数控技术概述
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。
数控技术及应用教案及讲稿
数控技术及应用教案及讲稿第一章：数控技术概述一、教学目标1. 了解数控技术的定义和发展历程。
2. 掌握数控系统的基本组成和工作原理。
3. 了解数控技术在工程领域的应用。
二、教学内容1. 数控技术的定义和发展历程。
2. 数控系统的基本组成：数控装置、伺服系统、测量系统、数控编程等。
3. 数控技术在工程领域的应用：机械制造、汽车制造、航空制造等。
三、教学方法1. 讲授：讲解数控技术的定义、发展历程和基本组成。
2. 互动：提问学生了解数控技术在实际工程中的应用。
四、教学资源1. PPT课件：介绍数控技术的定义、发展历程和基本组成。
2. 视频素材：展示数控技术在工程领域的应用实例。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对数控技术定义和发展历程的掌握。
2. 课后作业：布置相关课后题目，加深学生对数控系统基本组成的理解。
第二章：数控装置一、教学目标1. 了解数控装置的分类和功能。
2. 掌握数控装置的硬件结构和软件系统。
3. 熟悉数控装置的调试和维护方法。
二、教学内容1. 数控装置的分类：通用型数控装置、专用型数控装置。
2. 数控装置的功能：控制功能、编程功能、仿真功能等。
3. 数控装置的硬件结构：输入/输出接口、中央处理单元、存储器等。
4. 数控装置的软件系统：数控系统软件、数控编程软件等。
5. 数控装置的调试和维护方法。
三、教学方法1. 讲授：讲解数控装置的分类、功能和硬件结构。
2. 实操：演示数控装置的调试和维护方法。
四、教学资源1. PPT课件：介绍数控装置的分类、功能和硬件结构。
2. 实操设备：供学生实际操作数控装置。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对数控装置分类和功能的掌握。
2. 实操报告：评估学生在实操过程中的表现。
第三章：伺服系统一、教学目标1. 了解伺服系统的分类和功能。
2. 掌握伺服系统的硬件结构和软件系统。
3. 熟悉伺服系统的调试和维护方法。
二、教学内容1. 伺服系统的分类：模拟伺服系统、数字伺服系统。
数控技术是什么
数控技术是什么数控技术是现代制造工业中一种重要的数字化控制技术，通过计算机控制程序对机床进行精确的控制和操作。
它是数学、物理、机械、电子等多学科综合应用的一门技术，为工业自动化生产提供了重要的技术保障。
本文将就数控技术的定义、发展历程、应用领域以及未来发展进行介绍。
数控技术的出现可以追溯到二战之后的美国。
当时制造业为了满足大规模生产的需求，迫切需要提高生产效率和质量。
由于传统机床的操作过于依赖熟练的操作工人，而且难以确保加工精度和一致性，这给企业生产增加了许多困难和成本。
为了改善这一现状，科学家们开始寻找一种能够精确控制机床的新方法，最终发展出了数控技术。
数控技术通过将机床的运动控制参数编程输入计算机控制器，实现对机床的全自动控制。
相比传统的手工操作，数控技术可以提高生产效率，降低成本，并且保证加工质量的一致性。
同时，数控技术还可以实现复杂曲线的加工和多轴联动控制，从而实现更高的加工精度和灵活性。
目前，数控技术已广泛应用于各个领域。
在机械加工行业，数控技术已成为标配，几乎取代了传统的手工操作。
无论是车削、钻孔、铣削还是磨削，都可以通过数控技术来实现高效、精确的加工。
在航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域，数控技术也得到了广泛应用。
它不仅可以提高生产效率，还可以实现产品的个性化定制和柔性生产。
未来，数控技术将继续发展壮大。
随着互联网和物联网技术的不断发展，数控技术将进一步与信息技术融合。
通过实时监测和远程控制，工业生产将更加智能化和自动化。
同时，随着人工智能和机器学习等领域的快速发展，数控技术也将应用于自主学习和决策的新型智能机床。
这将使得机床具备更高的自主性和适应性，提高生产效率和灵活性。
总结起来，数控技术作为现代制造技术的重要组成部分，已经在工业生产中得到广泛应用。
它通过计算机编程对机床进行精确控制，提高了生产效率、加工精度和灵活性。
随着技术的不断发展，数控技术还将与信息技术和人工智能等领域融合，实现更高水平的智能化制造。
数控加工技术概述
刀架）； ➢铣镗钻磨复合—复合加工中心（ATC，动力磨头）； ➢可更换主轴箱的数控机床—组合加工中心；
1.2 数控机床的产生与发展
۞控制智能化
随着人工智能技术的不断发展，并为满足制 造业生产柔性化、制造自动化发展需求，数控 技术智能化程度不断提高，具体体现在以下几 个方面：
3. 数控加工编程基础
３.1 机 床 坐 标 系
３.1.1 机床坐标系和主运动方向 1．标准坐标系的规定
对数控机床中的坐标系和运动方向的命名，ISO标准和我 国JB3052—82部颁标准都统一规定采用标准的右手笛卡儿直 角坐标系，一个直线进给运动或一个圆周进给运动定义一个 坐标轴。
(3)由于机床自动化程度大大提高，减轻了工人劳动强度， 改善了劳动条件
(4)加工能力提高，应用数控机床可以很准确的加工出曲线、 曲面、圆弧等形状非常复杂的零件，因此，可以通过编写 复杂的程序来实现加工常规方法难以加工的零件
1.5 数控系统的组成
现 代 数 控 机 床 一 般 由 数 控 装 置 (NC unit) 、 伺 服 系 统 (servo system) 、 位 置 测 量 与 反 馈 系 统 (feedback system)、辅助控制单元(accessory control unit)和机 床主机(main engine)组成，下图是各组成部分的逻辑结 构简图：
2.6 数控加工原理（续）
•当 F>0 时 ， NC 发 出 移 动 微 指 令 ， 使 控 如 如制何图轴确所向定示控，+制刀X轴具方X由、向OZ至移的A走，动向直一呢线？个OA是步其长理论；轨迹。 •当用F逐<点0比时较，法：N每C走发一出步与移理动论轨微迹指比较令一，下，使 控从制而轴确向定下+一Z步方的向走移向。动一个步长； •当起 于F点是=坐直0标线时（OA，0的，方可0程）以，为规终：点 X定/Z坐=NX标eC/（Z使eXe;,控Ze）制轴向 + X即或：+ZXeZ-方XZe向=0;移动一个步长 这 ① ②样可若 若点点以（（不XX,,ZZ断））在在地直 直趋线 线向上 下方 方终， ，点则 则： ：，ZZ图XXee--中XXZZee，><00;;带 箭 于头是的：折取F线=ZX轨e-X迹Ze是, 机床实际运动的插 补 在 由轨N插迹C判补，断运F算直的过符线程号O中。，A控是制理轴论每移轨动迹一，步之由前于，插先 补运算所取的步长很小，所以可以近 似地认为插补轨迹就是直线OA的理论
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。
数控技术主要概念
数控技术主要概念一、数控技术概述数控技术（Numerical Control, NC）是把数字控制系统应用于机床、仪器仪表等设备上的一种现代制造技术。
它是以数字信号形式控制机床等设备运动的一种自动化系统，利用计算机数控程序进行控制，实现自动化计算、运算和控制过程。
数控技术可以提高加工精度、降低零件自重和耗时、增强设备的灵活性和可靠性，从而提高生产效率和降低成本。
二、数控技术的基本要素1.数控机床数控机床是数控技术的核心。
它是将数控系统应用于机床制造中的一种特殊机床。
数控机床首先需具备常规机床的功能，如切削、钻孔、铣削、车削等，而且能够接受由计算机输出的数字控制指令，实现运动轨迹的精确控制。
数控机床的主要优点在于控制精度高、加工速度快、可编程性强、重复性好、操作简便等，广泛应用于各个生产领域。
2.数控系统数控系统是一套完整的自动化控制系统，由数控设备、计算机、输入设备、输出设备和控制器等组成。
数控系统可以通过计算机编程来实现机床的自动化控制，确保其运行精度和稳定性。
数控系统的常见类型有独立式数控系统、组合式数控系统、网络式数控系统等。
3.数控程序数控程序是指用程序语言对机床的加工流程、加工轨迹等进行编程的过程。
其目的是将产品的图形设计从计算机转化为数学模型，计算出机床的加工轨迹，使机床按照程序指令进行加工。
数控程序具有高度的可编程性，改变程序代码可以随时改变机床加工的形态。
4.数学模型数学模型是数控程序的基础，是将产品数字化后所得到的图形G代码进行转换所形成的三维模型。
数学模型中包含了产品的各种参数、材质和形态，是数控机床进行加工时所需的基础数据。
数学模型的建立可以通过CAD软件进行，也可以使用扫描仪将实物扫描为数字信号后进行建模。
三、数控技术的优点1.提高生产效率数控技术实现了机床的自动化、智能化，可以通过计算机编程精确控制工件的加工流程，提高加工效率和质量。
2.提高加工精度采用数控技术可以实现对机床各轴运动的精确控制，从而保证了加工精度、稳定性和一致性。
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。
数控技术概念
数控技术概念数控技术概念一、数控技术的定义数控技术是指利用计算机或专用的数控系统，通过对工件加工过程中各种参数进行数字化、编程和自动控制，实现加工过程的自动化和高效化。
二、数控技术的发展历史1. 20世纪50年代初，美国MIT研制出第一台数控铣床。
2. 20世纪60年代初，我国开始引进和研制数控技术。
3. 20世纪70年代，数控机床逐渐普及，并开始应用于航空、航天、国防等领域。
4. 20世纪80年代至90年代初期，随着计算机技术和数字信号处理技术的发展，数控技术得到了进一步提升和应用。
5. 当前，随着人工智能、大数据等新兴科技的发展，数控技术正在不断向智能化方向发展。
三、数控机床的分类1. 根据加工方式分类：包括铣床、车床、钻床等。
2. 根据运动方式分类：包括立式、卧式、龙门式等。
3. 根据控制系统分类：包括伺服控制、步进控制、直接数字控制等。
4. 根据加工精度分类：包括高精度数控机床和普通数控机床。
四、数控编程语言1. G代码：用于指定加工轨迹和刀具运动路径。
2. M代码：用于指定机床的辅助功能，如冷却、换刀等。
3. T代码：用于指定刀具编号和刀具参数。
4. S代码：用于指定主轴转速。
五、数控技术的优点1. 加工精度高，重复性好。
2. 生产效率高，能够实现自动化生产。
3. 可以加工复杂形状的零件，提高了生产的灵活性和多样性。
4. 可以减少人力投入，降低成本，提高经济效益。
六、数控技术的应用领域1. 机械制造行业：包括汽车、航空航天、船舶等领域。
2. 电子行业：包括手机、电脑等电子产品的加工生产。
3. 医疗器械行业：包括手术器械等医疗设备的生产。
4. 交通运输行业：包括铁路、地铁等交通设备的制造。
七、数控技术的发展趋势1. 数字化：数控技术将更加数字化，实现更高效的生产。
2. 智能化：数控机床将更加智能化，实现自主学习和智能决策。
3. 网络化：数控机床将与互联网进行深度融合，实现远程监控和管理。
数控加工技术概述
数控加工技术概述数控加工技术概述随着现代制造业的快速发展，数控加工技术已成为制造业中不可或缺的重要领域。
数控加工技术通过计算机、数控机床等高科技设备，可以实现对各种形状材料的加工，其高精度、高效率的加工特性，不仅能够大幅提升生产效益，也为制造业的现代化提供了强有力的支持。
一、数控加工技术的概念数控加工技术（NC）是一种在机床上利用计算机技术管理、控制加工过程中所有参数的加工技术。
数控加工技术中，通过预先编写加工程序并输入到计算机中，实现加工过程中各轴坐标的自动控制和精确位置的计算，从而控制机床的加工过程。
数控加工技术使得加工过程变得高效、精确、复杂度高，并且具有高度可重启动性和记忆功能。
二、数控加工技术的应用范围1.钢铁加工数控加工技术广泛应用于机械、汽车、轨道交通、航空航天、电子、仪器仪表、化工、生物、医疗器械和电力等领域。
例如，在钢铁加工中，数控加工可以用于车削、铣削、钻孔、车外径等加工过程，可以进行多轴复合运动控制，实现不同轮廓的加工。
数控加工技术可以有效地提高加工质量和效率，缩短加工周期，减少人力和资源消耗，从而提高企业竞争力和经济效益。
2.模具制造在模具制造领域，数控加工同样发挥着重要作用。
数控加工可以应用于各种模具的制造和加工过程中，例如铣模、卡盘、砂轮、钻头、车刀等。
相比传统模具加工方式，数控加工技术可以降低数量大、精度高、形状复杂的模具的加工难度，提高产品的标准化和批量化程度。
3.光电信息在光电信息领域，数控加工技术也有广泛的应用。
例如光纤通信器件、激光加工器件、光学零部件的加工需要高精度的数控加工，此外，机械零部件中的光学元器件等也需要高精度的数控加工。
三、数控加工技术的发展趋势自20世纪60年代以来，随着计算机技术的迅速发展，数控加工技术也得到了快速发展。
目前，随着人工智能技术的不断进步，传感器技术、机器视觉技术、云计算、大数据等辅助技术的加入，数控加工技术的应用前景越来越广阔。
什么是数控技术
什么是数控技术
数控技术是指利用计算机技术、传感器技术、精密机械技术等现代科技手段，对数码信号进行加工，从而控制机床或机器人等精密机械设备，实现零件的精密加工，提高工艺品质和生产效率，从而让机器代替人类完成工业生产。
数控技术是现代制造业的重要技术之一，实现了数字化设计、数控加工、在线检测等一体化精密制造过程，能够快速高效的生产出复杂的机械零件，产品的精度、稳定性和一致性得到了很大的提高，大大提高了生产效率，降低了生产成本。
在数控技术中，计算机是核心控制设备，承担了数控系统中最重要的任务，它接受数控程序，控制各种电气执行元件的动作，实现零件的加工。
数控系统根据数控程序生成相应的加工路径和加工参数，通过控制主轴的转速、进给速度、刀具位置等来控制加工过程，从而实现对零件的精密加工。
数控技术在制造业中的应用越来越广泛，它已经成为现代化制造业的必要条件。
在机床制造、汽车轮毂加工、模具制造、航空、航天等领域都有广泛的应用。
目前国内的数控技术仍然处于发展阶段，需要加强相关科研，推广应用，实现数控技术的优化和进一步提升产业竞争力。
总之，数控技术是一种统合了机械、电子、计算机、控制与工程技术的高科技，它代表了现代制造业的先进水平，为实现产业升级与转型发挥着重要的作用。
数控技术的基本概念
第一章概论1.1数控技术的基本概念1.1.1什么是机床的数字控制数字控制(Numerical Control, NC)是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程(如加工、测量、装配等)进行可编程控制的自动化方法。
数控技术(Numerical Control Technology)采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
也就是利用数字化信号进行控制的技术。
数控机床(Numerical Control Machine Tools) 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。
是数控技术典型应用的例子。
数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。
计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为核心的数控系统。
1.1.2机床数字控制的原理数控机床在加工零件时，首先是根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据；其次是编制零件的数控加工程序，然后将数控程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停、进给运动方向、速度和位移的大小，以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开、路程和参数进行工作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。
在数控机床上有下面二种控制方法。
点位控制(Point to Point Control)：控制点到点的距离。
只是要求严格控制点到点之间的距离，而与所走的路径无关。
轮廓加工控制(Contouring Control)：控制轮廓加工，实时控制位移和速度。
它的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续地相关控制，使合成的平面或空间运动轨迹能满足轮廓曲线和曲面加工的要求。
控制过程中不仅对坐标的移动量进行控制，而且对各坐标的速度及它们之间比率都要行严格控制，以便加工出给定的轨迹。
机床的数字控制是由数控系统完成的。
该系统包括数控装置、伺服驱动装置、可编程控制器和检测装置等。
机床数控技术及应用
伺服系统
伺服系统是数控机床的重要组成部分，负责接收数控装置 发出的运动指令，驱动机床的各个运动部件按照指令要求 进行运动。
辅助装置
辅助装置包括润滑装置、冷却装置、排屑装置等，用于辅 助机床的正常运行。
机床数控系统的运行原理
零件程序的输入
通过输入输出装置将零件程序输入到数控 装置中。
检测反馈
在机床运动过程中，检测装置检测机床的 实际位置和速度，反馈给数控装置，数控 装置根据反馈信息进行误差补偿和控制。
数控车床在航天工业中的应用
在航天工业中，由于对零件的精度和可靠性要求极高，数控车床得到了广泛应用，能够加 工各种高精度的零件和复杂的结构件。
数控铣床的应用实例
数控铣床在模具制造中的应用
数控铣床可以加工各种复杂的模具型腔和型芯，如注塑模具、压铸模具等，能够大大提 高模具的制造精度和生产效率。
数控铣床在机械零件加工中的应用
机床数控技术及应用
目 录
• 引言 • 机床数控技术概述 • 机床数控技术的原理 • 机床数控技术的应用实例 • 机床数控技术的优势与挑战 • 结论
01 引言
主题简介
数控技术
数控技术是一种基于数字控制的 制造技术，通过计算机编程实现 机床的自动化加工。
应用领域
数控技术广泛应用于机械制造、 航空航天、汽车制造、模具加工 等领域。
维护成本。
数控机床在加工过程中 存在一定的安全风险， 需要加强安全防护措施。
机床数控技术的发展趋势
智能化发展
随着人工智能技术的发展，数控技术 将进一步实现智能化，提高加工精度 和效率。
复合化发展
未来数控机床将向复合加工方向发展， 实现多轴联动加工，提高加工效率和 精度。
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。
数控技术是什么
数控技术是什么前言随着计算机技术的发展和微处理器的采用，数控技术得到了飞速发展和广泛的应用。
但是对于数控技术的定义是什么、数控技术的特点有哪些、数控技术的发展历程是如何、数控技术的发展途径有哪些以及未来的发展趋势如何的问题确有着不尽相同看法，本文将围绕这些问题为您答疑解惑。
数控技术定义是什么数控技术，简称数控（Numerical Control ）即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
图 1 数控技术的定义数控技术的特点是什么数控技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。
数控技术是实现制造过程自动化的基础。
是自动化柔性系统的核心，是现代集成制造系统的重要组成部分。
数控技术把机械装备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新水平，使传统的制造业发生了极其深刻的变化。
图 2 数控技术的特点是什么数控加工技术不同于传统的加工技术，其主要特点为：(1)能高质最地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工；(2)能方便地改变加工工艺参数(如切削用量)，因而利于换批加工和新产品的研制；(3)可实现一次装夹工件完成多道工序加工，从而确保高质量的加工精度同时又减少了辅助时间；(4)采用模块化标准工具，既减少了换刀和安装时间，又提高了工具标准化程度和工具的管理水平；(5)便于实现计算机辅助制造。
数控技术的发展途径是什么数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。
这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。
因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，取得了相当大的进步。
特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。
数控技术简介
2、高精度
3、加工稳定可靠 4、高柔性 5、高生成率 6、劳动条件好 7、有利于管理现代化 8、投资大，使用费用高
9、生产准备工作复杂
10、维修困难
数控机床的应用
1、最适合多品种、小批量零件。
2、精度要求高的零件
3、表面粗糙度值小的零件 4、轮廓形状复杂的零件。
布置作业
P4
完成课后练习
数控技术的发展史
1949年美国parsons公司与麻省理工学院开始合作，历时三年研制出能进行三轴 控制的数控铣床样机。
1953年麻省理工学院开发出只需确定零件轮廓、指定切削路线，即可生成NC程 序的自动编程语言。
20世纪60年代末期。通过一台计算机，直接控制和管理一群数控机床，进行多品 种，多工序的自动加工。
数控技术概述
陈老师
一、数控技术简介
1、数控技术的发展情况
2、数控技术的主要应用
3、数控技术的优势与学习的必要性
数控的概念
数控（NC）：是数字控制的简称，它是一种借助数字、字符或其他符号对某一 工作过程进行可编程控制的自动化控制技术。
数控车床（CNC）：它是采用数字化信号对机床的运动及加工过程进行控制的车 床。
数控机床的管理使用
1、完善的管理制度、有效控制、监督数控机床相关人员的工作、使用机床的操 作运行全过程受控。
2、加工技术人员、技术工人的管理人员培训。通过培训，技术工人提高操作技 能；管理人员可以更加了解数控设备的特点、加工过程，一现代生产管理理念实
施管理。
3、科学组织生产。改进停工待料，生产能力不平衡问题，提高数控机床的开工 率，合理安排生产节拍，合理分配生产任务。将待加工零件进行分类，从而在工
数控技术的概念
数控技术的概念一、引言数控技术是现代制造业中的关键技术之一，它通过计算机数值控制机床或其他加工设备的运动轨迹和加工参数，实现对零件的精密加工和生产自动化。
随着科技的不断进步和人们对质量和效率要求的提高，数控技术在各个领域得到了广泛应用。
二、数控技术的发展历程1. 早期阶段20世纪50年代初期，美国麻省理工学院开发出了第一台数控机床，标志着数控技术的诞生。
此后，欧美等发达国家相继开展了相关研究，并开始应用于军事、航空航天等领域。
2. 中期阶段20世纪70年代至80年代初期，随着计算机技术和电子技术的迅速发展，数控技术得到了进一步发展。
出现了多轴联动、高速切削等新型数控系统，并开始应用于汽车、船舶、模具等行业。
3. 现代阶段20世纪90年代以来，随着信息技术和网络通信技术的快速发展，数控技术进入了一个全新的发展阶段。
出现了基于云计算、物联网等新技术的智能制造和数字化工厂，数控技术在生产自动化、智能化和柔性化方面得到了广泛应用。
三、数控技术的主要特点1. 精度高数控机床通过计算机程序精确控制加工过程，可以实现高精度的加工，满足复杂零件加工的要求。
2. 生产效率高数控机床具有自动化程度高、操作简便等优点，可以大大提高生产效率和生产质量。
3. 加工范围广数控机床不仅可以加工传统的金属材料，还可以加工非金属材料如陶瓷、塑料等。
4. 制造成本低相对于传统机床而言，数控机床具有更高的生产效率和更低的人力成本，从而降低制造成本。
四、数控技术在各行业中的应用1. 机械制造业数控技术在机械制造业中得到了广泛应用，包括航空航天、汽车、模具等行业。
数控机床可以加工各种复杂的零件，提高生产效率和质量。
2. 电子制造业数控技术在电子制造业中也有广泛应用，如印刷电路板、手机外壳等的加工。
数控机床可以实现高精度、高速度的加工，满足电子产品对零件精度和质量的要求。
3. 医疗器械制造业数控技术在医疗器械制造业中也有应用，如人工关节、牙科种植等产品的制造。
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数控技术概述数控是数字控制的简称，英文为 Numerical Control，简称NC。
目前数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控(Computer Numerical Control )，简称CNC，国外一般都称为CNC，很少再用NC这个概念了。
下面详细说明之：数控(Numerical Control NC 数字控制)是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。
它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。
数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。
1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。
现在，数控技术也叫计算机数控技术(Computer 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，使输入数据的存贮、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。
一、数控技术的发展状况第一代数控系统：1952年至1959年，采用电子管元件。
第二代数控系统：1959年开始，采用晶体管元件。
第三代数控系统：1965年开始，采用集成电路。
第四代数控系统：1970年开始，采用大规模集成电路及小型通用计算机。
第五代数控系统：1974年开始，采用微处理机和微型计算机。
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System-FMS)带有自动换刀装置(Automatic Tool Changer-ATC)的数控加工中心，是柔性制造的硬件基础，是制造系统的基本级别。
其后出现的柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell-FMC)，是较之高一级的柔性制造系统，它一般由加工中心机床与自动更换工件(Automated Work-piece Changer-AWC)的随行托盘(pallet)或工业机器人以及自动检测与监控技术装备所组成。
由多台和存储，以及必要的工件清洗和尺寸检查设备，并由高一级的计算机对整个系统进行控制和管理。
可实现多品种的全部机械加工。
计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System-CIMS):将车间制造过程的自动化,从生产决策、产品设计、市场预测直到销售的整个生产活动的自动化，特别是技术和管理科室工作的自动化的要求综合成一个完整的生产制造系统，即所谓的计算机集成制造系统，它将一个制造工厂的生产活动进行有机的集成，以实现更高效益、更高柔性的智能化生产。
这是当今自动化制造技术发展的最高阶段。
小型计算机集成制造系统二、直接数字控制系统直接数字控制DNC系统是用一台通用计算机直接控制和管理一群数控机床进行零件加工或装配的系统。
计算机将一组数控机床与储有零件加工程序和机床控制程序的公共存储器相连接，根据加工要求向机床分配数据和指令。
在DNC系统保留原来各数控机床的数控系统，并与DNC系统的中央计算机组成计算机网络，实现分级控制管理。
中央计算机并不取代各数控装置的常规工作。
DNC系统中央计算机房配有自动编程终端，也可在加工现场安装自动编程终端与中央计算机通信进行现场自动编程和对零件程序进行编辑、修改，使编程与控制相结合，而且中央计算机零件程序存储容量大。
此外，DNC系统还具有生产管理、作业调度、工况显示监控和刀具寿命管理等功能。
DNC系统可以分为间接控制型和直接控制型两大类。
1．间接控制型系统间接控制型DNC系统是由已有的数控机床，配上集中管理和控制的中央计算机，并在中央计算机和数控机床的数控装置之间加上通信接口所组成。
大容量的外存储器:存放每台数控机床所需的零件加工计划和加工程序，适时调至计算机的内存中。
计算机顺次查询各台数控机床的状态和请求信号，根据需要计算机向某台数控机床传送所需的加工程序。
由于传递一个零件加工程序的时间很短，而机床的加工时间很长，所以一台中央计算机为多台机床服务时，不会发生机床暂停加工等待的现象。
间接型DNC系统中，各数控机床的数控装置仍然承担着原来的控制功能，中央计算机与数控机床接口，只起了原有数控机床的纸带阅读机的作用。
这样的控制功能，称之为读带机旁路控制(Behind the Tape Reader-BTR)。
间接型DNC系统比较容易建立，并且当中央计算机出了故障时，数控机床仍可用原有的纸带阅读机工作，但由于机床的数控装置并未简化，故硬件成本较高。
2．直接控制型系统组成直接控制型DNC系统的数控机床不再配置普通的数控装置。
原来由数控装置完成的插补运算功能全部或部分由中央计算机集中完成，各台数控机床只需配置一个简单的机床控制器(Machine Control Unit-MCU)用于数据传递，驱动控制和手动操作。
一般来说：将插补分成粗、精插补，由中央计算机完成粗插补，由接口电路或MCU完成精插补，这种方案综合考虑了运算速度与硬件成本。
直接控制型DNC系统的数控机床，其控制功能主要由计算机软件执行，所以灵活性较大，适应性较强，可靠性也较高，但是一次性投资比较大。
三、柔性制造单元和柔性制造系统1．柔性制造单柔性制造单元(FMC)是由中心控制计算机、加工中心与自动交换工件(AWC，APC)装置所组成。
工件一次装夹后可在柔性制造单元中的加工中心上加工，使得加工的柔性(可编程性)、加工精度和生产效率更高。
在柔性制造单元中，中心控制计算机负责作业调度、自动检测与工况自动监控等功能；工件装在自动交换工件装置(工作台)上在中心控制计算机控制下传送到加工中心上加工；加工中心接收中心控制计算机传送来的数控程序进行加工，并将工况数据送中心控制计算机处理，如工件尺寸自动检测和补偿，刀具损坏和寿命监控等。
组成:它由加工中心、环形工件交换工作台、工件托盘及托盘交换装置组成环形工作台是一个独立的通用部件，与加工中心并不直接相连，装有工件的托盘在环形工作台的导轨上由环形链条驱动进行回转，每个托盘上有地址编码。
当一个工件加工完毕后，托盘交换装置将加工完的工件连同托盘一起拖回至环形工作台的空位；然后，按指令将下一个加工的托盘与工件转到交换位置，由托盘交换装置将它送到机床工作台上，定位夹紧以待加工。
已加工好的工件连同托盘转至工件的装卸工位，由人工卸下，并装上待加工的工件。
托盘搬运的方式多用于箱体类零件或大型零件。
托盘上可装夹几个相同的零件，也可装夹数个不同的零件。
对于车削或磨削中心等机床，可以使用工业机器人进行工件的交换。
由于机器人的抓重能力及同一规格的抓取手爪对工件形状与尺寸的限制，这种搬运方式主要适用于小件或回转件的搬运。
柔性制造单元可以作为组成柔性制造系统的基础，也可以作独立的自动化加工设备。
由于柔性制造单元自成体系，占地面积小，成本低而且功能完善，加工适应范围广，故有廉价小型柔性制造系统之称。
2．柔性制造系统柔性制造系统(FMS)公认的特征：由一个物料运输系统将所有设备连接起来，这些设备不限于切削加工设备，也可以是电加工、激光加工、热处理、冲压剪切设备以及装配、检验等设备；可以进行没有固定加工顺序和无节拍的随机自动制造。
柔性制造系统的组成：一般认为FMS应由加工、物流、信息流三个子系统组成，每一个子系统还可以有分系统。
加工系统多数是由CNC机床按DNC的控制方式构成。
系统中的机床，有互补和互替两种配置原则：互补是指在系统中配置有完成不同工序的机床，彼此互相补充而不能代替，一个工件顺次通过这些机床进行加工；互替是指在系统中配置有相同的机床，一台机床有故障则另一台机床可以代替加工，以免整个系统停工等待。
当然，一个系统的机床设备也可以按这两种方式混合配置，这要根据预期生产性质来确定。
物流系统包括工件和刀具两个物流系统。
刀具系统设有中央刀库，由机器人在中央和各机床的刀库之间进行输送和交换刀具。
而刀具的备制和预调一般都不包括在自动监控的范围之内。
刀具的数目要少，必须采用标准化、系列化，并有较长的刀具寿命。
系统应有监控刀具寿命和刀具故障的功能。
对刀具寿命的监控，目前多采用定时换刀的方法，即记录每一把刀具的使用时间，达到预定的使用寿命后即强行更换。
还有一种直接检测刀具磨损情况更换刀具的方法，由于这一技术不成熟，还没有在生产中得到应用。
工件系统包括有工件、夹具的输送、装卸以及仓储等装置。
在FMS中工件和夹具的存储仓库多用立体仓库，由仓库计算机进行控制和管理。
其控制功能有：记录在库货物的名称、货位、数量、重量以及入库时间等内容；接受中央计算机的出、入库指令，控制堆垛机和输送车的运动；监督异常情况和故障报警等。
各设备之间的输送路线以直线往复方式居多，输送设备中使用最多的是有轨小车和使用灵活的无轨小车。
无轨小车又称自动引导小车(Automated Guide Vcbicle-AGV)。
小车上有托盘交换台，工件放在托盘上，托盘由交换台推上机床的工作台，对工件进行加工；加工好的工件连同托盘拉回到小车上的交换台上，送装卸工位，由人工卸下并装上新的待加工件。
小车的行走路线常用电缆或光电引导。
信息流系统包括作业计划，加工系统和物流系统的调度与自动控制，在线状态监控及其数据和信息处理，以及故障在线检测和处理等。
此外，在FMS中排屑、去毛刺、清洗等工作设备都要纳入系统的管理与自动控制范围之内。
四、计算机集成制造系统简述计算机集成制造系统(CIMS)是采用现代计算机技术将制造工厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成起来随着科学技术的进步和生产的发展，产品多样化，中小批量产品比重日益增加，产品交货期和更新换代周期越来越短。
目前中小批零件品种占整个机加工零件品种的50％以上。
CIMS将计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助管理集成在一起，将制造过程中的物料流和信息流组成一个协调平衡的运动系统，实现总体的优化来适应市场竞争的需要。
CIMS将计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助管理集成在一起，将制造过程中的物料流和信息流组成一个协调平衡的运动系统，实现总体的优化来适应市场竞争的需要。
目前CIMS技术得到广泛的重视。
美国把CIMS看作是今后60年科技方向；欧共体将CIMS 列为信息技术研究三个重大项目之一；日本在80年代初就提出了立国和面向21世纪的科技发展战略，对开发CIMS有关的各种新技术都作了巨额投资。