数控机床机械结构PPT课件
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数控机床课件
第一节 金属切削机床
第二节 数控机床概论
复习思考题
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第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
第二节 数控机床概论
复习思考题
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第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
数控机床主轴结构图PPT课件
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按ESC退出
LB326编码器 安装方案
.
按ESC退出
按ESC退出
分段校. 正法
旋转变压器的安装
.
按ESC退出
波纹管型、膜片型联轴器
.
按ESC退出
角度编码器 安装形式
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按ESC退出
开
式
静
压
导
轨
工
作
原
理
.
按ESC退出
闭
式
静
压
导
轨
工
作
原
理
.
按ESC退出
滚动导轨预加负载的方法
.
按ESC退出
按ESC退出
刀 库 结 构
.
按ESC退出
TD
向 与
向 滑 台
.
按ESC退出
回
转
立
柱
运与
动机
械
手
回
转
.
按ESC退出
机械手臂结构图
.
按ESC退出
换刀装置各部分位置关系图
.
按ESC退出
按ESC退出
直线感应同. 步器结构
按磁性标尺基体形状分类的各种磁尺
.
按ESC退出
HEIDENHAIN增量式直线编码器
.
按ESC退出
电动机与丝杠直联式
.
按ESC退出
步进电动机与丝杠的联接
.
按ESC退出
偏 心 套 调 整 法
.
按ESC退出
轴 向 垫 片 调 整 法
.
按ESC退出
周
向
弹圆
簧柱
图
错 齿
薄 片
调齿
整轮
法
按ESC退出
LB326编码器 安装方案
.
按ESC退出
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分段校. 正法
旋转变压器的安装
.
按ESC退出
波纹管型、膜片型联轴器
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角度编码器 安装形式
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开
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静
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导
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作
原
理
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滚动导轨预加负载的方法
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刀 库 结 构
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TD
向 与
向 滑 台
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回
转
立
柱
运与
动机
械
手
回
转
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机械手臂结构图
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换刀装置各部分位置关系图
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直线感应同. 步器结构
按磁性标尺基体形状分类的各种磁尺
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HEIDENHAIN增量式直线编码器
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电动机与丝杠直联式
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步进电动机与丝杠的联接
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偏 心 套 调 整 法
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轴 向 垫 片 调 整 法
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弹圆
簧柱
图
错 齿
薄 片
调齿
整轮
法
2024版数控车床ppt课件完整版
排除方法
根据故障诊断结果，采取相应的维修措施，如更 换损坏部件、调整参数等。
预防性保养措施建议
保持机床清洁
定期清理切屑、擦拭机床，避免 灰尘、油污等对机床造成损害。
定期检查
定期对机床各部位进行检查，及 时发现并处理潜在问题。
加强润滑
根据机床润滑要求，定期加注润 滑油或润滑脂，确保机床各部件 得到充分润滑。
数控车床网络化技术
介绍数控车床网络化技术的实现方式及在智 能制造中的应用前景。
数控车床自动化技术
分析数控车床自动化技术的现状与发展方向， 如自动上下料、自动换刀等。
数控车床绿色制造技术
探讨数控车床绿色制造技术的意义及实现途 径，如节能减排、环保型切削液等。
07 总结与展望
课程重点内容回顾
数控车床基本概念、分类及 应用领域
数控编程步骤
包括分析零件图样、确定加工工艺过程、 数学处理、编写零件加工程序、程序校 验与首件试切等。
常用编程指令介绍
准备功能指令
如G00（快速定位）、G01（直 线插补）、G02/G03（圆弧插补） 等，用于控制刀具的运动轨迹。
辅助功能指令
如M03（主轴正转）、M05（主 轴停止）、M08（冷却液开）等，
参数调整方法 根据加工过程监控结果，可以适时调整进给速度、主轴转 速等参数，以提高加工效率和保证加工质量。
异常处理措施 在加工过程中如遇到异常情况，如刀具磨损、工件变形等， 需要及时采取相应措施进行处理，避免影响加工质量和机 床安全。
加工后质量检测与评估
1 2 3
质量检测方法 加工完成后需要对工件进行质量检测，常用的检 测方法包括尺寸测量、表面粗糙度检测、形位公 差检测等。
复杂曲面零件加工编程
根据故障诊断结果，采取相应的维修措施，如更 换损坏部件、调整参数等。
预防性保养措施建议
保持机床清洁
定期清理切屑、擦拭机床，避免 灰尘、油污等对机床造成损害。
定期检查
定期对机床各部位进行检查，及 时发现并处理潜在问题。
加强润滑
根据机床润滑要求，定期加注润 滑油或润滑脂，确保机床各部件 得到充分润滑。
数控车床网络化技术
介绍数控车床网络化技术的实现方式及在智 能制造中的应用前景。
数控车床自动化技术
分析数控车床自动化技术的现状与发展方向， 如自动上下料、自动换刀等。
数控车床绿色制造技术
探讨数控车床绿色制造技术的意义及实现途 径，如节能减排、环保型切削液等。
07 总结与展望
课程重点内容回顾
数控车床基本概念、分类及 应用领域
数控编程步骤
包括分析零件图样、确定加工工艺过程、 数学处理、编写零件加工程序、程序校 验与首件试切等。
常用编程指令介绍
准备功能指令
如G00（快速定位）、G01（直 线插补）、G02/G03（圆弧插补） 等，用于控制刀具的运动轨迹。
辅助功能指令
如M03（主轴正转）、M05（主 轴停止）、M08（冷却液开）等，
参数调整方法 根据加工过程监控结果，可以适时调整进给速度、主轴转 速等参数，以提高加工效率和保证加工质量。
异常处理措施 在加工过程中如遇到异常情况，如刀具磨损、工件变形等， 需要及时采取相应措施进行处理，避免影响加工质量和机 床安全。
加工后质量检测与评估
1 2 3
质量检测方法 加工完成后需要对工件进行质量检测，常用的检 测方法包括尺寸测量、表面粗糙度检测、形位公 差检测等。
复杂曲面零件加工编程
数控ppt课件完整版
工精度和效率。
航空航天领域
航空航天零件具有复杂形状和 高精度要求，数控技术可以满 足其加工需求。
汽车制造领域
汽车制造中需要大量的零部件 加工，数控技术可以提高生产 效率和降低成本。
其他领域
如模具制造、能源装备等领域 也可以应用数控技术，提高生
产效率和产品质量。
02
数控机床结构与分类
数控机床的结构特点
高刚度
为确保加工精度和稳定 性，数控机床采用高刚
度材料和结构。
高精度
通过先进的制造工艺和 装配技术，实现高精度
加工。
高速度
采用高性能伺服驱动系 统和高速主轴，提高加
工效率。
高自动化
配备自动换刀装置、自 动排屑装置等，实现自
动化加工。
数控机床的分类方法
按工艺用途分类
如数控车床、数控铣床、数控磨床等。
F指令
02
用于设定进给速度。
T指令
03
用于选择刀具和设定刀具补偿值。
数控编程的常用指令与格式
地址符+数字
如G01 X100 F100，表示以F100的 进给速度，沿X轴方向直线插补到 X=100的位置。
程序段格式
一个完整的程序段由若干个字组成， 每个字由地址符和数字组成，程序段 结束以分号或回车符表示。
数控ppt课件完整版
contents
目录
• 数控技术概述 • 数控机床结构与分类 • 数控编程基础 • 数控加工工艺与刀具选择 • 数控机床操作与维护 • 数控技术发展趋势与展望
01
数控技术概述
数控技术的定义与发展
数控技术的定义
数控技术的现状与趋势
采用数字化信息对机床运动及其加工 过程进行控制的技术。
航空航天领域
航空航天零件具有复杂形状和 高精度要求，数控技术可以满 足其加工需求。
汽车制造领域
汽车制造中需要大量的零部件 加工，数控技术可以提高生产 效率和降低成本。
其他领域
如模具制造、能源装备等领域 也可以应用数控技术，提高生
产效率和产品质量。
02
数控机床结构与分类
数控机床的结构特点
高刚度
为确保加工精度和稳定 性，数控机床采用高刚
度材料和结构。
高精度
通过先进的制造工艺和 装配技术，实现高精度
加工。
高速度
采用高性能伺服驱动系 统和高速主轴，提高加
工效率。
高自动化
配备自动换刀装置、自 动排屑装置等，实现自
动化加工。
数控机床的分类方法
按工艺用途分类
如数控车床、数控铣床、数控磨床等。
F指令
02
用于设定进给速度。
T指令
03
用于选择刀具和设定刀具补偿值。
数控编程的常用指令与格式
地址符+数字
如G01 X100 F100，表示以F100的 进给速度，沿X轴方向直线插补到 X=100的位置。
程序段格式
一个完整的程序段由若干个字组成， 每个字由地址符和数字组成，程序段 结束以分号或回车符表示。
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目录
• 数控技术概述 • 数控机床结构与分类 • 数控编程基础 • 数控加工工艺与刀具选择 • 数控机床操作与维护 • 数控技术发展趋势与展望
01
数控技术概述
数控技术的定义与发展
数控技术的定义
数控技术的现状与趋势
采用数字化信息对机床运动及其加工 过程进行控制的技术。
数控机床的工作原理PPT课件
数控机床的发展历程
数控机床的起源可以追溯到20世纪50年代，当时计算机刚刚问世，人们开始探索将计算机技术应用于 机床控制。
经过几十年的发展，数控机床的技术不断成熟，应用领域不断扩大，已经成为制造业中不可或缺的重要 设备。
目前，随着信息技术和智能制造技术的不断发展，数控机床正朝着更高精度、更高效率、更智能化的方 向发展。
01
数控编程步骤
02
零件图纸分析
加工工艺分析
03
数控编程
确定加工方案 坐标系设定 输入几何参数
数控编程
程序检查和仿真
切削参数设定
刀具参数设定
01
03 02
译码与预处理
01
02
03
04
05
译码与预处理定 义
语法检查
语义检查
加工工艺性检查 刀具补偿计算
译码与预处理是数控机床 在执行加工程序之前，对 加工程序进行解析和预处 理的过程。这个过程包括 对输入的加工程序进行语 法检查、语义检查、加工 工艺性检查和刀具补偿计 算等。
数控机床的重要性
提高加工精度和效率
数控机床采用高精度数控系统，能够实现高精度加工，提高生产 效率和产品质量。
降低劳动强度
数控机床自动化程度高，减少了人工干预和劳动强度，提高了生产 安全性和劳动生产率。
促进制造业转型升级
数控机床是制造业转型升级的重要支撑，能够推动企业实现数字化、 智能化制造，提升产业竞争力。
高效率
数控机床的自动化程度 高，可以大幅提高加工 效率，减少人工干预。
加工范围广
数控机床可以加工各种 复杂形状和材料，满足
不同领域的需求。
可编程性
通过编程控制，数控机床 可以实现自动化加工，提 高生产效率和产品质量。
数控技术概述课件PPT课件( 20页)
先进制造 系统
目前的先进制造系统主要指柔性制造单元 （FMC）、柔性制造系统(FMS)、集成制造 系统(CIMS)。而其核心是生产加工设备的数 控化、柔性化、精密化。
第一章 数控机床概论
1.4 先进制造系统
数控技术
柔性制造 系统
单机数控加工（使用一台数控机床 进行加工，较简单，但应用最广）
柔性单元加工（人参与最少但可以对 同一族内的不同零件自动化加工）
利于生产 采用数字信号与标准代码为控制信息，易于实
管理现代 现标准化加工，同时采用计算机辅助设计与制
化
造（CAD/CAM）是现代化集成技术的基础。
目前数控技术在向高速化、多功能、智能化、高 速度化、高可靠性发展。
第一章 数控机床概论
1.4 先进制造系统
数控技术
起因
目前的机械制造中，75%的是单件小批量生 产，而传统的生产组织原则不仅自动化程度 低，而且劳动强度大、生产周期长、成本高、 质量不稳定。而先进制造系统的采用，是生 产发展的需要。
数控技术
课程概述
第一章 数控机床的概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
际操作与加工 第六章 关于CAXA
1.1 数控机床的产生 数控机床的产生 数控技术概念
1.2 数控机床的组成 1.3 数控机床的特点 1.4 先进制造系统
课程概述
的编制
课程概述
第一章 数控机床概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
际操作与加工 第六章 关于CAXA
5.1 加工中心的操作 5.2 加工中心的编程
实例 5.3 加工中心的维护
数控机床培训课件PPT(共44页)
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图库
1.1 概述
NC机床、加工中心、FMC、FMS与CIMS
数控机床种类繁多，有钻铣镗类、车削类、磨 削类、电加工类、锻压类、激光加工类和其他特 殊用途的专用数控机床等等，凡是采用了数控技 术进行控制的机床统称NC机床。
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图库
1.1 概述
带 有 自 动 刀 具 交 换 装 置 （ Automatic Tool Changer—ATC）的数控机床（带有回转刀架的数 控 车 床 除外 ） 称为加工中心 （ Machine Center— MC）。它通过刀具的自动交换，可以一次装夹完成 多工序的加工，实现了工序的集中和工艺的复合， 从而缩短了辅助加工时间，提高了机床的效率，减 少了零件的安装、安装次数，提高了加工精度。加 工中心是目前数控机床中产量最大、应用最广的数 控机床。
第1章 绪 论
1.1概述 1.2数控机床的基本组成和工作原理 1.3数控机床的分类 1.4数控机床的特点 本章要点
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图库
1.1 概述
数控技术的基本概念
数控技术、数控系统与数控机床
数控技术，简称数控（Numerical Control—NC） 是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的 一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制， 因此，也可以称为计算机数控（Computerized Numerical Control—CNC）。
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图库
1.1 概述
在FMC和加工中心的基础上，通过增加物流系统、 工业机器人以及相关设备，并由中央控制系统进行 集中、统一控制和管理，这样的制造系统称为柔性 制 造 系 统 （ Flexible Manufacturing System － FMS）。FMS不仅可以进行长时间的无人化，而且 可以实现多品种零件的全部加工或部件装配，实现 了车间制造过程的自动化，它是一种高度自动化的 先进制造系统。
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1.2 机床中有关数控的基本概念
5.数控技术
它是用数字量及字符发出指令并实现自动控制的技术。目前， 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、柔性制造单元 （FAM）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统 （CIMS）、敏捷制造（AM）和智能制造（IM）等先进制 造技术都建立在数控技术基础上。
1.1.1 数控机床的产生与发展过程
1946年诞生了世界上第一台电子计算机，它为人类进入信 息社会奠定了基础。六年后，即1952年，计算机技术应用 到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机 床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控机床经历了两个 阶段和六代的发展。
1.数控（NC）阶段（1952年——1970年）
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1.3 数控机床的组成与工作原理
3.伺服系统 伺服系统是CNC装置和机床本体的联系环节，它的作用是把
来自CNC装置的微弱指令信号解调、转换、放大后驱动伺服 电机，通过执行部件驱动机床移动部件的运动，使工作台精 确定位或使刀具和工件及主轴按规定的轨迹运动，最后加工 出符合图样要求的零件。它的伺服精度和动态响应是影响数 控机床加工精度、表面质量和生产率的重要因素。 4.检测与反馈装置 检测与反馈装置有利于提高数控机床加工精度。 5.辅助装置 辅助装置是把计算机送来的辅助控制指令经机床接口转换成 强电信号，用来控制主轴电动机启停和变速、冷却液的开关 及分度工作台的转位和自动换刀等动作。
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1.1 数控机床的产生与发展
20世纪80年代我国从日本FANUC公司引进了部分数控系统 和直流伺服电动机、直流主轴电机技术，以及从美国、欧洲 等发达国家引进一些新的技术，并进行了国产商品化生产。
1995年以后，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进 步。
现在，我国已经建立了以中、低档数控机床为主的产业体系。 20世纪90年代开始了高档数控机床的研发和生产。
system——CNC） 它由装有数控系统程序的专用计算机、输入输出设备、可编
程控制器、存储器、主轴驱动及进给驱动装置等组成，用计 算机控制实现数控功能的系统。 4.数控机床（Numerical Control Machine Tools） 它是用数字指令进行控制的机床，机床的所有运动，包括主 运动、进给运动与各种辅助运动都是用输入数控装置的数字 信号来控制的，其加工过程可用如图1-1所示的框图来描述。
1965年，国内开始研制晶体管数控系统。20世纪60年代末 至70年代初研制成功X53K-1G立式数控铣床，CJK-18数 控系统和数控非圆齿轮插齿机。
从20世纪70年代开始，由于打破国外的技术封锁和我国的 基础条件不断改善，数控技术在车、铣、钻、镗、磨、齿轮 加工、电加工等领域全面展开，数控加工中心在上海、北京 研制成功。
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1.3 数控机床的组成与工作原理
6.机床本体 数控机床的本体是指其机械结构实体。它是实现加工零件的
执行部件，主要由主运动部件、进给运动部件、支承件以及 辅助装置等组成。
1.3.2数控机床的工作原理
数控机床其工作原理如下： ①根据零件加工图样进行工艺分析，拟定加工工艺方案，确
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1.2 机床中有关数控的基本概念
1.数字控制（Numerical Control） 简称数控，是一种自动控制技术，是用数字化信号对机床的
运动及加工过程进行控制的一种方法。 2.数控系统（Numerical Control System） 它是一种程序控制系统，即采用数字控制的系统。 3.计算机数控系统（Computer Numerical Control
第1章 数控机床概述
1.1 数控机床的产生与发展 1.2 机床中有关数控的基本概念 1.3 数控机床的组成与工作原理 1.4 数控机床的分类 1.5 数控机床的特点 1.6 数控机床的主要性能指标与功能 1.7 数控机床的应用范围 1.8 数控机床主要技术参数
.
1
1.1 数控机床的产生与发展
.
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1.3 数控机床的组成与工作原理
1.3.1 数控机床的组成
数控机床通常是由程序载体、CNC装置、伺服系统、检测与 反馈装置、辅助装置、机床本体组成，如图1-2所示。
1.程序载体 数控机床是按照输入的零件加工程序运行的。零件加工程序
中包括机床上刀具和零件的相对运动轨迹、工艺参数和辅助 运动等。将零件加工程序以一定的格式和代码存储在一种载 体上，这种载体称为程序载体。程序载体可以是磁盘、磁带、 硬盘和闪存卡等。 C装置 CNC装置是CNC系统的核心，主要包括微处理器（CPU）、 存储器、局部总线、外围逻辑电路和输入/输出控制等。
6.数控加工技术
数控加工技术是指高效、优质地实现产品零件特别是复杂零 件加工的技术，它是自动化、柔性化、敏捷化和数字化制造 加工的基础与关键技术。
7.计算机辅助设计和制造
简称CAD/CAM，是以计算机作为主要技术手段，处理各种 数字信息与图形信息，辅助完成从产品设计到加工制造整个 过程中的各项活动。
定加工工艺过程、工艺参数和刀具位移数据。 ②用规定的程序代码和格式编写零件加工程序，或用
CAD/CAM软件直接生成零件的加工程序。 ③把零件加工程序输入或传输到数控系统。 ④数控系统对加工程序进行译码与运算，发出相应的命令，
通过伺服系统驱动机床的各个运动部件，并控制刀具与工件 的相对运动，最后加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。
2.计算机数控（CNC）阶段（1970年——现在）
1.1.2 数控机床的发展趋势
1.高速、高效和高精度
2.高可靠性
3.模块化、智能化、柔性化和集成化
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1.1 数控机床的产生与发展
4.开放性 5.出现新一代数控加工工艺与装备
1.1.3 我国数控机床的发展状态
我国数控机床及数控技术起步于1958年，一直到20世纪60 年代中期还处在研制、开发时期。