求的数据结构（格式）。
该数据结构用来描述一个程序段解释后的数据信息。
N5 G01 G41 X100.0 Y100.0 D01 F100 M08;
9
1.3 数控机床加工原理
l指令输出
将计算出△ti 在时间内的和作为指令输出给Y轴，
以控制它们联动。即：
Xi X 轴 ； Yi Y 轴 只要能连续自动地控制X，Y 两个进给轴在△ti时间
内移动量，就可以实现曲线轮廓零件的加工。
10
结束
010 01011 00010111 110101110 10101100 00011101;
6
1.3 数控机床加工原理
l 刀补处理(计算刀具中心轨迹)
用户零件加工程序通常是按零件轮廓编制的，而数控 机床在加工过程中控制的是刀具中心轨迹，因此在 加工前必须将零件轮廓变换成刀具中心的轨迹。刀 补处理就是完成这种转换的程序。