数控加工技术配套课件(全套)
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数控加工技术全套课件
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第三节 数控机床的进给传动系统
一、进给传动系统作用
数控机床的进给传动系统负责接受数控系统发 出的脉冲指令，并经放大和转换后驱动机床运动执 行件实现预期的运动。
二、对进给传动系统的要求
为保证数控机床高的加工精度，要求其进给传 动系统有高的传动精度、高的灵敏度（响应速度 快）、工作稳定、有高的构件刚度及使用寿命、小 的摩擦及运动惯量，并能清除传动间隙。
五、减少辅助时间和改善操作性能
在数控机床的单件加工中，辅助 时间（非切屑时间）占有较大的比重。 要进一步提高机床的生产率，就必须 采取促使最大限度地压缩 辅助时间。 目前已经有很多数控机床采用了多主 轴、多刀架、以及带刀库的自动换刀 装臵等，以减少换刀时间。对于切屑 用量加大的数控机床，床身机构必须 有利于排屑。
3、由调速电机直接驱动的主传动
二、数控机床主轴部件
1、前后支撑采用不同轴承 此配臵形式使主轴的综合刚度大幅度提高，可以满足强 力切屑的要求，因此普遍应用于各类数控机床。 2、前轴承采用高精度双列向心推力球轴承 向心推力球轴承高速时性能良好。但是，它的承载能力 小，因而适用于高速、轻载和紧密的数控车床。 3、双列和单列圆锥滚子轴承 这种轴承径向和轴向刚度高，能承受重载荷，尤其能承 受较强的动载荷，安装与调整性能也好。但是，这种轴承限 制了主轴的最高转 速和精度，因此使用中等精度、低速与 重载的数控机床。
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四、提高机床的寿命和精度保持性
为了提高机床的寿命和精度保持性，在设计时应充分考 虑数控机场零部件的耐磨性，尤其是机床导轨、进给伺港机 主轴部件等影响进度的主要零件的耐磨性。在使用过程中， 应保证数控机床各部件润滑良好。
第三节 数控机床的进给传动系统
一、进给传动系统作用
数控机床的进给传动系统负责接受数控系统发 出的脉冲指令，并经放大和转换后驱动机床运动执 行件实现预期的运动。
二、对进给传动系统的要求
为保证数控机床高的加工精度，要求其进给传 动系统有高的传动精度、高的灵敏度（响应速度 快）、工作稳定、有高的构件刚度及使用寿命、小 的摩擦及运动惯量，并能清除传动间隙。
五、减少辅助时间和改善操作性能
在数控机床的单件加工中，辅助 时间（非切屑时间）占有较大的比重。 要进一步提高机床的生产率，就必须 采取促使最大限度地压缩 辅助时间。 目前已经有很多数控机床采用了多主 轴、多刀架、以及带刀库的自动换刀 装臵等，以减少换刀时间。对于切屑 用量加大的数控机床，床身机构必须 有利于排屑。
3、由调速电机直接驱动的主传动
二、数控机床主轴部件
1、前后支撑采用不同轴承 此配臵形式使主轴的综合刚度大幅度提高，可以满足强 力切屑的要求，因此普遍应用于各类数控机床。 2、前轴承采用高精度双列向心推力球轴承 向心推力球轴承高速时性能良好。但是，它的承载能力 小，因而适用于高速、轻载和紧密的数控车床。 3、双列和单列圆锥滚子轴承 这种轴承径向和轴向刚度高，能承受重载荷，尤其能承 受较强的动载荷，安装与调整性能也好。但是，这种轴承限 制了主轴的最高转 速和精度，因此使用中等精度、低速与 重载的数控机床。
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四、提高机床的寿命和精度保持性
为了提高机床的寿命和精度保持性，在设计时应充分考 虑数控机场零部件的耐磨性，尤其是机床导轨、进给伺港机 主轴部件等影响进度的主要零件的耐磨性。在使用过程中， 应保证数控机床各部件润滑良好。
数控加工技术教学配套课件吴明友第十五讲
常，可以继续操作。 • ⑹关机。
• 1）按下控制面板上的“急停”按钮，断开伺服电源，以减少设备
电冲击。
• 2）断开数控电源；
• 3）断开机床电源。
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尚辅教学配套课件
2．机床手动操作
机床手动操作主要由手持单元和机床控制面板共同完成，机 床控制面板如图4‐42所示。
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• 点动快速移动的速率为系统参数“最高快移速度”乘以快速修
调选择的快移倍率。
• 按压进给修调或快速修调右侧的“100％”按键（指示灯亮）,
进给或快速修调倍率被置为100％，按一下“＋”按键，修调倍
率递增5％，按一下“—”按键，修调倍率递减5％。
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尚辅教学配套课件
• 4）增量进给。当手持单元的坐标轴选择波段开关置于“Off” 档时，按一下控制面板上的“增量”按键（指示灯亮），系统 处于增量进给方式，按一下要移动的坐标轴“＋X”、“－X”、 “＋Z” 、“－Z”按键（指示灯亮），相应轴将向正向或负向移 动一个增量值；
HNC‐21T采用彩色LCD液晶显示器，内装式PLC，可与 多种伺服驱动单元配套使用。具有开放性好、结构紧凑、集 成度高、可靠性好、性能价格比高、操作维护方便的特点。
1．HNC-21T世纪星车床数控装置操作台的组成
HNC‐21T世纪星车床数控装置操作台为标准固定结构，
如图4‐38所示，其结构美观、体积小巧、操作方便。
直到满足此条件。
• ④在回参考点过程中，若出现超程，请按住控制面板上的“超
程解除”按键，向相反方向手动移动该轴使其退出超程状态。
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数控加工课件ppt
控制措施
采取相应的控制措施，减小或消除误 差，如提高机床精度、定期刀具维护 、优化加工程序等。
数控加工质量改进措施
质量改进计划
制定针对数控加工的质量改进计划，明确改进目标、措施和实施步骤。
持续改进
通过收集和分析加工过程中的质量数据，评估改进效果，持续优化加工过程，提高加工质量。
05
CATALOGUE
消耗。
绿色制造与数控加工的可持续发展
随着环保意识的不断提高，绿色制造 成为制造业发展的重要趋势，数控加 工作为制造过程中的重要环节，需要 实现可持续发展。
可持续发展不仅有助于保护环境，也 有助于提高企业形象和市场竞争力， 为制造业的长期发展奠定基础。
通过采用环保材料、优化加工工艺、 减少能耗和排放等措施，数控加工可 以实现绿色制造的目标。
数控加工常见问题与解决方案
刀具磨损
表面质量不佳
刀具磨损是数控加工中常见问题，解 决方案包括选择合适的刀具材料、优 化切削参数、定期更换刀具等。
表面质量不佳可能与切削参数设置不 当有关，解决方案包括优化切削参数 、选用合适的刀具、控制冷却效果等 。
加工精度不足
加工精度不足可能是由于编程错误、 机床精度误差等原因造成的，解决方 案包括校验加工程序、检查机床精度 、调整补偿参数等。
数控加工课件
目录
• 数控加工简介 • 数控加工技术基础 • 数控加工操作实践 • 数控加工质量控制 • 数控加工发展趋势与未来展望
01
CATALOGUE
数控加工简介
数控加工的定义与特点
数控加工的定义
数控加工是一种基于数字控制技 术的加工方式，通过编程控制机 床的加工运动，实现零件的加工 制造。
批量加工
采取相应的控制措施，减小或消除误 差，如提高机床精度、定期刀具维护 、优化加工程序等。
数控加工质量改进措施
质量改进计划
制定针对数控加工的质量改进计划，明确改进目标、措施和实施步骤。
持续改进
通过收集和分析加工过程中的质量数据，评估改进效果，持续优化加工过程，提高加工质量。
05
CATALOGUE
消耗。
绿色制造与数控加工的可持续发展
随着环保意识的不断提高，绿色制造 成为制造业发展的重要趋势，数控加 工作为制造过程中的重要环节，需要 实现可持续发展。
可持续发展不仅有助于保护环境，也 有助于提高企业形象和市场竞争力， 为制造业的长期发展奠定基础。
通过采用环保材料、优化加工工艺、 减少能耗和排放等措施，数控加工可 以实现绿色制造的目标。
数控加工常见问题与解决方案
刀具磨损
表面质量不佳
刀具磨损是数控加工中常见问题，解 决方案包括选择合适的刀具材料、优 化切削参数、定期更换刀具等。
表面质量不佳可能与切削参数设置不 当有关，解决方案包括优化切削参数 、选用合适的刀具、控制冷却效果等 。
加工精度不足
加工精度不足可能是由于编程错误、 机床精度误差等原因造成的，解决方 案包括校验加工程序、检查机床精度 、调整补偿参数等。
数控加工课件
目录
• 数控加工简介 • 数控加工技术基础 • 数控加工操作实践 • 数控加工质量控制 • 数控加工发展趋势与未来展望
01
CATALOGUE
数控加工简介
数控加工的定义与特点
数控加工的定义
数控加工是一种基于数字控制技 术的加工方式，通过编程控制机 床的加工运动，实现零件的加工 制造。
批量加工
数控加工培训课件
(3) 测量装置
在闭环和半闭环伺服系统中配有位置测量装置，直接或间接测量执行 部件的实际位移量。
(4) 机床本体
数控机床本体主要包括：主运动部件，进给运动执行部件如工作台、 刀架及其传动部件和床身立柱等支撑部件，此外还有冷却、润滑、转 位和夹紧装置。对于加工中心类的数控机床，还有存放刀具的刀库， 更换刀具的机械手等部件。数控机床的本体和机械部件的结构设计方 法基本同普通机床类似，只是在精度、刚度、抗振性等方面要求更高， 尤其是要求相对运动表面的摩擦系数要小，传动部件之间的间隙要小， 而且传动和变速系统要便于实现自动控制。
1.2 数控机床的基本知识
1.2.1 数控机床的基本结构组成
数控程序 数控装置 伺服系统 机床本体
测量装置
(1) 数控装置
数控装置是数控机床的核心，它的功能是接受输入装置输入的加工信 息，经过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，通过伺服系统控制机床的各个运动部件按规 定要求动作。
FANUC数控系统主要型号有FANUC 0i/16i/18i/21i SIEMENS数控系统的主要型号有SINUMERIK 802D、SINUMERIK 840D等。 广州数控设备有限公司生产的GSK系列系统，主要包括车床、铣床、 加工中心等数控系统。 华中数控系统是我国为数不多具有自主版权的数控系统之一。它以通 用的工业PC机（IPC）和DOS、WINDOWS操作系统为基础，采用开 放式的体系结构，它适合多坐标（2～5）数控镗铣床和加工中心，在 增加相应的软件模块后，也能适应于其它类型的数控机床（如数控磨 床、数控车床等）以及特种加工机床（如激光加工机、线切割机等）。
传动轮 导向轮 钼丝 工件 支架 导向轮 钼丝 脉冲电源 工件 绝缘底板
《数控加工技术》课件
数控编程的基本概念
数控编程的定义
数控编程是根据零件图样和工艺要 求，使用数控语言或CAD/CAM软件
，编写出用于控制数控机床进行切 削加工的程序。
数控编程的步骤
分析零件图样和工艺要求、确定加 工工艺方案、建立数学模型、进行 加工轨迹的计算、生成数控程序和
程序校验等。
数控编程的语言
数控编程语言是一组用于描述零件 加工过程的指令集合，常见的数控 编程语言有G代码、M代码等。
根据零件的形状、尺寸和材料等要求，选 择合适的加工设备、刀具、夹具和切削参 数，制定出合理的加工工艺路线。
加工余量与切削用量的确定
工艺文件的编制
根据零件的加工精度和表面质量要求，确 定合理的加工余量和切削用量，以提高加 工效率和加工质量。
将制定的加工工艺路线、工艺参数和操作 规程等整理成工艺文件，以便生产部门按 照文件要求进行生产。
详细描述
轴类零件的数控加工实例包括各种传动轴、主轴、轴承座等，这些零件通常需要高精度 和高可靠性的加工要求。在加工过程中，需要采用合适的刀具和切削参数，确保零件的 尺寸精度、表面质量和形位公差达到要求。同时，还需要注意控制热变形和切削振动等
因素对加工精度的影响。
板类零件的数控加工实例
总结词
板类零件通常指平面度要求较高的薄板或厚板，其加工工艺要求相对较低，但也需要精确控制尺寸和形位公差。
详细描述
板类零件的数控加工实例包括各种机架、底座、盖板等，这些零件通常需要大尺寸和高刚性的加工要求。在加工 过程中，需要采用合适的加工策略和装夹方式，确保零件的平面度和形位公差达到要求。同时，还需要注意控制 切削参数和刀具磨损等因素对加工精度的影响。
模具零件的数控加工实例
总结词
数控加工技术(完整课件)
切削用量的选择，数控机械加工的切削深度、切削速度和进给量的确定 原则与普通机械加工相似，也可根据实际经验或查问有关手册。数控机床的 使用说明书上一般都会给出切削参数的推荐值。
（五）数控机床的选择 1. 平面孔系零件的加工 这类零件或孔数较多，或孔位置精度要求较高，宜用点位直线控制的数 控钻床与镗床加工。
7
8． 提高数控系统的可靠性 可靠性是数控机床用户最为关注的问题，提高可 靠性通常可采取下列一些措施： （1） 提高线路的集成度 采用大规模集成电路、专用芯片及混合式集成 电路，以减少元器件数量，精简外部连线和降低功 耗。 （2） 建立由设计、试制到生产的完整质量保证 体系 例如采取防电源干扰，输入、输出隔离；使数 控系统模块化、通用化及标准化，以便组织批量生 产和维修；在安装制造时注意严格筛选元器件；对 系统可靠性进行全面检查考核等。
③ 缩短走刀路线，减少空行程。
接刀痕
（四）刀具的选择、切削用量的确定 加工刀具的选择，应尽可能选用硬质合金刀具或性能更好的带涂层刀具。 铣平面轮廓用平头立铣刀，铣空间轮廓时选球头立铣刀。
选择刀具时要规定刀具的结构尺寸，供刀具组装预调使用；还要保证 有可调用的刀具文件；对选定的新刀具应建立刀具文件供编程用。
非模态代码是指只有书写了该代码时才有效的代码。 1．与坐标设定有关的指令
表2-1与坐标设定有关的指令
代码
功能
G11 坐标轴的平移和旋转 G10 取消G11 G15 工件坐标系选择(模态) G16 工件坐标系选择(非模态) G52 局部坐标系设定
G53 机床坐标系选择
G54 直线偏移X
G55 直线偏移Y
三、数控编程系统
数控编程可分为机内编程和机外编程。机内编程指利用数控机床本身提供 的交互功能进行编程，机外编程则是脱离数控机床本身在其他设备上进行编程。
（五）数控机床的选择 1. 平面孔系零件的加工 这类零件或孔数较多，或孔位置精度要求较高，宜用点位直线控制的数 控钻床与镗床加工。
7
8． 提高数控系统的可靠性 可靠性是数控机床用户最为关注的问题，提高可 靠性通常可采取下列一些措施： （1） 提高线路的集成度 采用大规模集成电路、专用芯片及混合式集成 电路，以减少元器件数量，精简外部连线和降低功 耗。 （2） 建立由设计、试制到生产的完整质量保证 体系 例如采取防电源干扰，输入、输出隔离；使数 控系统模块化、通用化及标准化，以便组织批量生 产和维修；在安装制造时注意严格筛选元器件；对 系统可靠性进行全面检查考核等。
③ 缩短走刀路线，减少空行程。
接刀痕
（四）刀具的选择、切削用量的确定 加工刀具的选择，应尽可能选用硬质合金刀具或性能更好的带涂层刀具。 铣平面轮廓用平头立铣刀，铣空间轮廓时选球头立铣刀。
选择刀具时要规定刀具的结构尺寸，供刀具组装预调使用；还要保证 有可调用的刀具文件；对选定的新刀具应建立刀具文件供编程用。
非模态代码是指只有书写了该代码时才有效的代码。 1．与坐标设定有关的指令
表2-1与坐标设定有关的指令
代码
功能
G11 坐标轴的平移和旋转 G10 取消G11 G15 工件坐标系选择(模态) G16 工件坐标系选择(非模态) G52 局部坐标系设定
G53 机床坐标系选择
G54 直线偏移X
G55 直线偏移Y
三、数控编程系统
数控编程可分为机内编程和机外编程。机内编程指利用数控机床本身提供 的交互功能进行编程，机外编程则是脱离数控机床本身在其他设备上进行编程。
数控加工技术基础篇PPT(共 135张)
原中捷友谊厂生产中国第一台数控机床
模块一 数控概念及数控机床的产生 三、数控机床的组成
模块一 数控概念及数控机床的产生
1、（控制介质）加工程序载体
控制介质—人与机床之间建立某种联系，这种联系的 中间媒介物称为控制介质。
程序—包括加工零件所需的全部信息和刀具相对工件 的位移信息。
载体—穿孔纸带、磁带、磁盘（软盘、硬盘、内存 RAM）
模块一 数控概念及数控机床的产生
3、伺服系统（伺服控制装置）
作用：将数控装置发来的各种动作指令，转化 成机床移动部件的运动。
电动机（伺服驱动器件）： 步进电动机、 直流伺服电动机、 交流伺服电动机
模块一 数控概念及数控机床的产生
4、检测反馈系统 位置和速度测量系统。以实现进给伺服系统的闭 环控制。 作用：保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令：
数控系统采用电子管元件-电子管时代 1959年 采用晶体管和印制电路板-第二代数控系统 1965年 出现小规模集成电路-第三代数控系统 1970年 出现小型计算机代替专用硬接线装置
-第四代数控系统（CNC系统） 1974年 以微处理器为核心的数控系统
-第五代数控系统（MNC系统） 1990年 以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安
模块二 数控机床的分类
二、按工艺用途分类
1、金属切削类数控机床 1）数控车床（NC Lathe）。 2）数控铣床（NC Milling Machine）。 3）加工中心（Machine Center）。 4）数控钻床（NC Drilling Machine）。 5）数控镗床（NC Boring Machine）。 6）数控齿轮加工机床（NC Gear Holling Machine）。 7）数控平面磨床（ NC Surface Grinding Machine）。
数控加工技术PPT课件
镗
高，一般将主轴转速在10000-20000r/min以上定为高速切削；进给速度很
铣
高，通常达15-50m/min，最高可达90m/min；对于不同的切削材料和所釆
、 加 工 中 心
用的刀具材料，高速切削的含义也不尽相同。其优点在于：
加工时间短，效率高。高速切削的材料去除率通常是常规的3～5倍。 刀具切削状况好，切削力小，主轴轴承、刀具和工件受力均小。切削力 降低大概30%~90%，提高了加工质量。
位置 18 - 76
床
机上激光对刀仪
标准
的
工件托盘转换装置
位置 7, 20, 48
类 型
红外工件测头
可选
重量
包括工件托盘交换装置
6500 kg
7
7
数控镗、铣及加工中心加工工艺
数
控 镗 铣 、
三坐标数控镗铣床与加工中心的共同特点是除具有普通铣床的工艺
性能外，还具有加工形状复杂的二维以至三维复杂轮廓的能力。这些复 杂轮廓零件的加工有的只需二轴联动(如二维曲线、二维轮廓和二维区域 加工)，有的则需三轴联动(如三维曲面加工)，它们所对应的加工一般相 应称为二轴(或2.5轴)加工与三轴加工。 对于三坐标加工中心(无论是立
19 19
第五章 数控镗、铣及加工中心加工工艺
数
控
镗
铣
、
加
工
中
心 加 工 的
立体曲面类零件:加工面为 空间曲面的零件称为立体 曲面类零件。这类零件的 加工面不能展成平面
箱体类零件：一般是指具 有孔系和平面，内部有一 定型腔，在长、宽、高方 向有一定比例的零件
异型件：外形不规则的 零件，大多要点、线、 面多工位混合加工
相关主题
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简单零件，手工编程即可实现加工；复杂零件，一 般需要借助CAM软件（如UG、PowerMILL等）来完成； 有些数控机床也会自带配套的编程软件，能显著提高效率， 但成本相对较高。
第1章 数控加工技术概述
开始 读取数控加工
程序
译码
开关量控制
插补运算
驱动模块 机床运动 零件加工
结束
1-1 工作原理
《液数压控与加气工压技传术动》》
第1章 数控加工技术概述
《液数压控与加气工压技传术动》》 1.1 数控加工原理、特点及应用范围
1.1.1 数控加工原理
数控加工原理可通过数控加工的执行过程予以阐述， 其过程流程图可用右图表示。
数控机床是实现数控加工的载体，零件的数控加工 利用它完成。
下面对该过程中涉及到的关键功能以及装置进行详细说明。
第1章 数控加工技术概述
开始 读取数控加工
程序
译码
开关量控制
插补运算
驱动模块 机床运动 零件加工
结束
1-1 工作原理
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1.1 数控加工原理、特点及应用范围
1.1.1 数控加工原理
（1）数控加工程序及其编制 数控加工程序指明了数控机床在加工时的动作，现
阶段，可依据ISO6983国际标准（即G/M代码）给定的 格式规范完成数控加工程序的编写。
第1章 数控加工技术概述
《液数压控与加气工压技传术动》》
1.1 数控加工原理、特点及应用范围
· 数控系统 数控系统是数字控制系统的简称，它实际上是一个综合运用数控技术的计算机系统，利用
内部控制程序，可通过数字化指令实现一台或多台机械设备的动作或运动控制。 · 数控机床
数控机床是指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，它主要由输 入输出装置、数控系统、伺服系统、位置检测装置、辅助装置和机床本体等几部分构成。其中， 数控系统是数控机床的核心控制装置，是数控机床运行的决策机构。
1.1.1 数控加工原理
显然，伺服系统位于数控系统的末端，是指令的执 行机构，其性能的优劣与否将直接影响着数控机床的性能 以及数控加工的质量。因此，要求数控机床的伺服系统具 有快速响应的能力，能够忠实地执行来自数控系统的指令。
第1章 数控加工技术概述
开始 读取数控加工
程序
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开关量控制
插补运算
驱动模块 机床运动 零件加工
结束
1-1 工作原理
《液数压控与加气工压技传术动》》
1.1 数控加工原理、特点及应用范围
1.1.1 数控加工原理
（4）机床主体 机床本体是数控机床的机械部分，它包括床身、底
座、立柱、横梁、工作台、进给机构、刀库和刀架等部件。 与普通机床相比，数控机床的床身具有如下特点：
1.床身结构刚度高、抗振性强且热变形小 2.伺服驱动系统作为机床本体的驱动装置 3.采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和部件
驱动器用于接收来自数控系统的指令，并经过功率放大整 形处理之后，控制伺服电动机的运转，伺服电动机则拖动 工作台的运动，完成指令给定的目标。
第1章 数控加工技术概述
开始 读取数控加工
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开关量控制
插补运算
驱动模块 机床运动 零件加工
结束
1-1 工作原理
《液数压控与加气工压技传术动》》 1.1 数控加工原理、特点及应用范围
第1章 数控加工技术概述
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开关量控制
插补运算Βιβλιοθήκη 驱动模块 机床运动 零件加工
结束
1-1 工作原理
《液数压控与加气工压技传术动》》
1.1 数控加工原理、特点及应用范围
1.1.1 数控加工原理
（5）插补运算 在数控加工程序段中只给出了当前程序段所给定线
段的起点和终点等信息，插补运算是在已知起点和终点的 线段间进行“数据点密化”工作。
第1章 数控加工技术概述
《液数压控与加气工压技传术动》》
1.1 数控加工原理、特点及应用范围
首先应明确的概念
· 数字控制 在本书中，数字控制（Numerical Control，NC）与数控加工直接相关，它指的是用数字
化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。 · 数控技术
数控技术是一项应用数字控制的相关理论和方法，实现自动化控制的技术，它是实现数控 加工的基础技术，也是计算机集成制造、柔性制造系统以及智能制造系统等先进制造模式的重 要支撑。
令，为了令机床各个运动轴准确行进到规定位置，还需要 利用位置检测装置（编码器、光栅尺等）将执行机构的位 置反馈至数控系统，利用指定位置与实际位置的差值控制 电动机。
第1章 数控加工技术概述
开始 读取数控加工
程序
译码
开关量控制
插补运算
驱动模块 机床运动 零件加工
结束
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《液数压控与加气工压技传术动》》 1.1 数控加工原理、特点及应用范围
第1章 数控加工技术概述
开始 读取数控加工
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开关量控制
插补运算
驱动模块 机床运动 零件加工
结束
1-1 工作原理
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1.1 数控加工原理、特点及应用范围
1.1.1 数控加工原理
（3）伺服系统 伺服系统是数控机床的关键部件，它用于实现机床
的加工过程中的相关运动。 伺服系统包括伺服驱动器和伺服电机两部分。伺服
插补运算是数控系统或数控机床的核心功能，它完 成了数控加工代码向机床控制指令之间的转换。
第1章 数控加工技术概述
开始 读取数控加工
程序
译码
开关量控制
插补运算
驱动模块 机床运动 零件加工
结束
1-1 工作原理
《液数压控与加气工压技传术动》》
1.1 数控加工原理、特点及应用范围
1.1.1 数控加工原理
（6）位置控制 通过插补运算，可以输出一个插补周期内的控制指
普通高等教育3D版机械类规划教材
数 控 加 工 技 术（3D版）
2020.8
《液数压控与加气工压技传术动》》
第1章 数控加工技术概述
§1-1 数控加工原理、特点及应用范围 §1-4 智能制造对数控加工技术新要求
§1-2 数控机床的分类
§1-5 典型案例
§1-3 数控加工技术的发展趋势
§1-6 数控编程基础
1.1 数控加工原理、特点及应用范围
1.1.1 数控加工原理
（2）输入装置 输入装置的主要功能是完成数控加工程序的录入或
读取。 对于外形轮廓简单的零件，可手动输入数控加工程
序；对于外形轮廓复杂的零件，利用串口和网口通信完成 加工程序的传输比较合理。
现阶段，传统的纸带阅读机、磁带和磁盘输入加工 程序的办法已不多见。
第1章 数控加工技术概述
开始 读取数控加工
程序
译码
开关量控制
插补运算
驱动模块 机床运动 零件加工
结束
1-1 工作原理
《液数压控与加气工压技传术动》》
第1章 数控加工技术概述
《液数压控与加气工压技传术动》》 1.1 数控加工原理、特点及应用范围
1.1.1 数控加工原理
数控加工原理可通过数控加工的执行过程予以阐述， 其过程流程图可用右图表示。
数控机床是实现数控加工的载体，零件的数控加工 利用它完成。
下面对该过程中涉及到的关键功能以及装置进行详细说明。
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1.1.1 数控加工原理
（1）数控加工程序及其编制 数控加工程序指明了数控机床在加工时的动作，现
阶段，可依据ISO6983国际标准（即G/M代码）给定的 格式规范完成数控加工程序的编写。
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1.1 数控加工原理、特点及应用范围
· 数控系统 数控系统是数字控制系统的简称，它实际上是一个综合运用数控技术的计算机系统，利用
内部控制程序，可通过数字化指令实现一台或多台机械设备的动作或运动控制。 · 数控机床
数控机床是指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，它主要由输 入输出装置、数控系统、伺服系统、位置检测装置、辅助装置和机床本体等几部分构成。其中， 数控系统是数控机床的核心控制装置，是数控机床运行的决策机构。
1.1.1 数控加工原理
显然，伺服系统位于数控系统的末端，是指令的执 行机构，其性能的优劣与否将直接影响着数控机床的性能 以及数控加工的质量。因此，要求数控机床的伺服系统具 有快速响应的能力，能够忠实地执行来自数控系统的指令。
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（4）机床主体 机床本体是数控机床的机械部分，它包括床身、底
座、立柱、横梁、工作台、进给机构、刀库和刀架等部件。 与普通机床相比，数控机床的床身具有如下特点：
1.床身结构刚度高、抗振性强且热变形小 2.伺服驱动系统作为机床本体的驱动装置 3.采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和部件
驱动器用于接收来自数控系统的指令，并经过功率放大整 形处理之后，控制伺服电动机的运转，伺服电动机则拖动 工作台的运动，完成指令给定的目标。
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1.1.1 数控加工原理
（5）插补运算 在数控加工程序段中只给出了当前程序段所给定线
段的起点和终点等信息，插补运算是在已知起点和终点的 线段间进行“数据点密化”工作。
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1.1 数控加工原理、特点及应用范围
首先应明确的概念
· 数字控制 在本书中，数字控制（Numerical Control，NC）与数控加工直接相关，它指的是用数字
化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。 · 数控技术
数控技术是一项应用数字控制的相关理论和方法，实现自动化控制的技术，它是实现数控 加工的基础技术，也是计算机集成制造、柔性制造系统以及智能制造系统等先进制造模式的重 要支撑。
令，为了令机床各个运动轴准确行进到规定位置，还需要 利用位置检测装置（编码器、光栅尺等）将执行机构的位 置反馈至数控系统，利用指定位置与实际位置的差值控制 电动机。
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（3）伺服系统 伺服系统是数控机床的关键部件，它用于实现机床
的加工过程中的相关运动。 伺服系统包括伺服驱动器和伺服电机两部分。伺服
插补运算是数控系统或数控机床的核心功能，它完 成了数控加工代码向机床控制指令之间的转换。
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1.1.1 数控加工原理
（6）位置控制 通过插补运算，可以输出一个插补周期内的控制指
普通高等教育3D版机械类规划教材
数 控 加 工 技 术（3D版）
2020.8
《液数压控与加气工压技传术动》》
第1章 数控加工技术概述
§1-1 数控加工原理、特点及应用范围 §1-4 智能制造对数控加工技术新要求
§1-2 数控机床的分类
§1-5 典型案例
§1-3 数控加工技术的发展趋势
§1-6 数控编程基础
1.1 数控加工原理、特点及应用范围
1.1.1 数控加工原理
（2）输入装置 输入装置的主要功能是完成数控加工程序的录入或
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序；对于外形轮廓复杂的零件，利用串口和网口通信完成 加工程序的传输比较合理。
现阶段，传统的纸带阅读机、磁带和磁盘输入加工 程序的办法已不多见。