典型数控系统介绍
1 数控系统的基本知识及常见数控系统
现代数控技术发展趋势
1 高速、高精加工 2 数控系统具有多轴控制、多轴联动和复合加工的控制功能 3 数控系统开放化、智能化和网络化
华中数控
二 、数控系统的组成
数字控制机床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，它是数控技术的典型应用。数控系统是 实现数字控制的装置，计算机数控系统是以计算机为核心的数 控系统。计算机数控系统的组成如图所示。
华中数控
四、常用数控系统简介
1、FANUC数控系统简介
1） FANUC公司创建于1956年；
2）1959年首先推出电液步进电机； 3）70年代，一方面从Gettes公司引进直流伺服
电机制造技术，一方面与西门子合作，学习 其先进的硬件技术；
4）1976年成功开发出5系统；后与西门子 联合开发出7系统。
(从这时，FANUC成为世界上最大的专业数控生产厂家)
FANUC公司目前生产的CNC装置：
1）F0； 2）F10／F11／F12、F15、F16、F18； 3）F00／F100／110 ／ 120／150。
F00／F100／110 ／ 120／150系列是在F0／10／11／12 ／15的基础上加了MMC功能，即CNC、PMC、MMC三位
ห้องสมุดไป่ตู้
计算机数控阶段也经历了三代:
1970年第四代—小型计算机数控系统； 1974年第五代—微处理器组成的数控系统 1990年第六代—基于PC的数控系统 。 华中数控
数控系统近五十年来经历了两个阶段六代的 发展，只是发展到了第五代以后，才从根本上解 决了数控系统可靠性低，价格极为昂贵，应用很 不方便等极为关键的问题，因此即使在工业发达 国家，数控机床大规模地得到应用和普及也是在 上世纪的七十年代末、八十年代初以后的事情 ， 也就是说 数控技术经过了近三十年的发展才走向 普及应用。
数控系统的结构和工作原理
伺服放大器，则再从COP10A 到 COP10B。 FANUC 0iC I/O：I/O Link NC上的口为JD1A， 接I/O单元上JD1B，如再有一个I/O单元，从上一
单元JD1A接至下一个单元JD1B。CB104— CB107为4根扁平电缆,每根50芯,通向机床面板和
机床
FSSB和I/O Link体现 FANUC 公司硬件结构思想, 主运动信息和辅助运动信息分离
四、SIEMENS（西门子）802D系统结构
一、数控系统主要部件
数控控制器 伺服（主轴）放大器、电机（反馈） I/O装置 机床
二、数控机床装配过程
1、机床厂选型购置 2、电器、机械连接 3、PLC编程（辅助功能） 4、参数确定（主运动） 5、联调
三、FANUC 0iC 系统的结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
FSSB 主运动信息
I/O Link 辅助运动信息
典型数控系统介绍-PPT课件
三菱数控系统典型产品
M700V系列三菱数控系统
■支持5轴联动，可加工复杂表面形状的工件多样的键盘规格（横向、纵向） 支持 ■支持触摸屏，提高操作便捷性和用户体验 ■支持向导界面（报警向导、参数向导、操作向导、G代码向导等），改进用 户使用体验 ■标准提供在线简易编程支援功能（NaviMill、NaviLathe），简化加工程序编 写 ■NCDesigner自定义画面开发对应，个性化界面操作，提高机床厂商知名度 ■标准搭载以太网接口（10BASE-T/100BASE-T），提升数据传输速率和可靠 性 ■PC平台伺服自动调整软件MSConfigurator，简化伺服优化手段 ■支持高速同期攻牙OMR-DD功能，缩短攻牙循环时间，最小化同期攻牙误差 ■全面采用高速光纤通信，提升数据传输速度和可靠性
(2)接口诊断 1)报警记录存储 2)轮廓监视 3)主轴监视 4)PLC内部状态显示 5)可编程工作区域限制
六、CNC编程
(1)程序的编辑
(2)程序的输入 (3)程序的删除
DIN 66025标准 高级语言编程特色
(4)程序的拷贝
(5)PLC报警文本的编辑 (6)程序中插入注释语句 (7)绝对值及增量值编程
SINUMERIK的功能特点
1、SIEMENS系列数控系统在功能上，特别是在多轴控制、通信、PLC 及编程方面具有特色。SIEMENS公司为了适应柔性制造系统FMS和计算 机制造系统CIMS的需要，在810/820、850/880系统中采用通道结构， 使控制轴数可达20～30个，其中包括多主轴控制，并可实现12个工位的 联动控制。产品采用模块化结构，模块由多层印制电路板制成，在一种 CNC系列中采用标准硬件模块，用户可选择不同模块组合来满足各种机 床的要求。 2、CNC产品中采用了通信中央处理单元，使其具有很强的数据管理、 传送和处理能力，以及与上级计算机通信的功能，易于进入FMS，数据 传送用RS-232C/20mA接口（V24）。 3、SIEMENS公司开发了总线结构的SINEC H1工业局部网络，可连接 成FMC和FMS。SIEMENS公司的CNC产品采用SIMATIC S5、S7系列可 编程控制器或内装式可编程序控制器，用STEP5、STEP7编程语言。功 能很强的PLC可以满足各种机床与CNC之间的大量信息交换要求，同时 显著提高了信息传递的速度。
典型数控系统简介
7.2 SIEMENS数控系统
SINUMERIK 802D为全数字数控系统，最多可控制 四个数字进给轴和一个主轴。CNC通过PROFIBUS总线于 I/O模块和数字驱动模块相连接，主轴通过模拟接口控制。
SINUMERIK 802S/802C/802D采用SIMATIC S7-200PLC指令集对系统内部的PLC进行编程。
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7.2 SIEMENS数控系统
（1）全功能键盘有竖直结构和水平结构可选择。 （2）I／O模块PP72／48与PROFIBUS连接，提供72点数
字输人和48点数字输出(+24V，0．25A)。 PLC功能相 当于SIMATICS7-200，有2048个标志位，32个定时器 和32个计数器。 （3）机床控制面板除了操作机床所需的全部按键和开关外，还 提供了六个用户定义键。 机床控制面板用两个扁平电缆连 接到I／O模块上。 （4）增量式光电编码器输出信号为sin／cos 1VPP， 0~65535脉冲/r，最高频率350kHz，主轴编码器输出 TTL差分信号。
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7.2 SIEMENS数控系统
操作面板(OP020)采用液晶显示屏幕，可独立安装在便 于操作的位置上，操作面板和ECU之间由专门的电缆连接起 来。机床控制面板(MCP)可以和操作面板(OP020)安装在 一起，也可以独立安装，它们之间由专门的电缆相连接， MCP上有六个自由定义键，用户可根据需要设定机床功能。 图7-7所示为SINUMERIK802S连接图。
第七章 典型数控系统简介
7.1 华中数控系统 7.2 SIEMENS数控系统 7.3 FANUC数控系统
7.1 华中数控系统
7.1.1 华中数控系统介绍
典型数控系统介绍FANUC西门子广州数控华中数控
典型数控系统介绍（1）FANUC数控系统日本FANUC公司的数控系统具有高质量、高性能、全功能，适用于各种机床和生产机械的特点，在我国市场的占有率远远超过其它的数控系统，主要体现在以下几个方面：①系统在设计中大量采用模块化结构。
这种结构易于拆装，各个控制板高度集成，使可靠性大大提高，而且便于维修、更换。
②具有很强的抵抗恶劣环境影响的能力。
其工作环境温度为0～45℃，相对湿度为75%。
③有较完善的保护措施。
FANUC对自身的系统采用比较好的保护电路。
④FANUC系统所配置的系统软件具有比较齐全的基本功能和选项功能。
对于一般的机床来说，基本功能完全能满足使用要求。
⑤提供大量丰富的PMC信号和PMC功能指令。
这些丰富的信号和编程指令便于用户编制机床侧PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。
⑥具有很强的DNC功能。
系统提供串行RS232通讯接口，使通用计算机PC和机床之间的数据传输能方便、可靠地进行，从而实现高速的DNC操作。
⑦提供丰富的维修报警和诊断功能。
FANUC维修手册为用户提供了大量的报警信息，并且以不同的类别进行分类。
FANUC的新一代NGC(NEXT GENERATION CONTROLLERS) 数控系统(以下简称为NGC系列)包括3个系列：0i系列：高可靠性和高性能价格比的CNC，该系列包括FS0i/0i mate D；16i系列：适合于各种数控机床的高速、高精、纳米CNC，该系列包括FS16i/18i/21i；30i系列：适合于先进、复合、多轴、多通道、纳米CNC，该系列包括 FS30i/31i/32i。
这三个系列的CNC数控系统是FANUC公司新近开发的数控系统。
涵盖低端到高端，并配合开发各种规格的高性能、高精度的旋转和直线移动的伺服电机(包括传感器)、伺服放大器，构成了完整的系列。
（2）SINUMERIK数控系统SINUMERIK数控系统是西门子集团旗下自动化与驱动集团的产品，目前在广泛使用的主要有802、810、840等几种类型。
典型数控系统介绍课件
应用领域
发展历程
FANUC系统广泛应用于加工中心、数控车 床、磨床和铣床等机床设备。
FANUC系统自上世纪70年代推出以来，不 断进行技术升级和产品迭代，始终保持其 在数控领域的领先地位。
Siemens数控系统
技术特点
Siemens数控系统以其强大的 计算和控制能力著称，能够实
现复杂零件的高效加工。
03
应用领域
高效化发展的数控系统将广泛应用于汽车、航空航天、模具制造等领域
，满足这些行业对高效率和高精度的加工需求。
数控系统的智能化发展
智能化发展
随着人工智能和物联网技术的快速发展，数控系统的智能化成为未来的重要趋势。通过引 入人工智能算法和大数据技术，数控系统可以实现自适应加工、智能故障诊断等功能。
应用软件
根据具体的加工需求，开发用于实现特定加工功能的 软件。
支撑软件
提供软件开发和运行的支撑环境，如操作系统、数据 库管理系统等。
数控系统的功能特点
高精度加工
数控系统采用数字化控制方式，能够实现高 精度的加工。
自动化程度高
数控系统能够实现加工过程的自动化，减少 人工干预，提高生产效率。
加工灵活
数控系统可以通过改变加工程序实现不同零 件的加工，具有很高的灵活性。
故障排除
根据故障分析结果，采取相应的措施进行故障排 除，如更换部件、调整参数、修复软件等。
ABCD
故障分析
根据故障的表现和特征，分析故障产生的原因和 可能的影响范围。
预防措施
针对故障产生的原因，采取相应的预防措施，以 降低故障发生的概率和影响程度。
05
数控系统的未来发 展趋势
数控系统的高效化发展
伺服系统
数控系统概述
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ .
数控系统：
1）一种采用数字信号进行工业控制的系统； 2）数控机床的核心部分； 3）整个数控机床的运算中心和控制中心；
图 2.1 计算机群控系统
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图 2.1 计算机群控数控系统
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功能：
1）多坐标轴联动控制 2）刀具位置补偿 3）系统故障诊断 4）在线编程
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5） 加工、编程并行作业 6）加工仿真 7）刀具管理和监控 8）在线检测 9） 网络加工
称实时中断服务程序； 后台程序（又称背景程序）--循环执行的主程序。
● 中断型
图 2.6 前后台程序执行时间的关系
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图 2.6 前后台程序执行时间的关系
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功能模块
图 2.7 系统软件功能模块 图 2.8 华中数控世纪星数控软件功能图
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图 2.7 系统软件功能模块
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图 2.8 华中数控世纪星数控软件功能图
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1.1 数控系统的硬件组成
组成 ● 微机基本系统 ● 人机对话界面接口 ● 通信接口 ● 进给轴控制接口 ● 主轴控制接口 ● 辅助控制接口等
图 2.2 数控系统的硬件组成
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图 2.2 数控系统的硬件组成
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1.2 数控系统的软件功能及实现
两种结构
● 前后台型结构： 前台程序--与机床控制直接相关的实时控制部分，又
数控机床
第二章-典型数控系统介绍-张英杰
年代
1976 年
系统的种类
FS-5 、 FS-7 、 POWER MATE 系列、F200C， F330D FS-2 系列、FS-3 系列、 FS-6 系列、FS-9 系列 FS 10 系列、FS 11 系 列、FS 12 系列 FS 0 系列 FS 15 系列 FS 16 系列 FS 18 系列 FS 20 系列 FS 21 系列 FS 16i 系列 FS 18i 系列 FS 21i 系列
FANUC 系统 的发展历史
1987 年 1990 年 1991 年 1992 年 1993 年 1996 年
1998 年 2001 年 2003 年 2004 年
FS 15i 系列 FS 0i-A 系列 FS 0i-B 系列 FS 0i MATE- B 系列 FS 0i-C 系列 FS 0i MATE-C 系列 FS 30i/31i/32i 系列
典型数控系统简介
西安交通大学机械工程学院
张英杰 2013.5
典型数控系统介绍
1. FANUC数控系统 2. SIEMENS数控系统
3. FAGOR数控系统
4. 华中HNC-21T/MM数控系统
1. FANUC数控系统
FANUC数控系统 功能完善，品种齐全， 稳定可靠，性能价格 比高，在机械制造领 域拥有较大的市场份 额。
2003年开发，是具 有高可靠性，高性 能价格比的CNC， 和0i-A相比，0iB/0i mate-B 采用 了FSSB（串行伺服 总线）代替了PWM 指令电缆。
常见FANUC产品介绍
0i-C/0i mate-C 系列 2004年开发，是具有高可靠性，高性能价格比的 CNC，和0i-B/0i mate-B相比，其特点是CNC与 液晶显示器构成一体，便于设定和调试。
常用的数控机床系统你知道几个呢？这里有八个
常用的数控机床系统你知道几个呢？这里有八个！国产普及型数控系统市场占有率不断提高，但外国品牌依然占领国内市场。
在高档数控系统领域，国产数控系统与国外相比，确实还存在比较大的差距。
虽然国产五轴联动数控系统技术上已经取得了一定突破，但功能还不够完善，在实际应用中验证还不全面。
国产高档数控系统的差距，还表现在产品的系列化不全，如伺服电机、伺服驱动从小到大各种规格，国外都有，而我们的规格有限；在高速（快速进给速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道数控系统的功能、性能上，国产系统与国外系统有较大差距。
金属加工小编给大家整理了目前国内常见的数控系统主厂商包括：1、日本FANUC数控系统日本发那科公司(FANUC)是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，总人数4549人(2005年9月数字)，科研设计人员1500人。
（1）高可靠性的PowerMate 0系列用于控制2轴的小型车床，取代步进电动机的伺服系统；可配画面清晰、操作方便、中文显示的CRT/MDI，也可配性能/价格比高的DPL/MDI。
（2）普及型CNC 0-D系列0-TD用于车床，0-MD用于铣床及小型加工中心，0-GCD用于圆柱磨床，0-GSD用于平面磨床，0-PD用于冲床。
（金属加工微信提供）（3）全功能型的0-C系列0-TC用于通用车床、自动车床，0-MC用于铣床、钻床、加工中心，0-GCC用于内、外圆磨床，0-GSC用于平面磨床，0-TTC用于双刀架4轴车床。
（4）高性能/价格比的0i系列整体软件功能包，高速、高精度加工，并具有网络功能。
0i-MB/MA用于加工中心和铣床，4轴4联动；0i-TB/TA用于车床，4轴2联动；0i-mateMA 用于铣床，3轴3联动；0i-mateTA用于车床，2轴2联动。
图1 FANUC 数控系统（5）具有网络功能的超小型、超薄型CNC 16i/18i/21i系列控制单元与LCD集成于一体，具有网络功能，超高速串行数据通讯。
FANUC数控系统简介
FANUC数控系统简介FANUC数控系统简介FANUC是世界上最大的数控设备制造商之一，其数控系统被广泛应用于各种机械加工领域，例如飞行器制造、汽车工业、电子产业和医学设备等。
在本文中，我们将介绍FANUC数控系统的基本概念和其在数控机床上的应用。
一、FANUC数控系统FANUC数控系统是由FANUC公司开发的一种高性能、可靠的控制系统，它采用了最新的数控技术和计算机技术，能够实现各种复杂加工过程的自动化控制。
其主要组成部分包括数控系统主机、数控程序控制器、电机驱动器等。
FANUC数控系统具有多种功能，例如高速定位、高速插补、离散化控制等，能够满足各种加工要求。
二、数控系统主机数控系统主机是FANUC数控系统的核心部分，它包括计算机、控制器、显示器、键盘等。
为了保证计算机的高速性能，FANUC公司使用了最新的微处理器和操作系统，确保系统的高效工作。
控制器是数控系统的重要组成部分，负责对各种加工过程进行控制。
显示器显示加工的各项参数和控制信息，键盘用于输入加工程序和指令等。
三、数控程序控制器数控程序控制器是FANUC数控系统用于控制加工程序执行的部分，其主要功能是解释加工程序，进行插补计算，生成加工轨迹和产生控制信号等。
FANUC公司开发的数控程序控制器性能卓越，操作简单，可提高加工效率和加工质量。
四、电机驱动器电机驱动器是用于控制机床各个轴的电机驱动器，主要包括伺服驱动器和步进驱动器。
伺服驱动器用于控制机床的伺服电机，可以保证机床的高速、高精度加工。
步进驱动器用于控制步进电机，主要用于一些低速小力量的加工过程。
五、数控系统操作FANUC数控系统的操作相对简单，使用前需要进行简单的培训。
操作系统界面直观方便，一般分为程序编辑界面、参数设置界面和监控界面。
在程序编辑界面，用户可以输入自定义加工程序和指令。
在参数设置界面，用户可以对各项加工参数进行设置，例如每分钟进给量、转速、加工深度等。
监控界面可以实时监控机床的运行状态和加工质量，保证加工质量和生产效率。
数控系统（数字控制系统）详细资料大全
数控系统（数字控制系统）详细资料大全数控系统是数字控制系统的简称，英文名称为（Numerical Control System），根据计算机存储器中存储的控制程式，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。
通过利用数字、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，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。
基本介绍•中文名：数控系统•外文名：Numerical Control System•全称：数字控制系统•配有：接口电路和伺服驱动装置发展,简介,基本构成,软体结构,硬体结构,相关系统,运动轨迹,伺服系统,加工工艺,功能水平,重要因素,常见故障,五轴数控简介,工件坐标旋转,RTCP,刀具矢量编程,五轴斜面加工,五轴插补,工作流程,发展数控系统及相关的自动化产品主要是为数控工具机配套。
数控工具机是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透而形成的机电一体化产品：数控系统装备的工具机大大提高了零件加工的精度、速度和效率。
这种数控的工作母机是国家工业现代化的重要物质基础之一。
数值控制（简称“数控”或“NC”）的概念是把被加工的机械零件的要求，如形状、尺寸等信息转换成数值数据指令信号传送到电子控制装置，由该装置控制驱动工具机刀具的运动而加工出零件。
而在传统的手动机械加工中，这些过程都需要经过人工操纵机械而实现，很难满足复杂零件对加工的要求，特别对于多品种、小批量的零件，加工效率低、精度差。
1952年，美国麻省理工学院与帕森斯公司进行合作，发明了世界上第一台三坐标数控铣床。
控制装置由2000多个电子管组成，约一个普通实验室大小。
伺服机构采用一台小伺服马达改变液压马达斜盘角度以控制液动机速度。
其插补装置采用脉冲乘法器。
这台NC工具机的研制成功标志著NC技术的开创和机械制造的一个新的、数值控制时代的开始。
软体的套用在1970年的芝加哥展览会上，首次展出了由小型机组成的CNC数控系统。
常见数控系统的结构分析
常见数控系统的结构分析1. 引言数控系统是一种通过计算机控制的自动化系统，可以用于控制机械设备的运动。
在制造业中广泛应用的数控系统可以为生产过程带来高效性、准确性和稳定性。
本文将对常见的数控系统的结构进行分析。
2. 数控系统的基本结构数控系统通常由以下几个组成部分构成：2.1. 控制器控制器是数控系统的核心，负责接收外部输入的指令，然后将其转换为机械设备可以理解的控制信号，以控制机械设备的运动。
控制器通常由硬件和软件组成。
2.2. 伺服系统伺服系统是数控系统中的重要组成部分，用于驱动机械设备的运动。
伺服系统通常由伺服电机、传感器和控制器组成。
伺服电机负责提供驱动力，传感器用于检测机械设备当前的位置和速度，而控制器负责根据输入信号控制伺服电机的运动。
2.3. 运动控制系统运动控制系统是数控系统中实现精确运动控制的关键部分。
它包括运动控制卡和执行器。
运动控制卡负责接收控制信号，并将其转化为执行器可以理解的指令。
执行器则负责根据指令实现机械设备的运动。
2.4. 编码器编码器用于检测机械设备当前的位置和运动状态，并将其反馈给控制系统。
根据编码器的反馈信号，控制系统可以实时监控机械设备的运动情况，并进行调整。
3. 常见数控系统的结构在实际应用中，常见的数控系统可以分为以下几类：3.1. 点位控制系统点位控制系统是最基本也是最常见的数控系统结构。
它通过控制机械设备按照预定的坐标点进行定位和运动。
点位控制系统主要由控制器、伺服系统和运动控制系统构成。
3.2. 直线插补控制系统直线插补控制系统在点位控制系统的基础上增加了直线插补功能。
它可以通过控制机械设备在不同坐标点之间进行直线插补运动，实现更复杂的轨迹控制。
直线插补控制系统通常由控制器、伺服系统、运动控制系统和编码器组成。
3.3. 圆弧插补控制系统圆弧插补控制系统在直线插补控制系统的基础上增加了圆弧插补功能。
它可以通过控制机械设备在不同坐标点之间进行圆弧插补运动，实现更复杂的轨迹控制。
数控系统简介介绍
数控系统发展历程
第一阶段（1940s-1950s）
01
数控技术的萌芽阶段，主要使用电子管元件构成的控制装置，
体积庞大、功耗高。
第二阶段（1960s-1970s）
02
晶体管、集成电路等元件的应用，使得数控系统体积减小、性
能提高，逐渐应用于工业生产。
第三阶段（1980s至今）
03
计算机技术的飞速发展，微处理器、微型计算机广泛应用于数
床的基本运动。
编译解释系统
将用户编写的加工程序翻译成 机器语言，供控制计算机执行
。
插补计算系统
根据加工程序的要求，实时计 算各坐标轴的运动轨迹和速度
。
诊断与监控系统
实时监测数控系统的运行状态 ，诊断故障并提供相应的处理
措施。
数控系统工作原理
控制计算机接收来自输入设备的指令和参数。
编译解释系统将接收到的加工程序翻译成机器语言，并传 递给控制计算机。
其他领域
如医疗器械、艺术品雕刻等非 传统制造行业，也逐渐采用数 控系统进行高精度、高效率的
加工生产。
02
数控系统组成与原理
数控系统硬件组成
控制计算机 输入/输出设备 伺服驱动系统 检测反馈装置
控制计算机是数控系统的核心，负责接收、处理和解释来自操 作面板、外部存储设备等的指令，并根据这些指令控制机contents
目录
• 数控系统概述 • 数控系统组成与原理 • 数控系统分类与特点 • 数控系统发展趋势与前景
01
数控系统概述
数控系统定义
• 数控系统（Numerical Control System，简称NC系统）是一种通过数字信号对机床运动及加工过程进行自动控制的技术 。它利用计算机技术、自动控制技术、检测技术等，实现对机床的精确控制，以完成复杂零件的高精度、高效率加工。
数控机床第7章 典型数控系统通信接口与系统连接(2015-08)
周德卿 2015.8
14
图7-7 802S/802C型经济型数控系统组成各主要单元连接示意图
周德卿 2015.8
15
(3)802D普及型数控系统
SINUMERIK 802D是输出数字量插补指令信号的半闭环数控系统， 核心部件是CNC的面板控制单元(PCU210)，可控制4个联动进给轴和1 个模拟主轴或串行数字主轴。
【教学课时】 6课时
周德卿 2015.8
1
7.1 典型数控系统产品简介
根据我国机床行业数控系统应用和发展的水平情况，机床数控系统 产品大致可分为经济型(步进电动机，二至三轴联动开环控制)、普及 型(交流伺服电动机、三轴联动、半闭环控制)、中高档或高档型(交流 伺服电动机、三轴以上联动、全闭环控制)。随着我国国民经济的发展， 机械加工制造业技术水平正在迅速提高，近年来主流数控机床也以普 及型和中高档数控系统为主。
新系统与同类产品相比，具有精度高、硬件结构简单可靠、操作 便捷、智能编程、连接与安装调试容易、性价比高及采用了现场总 线技术等特点，有的功能甚至巳达到原高档系统才具有的水平。西 门子公司机床数控系统产品系列型谱进程表如图7-6所示。
周德卿 2015.8
11
图7-6 西门子SINUMERIK机床数控系统产品系列型谱进程表
802D无论在处理速度、功能等都提供了良好的性能/价格比，到了 中档数控系统水平，被广泛应用于数控铣床、加工中心上。但是目前 有被性能价格比更高的828D系统取代的趋势。
3
图7-1 KND-100Ti-D数控系统各单元产品图
典型数控系统的结构
典型数控系统的结构数控系统是一种精密的自动化控制系统，常用于机床加工中。
典型的数控系统由以下几个组成局部构成：1. 输入设备输入设备是数控系统的接口，负责将操作员输入的指令传递给数控系统进行处理。
常见的输入设备有键盘、鼠标、触摸屏等。
通过输入设备，操作员可以输入加工工艺参数、指令代码等信息。
2. 主机控制器主机控制器是数控系统的核心局部，主要负责解析操作员输入的指令，并将其转化为机床可以执行的控制信号。
主机控制器通常由一台工业级计算机构成，搭载了专门的数控系统软件。
主机控制器通过与输入设备、执行设备的通信，实现对机床各轴的控制。
在控制信号输出之前，主机控制器还会对输入的指令进行加工优化，以提高加工效率和精度。
3. 伺服系统伺服系统是数控系统中的一个重要局部，它负责将主机控制器输出的控制信号转化为机床各轴的运动。
伺服系统通常由伺服电机、编码器、控制器等组成。
伺服电机是驱动机床实现运动的关键设备，它可以精确控制机床轴的位置、速度和加速度。
编码器那么用来反响轴的实际位置和速度信息给控制器，以便调整控制信号，实现精密的运动控制。
运动系统是机床中的关键局部，它负责实际的加工运动。
运动系统通常由多个轴组成，每个轴都有相应的伺服电机和传动装置来实现运动。
在数控系统中，常见的轴包括进给轴和主轴。
进给轴负责工件的相对移动，而主轴那么负责工具的转动。
运动系统通过与伺服系统的配合，实现高精度、高速度的加工运动。
5. 显示与通信设备为了方便操作员的监控与调整，数控系统通常还配备了显示与通信设备。
显示设备可以显示当前的加工状态、报警信息等；通信设备那么可以与外部设备进行数据交换，如计算机网络、U盘等。
辅助系统是数控系统中的一局部，用于支持机床加工过程中的其他功能。
常见的辅助系统有冷却系统、润滑系统等。
冷却系统用于冷却切削工具和加工区域，以防止温度过高导致工具损坏或零件变形；润滑系统用于给机床各部件提供充分的润滑，以确保机床正常运转。
常用数控系统种类
常用数控系统种类
数控系统是现代机械加工必不可少的一部分，它可以控制机床的运动和工具的位置，从而精确地加工出复杂的零件。
常见的数控系统种类如下：
1.数控系统的分类
根据控制方式的不同，数控系统可以分为点位控制系统和轮廓控制系统两种。
2.点位控制系统
点位控制系统是一种比较简单的数控系统，它主要控制机床工具的位置，从而实现零件的加工。
点位控制系统一般适用于加工简单的零件，如孔、螺纹等。
常见的点位控制系统有GSK、广数、华中数控等。
3.轮廓控制系统
轮廓控制系统可以控制机床工具的运动轨迹，从而实现复杂零件的加工。
轮廓控制系统除了可以控制点位外，还能控制直线、圆弧、椭圆等曲线的加工。
常见的轮廓控制系统有西门子、三菱、发那科等。
4.多轴控制系统
多轴控制系统可以控制多个工具或多个工作台的运动，从而实现多工位、多工序的加工。
多轴控制系统适用于加工复杂的零件和高效率的生产。
常见的多轴控制系统有法格、海德汉、比亚迪等。
5.基于PC的数控系统
随着计算机技术的不断发展，基于PC的数控系统逐渐成为主流。
基于PC的数控系统在硬件上采用通用的PC设备，软件上采用Windows 操作系统和CAD/CAM等软件，使得数控系统更加灵活、易用和高效。
常见的基于PC的数控系统有瑞恩、恒天、鹰眼等。
以上是常用的数控系统种类，不同的数控系统有着不同的特点和适用范围，选择合适的数控系统对于提高生产效率和降低成本都有着重要的作用。
计算机数控系统阐述
计算机数控系统阐述计算机数控系统指的是将数值和符号指令输入数控装置，通过程序化控制工作机床和工作过程的系统。
计算机数控（CNC）系统的出现使工作机床的自动化程度大大提高，具有高精度、高效率和高灵活性的特点。
本文将对计算机数控系统进行详细阐述。
一、计算机数控系统的基本组成1.硬件部分：计算机数控系统的硬件主要包括计算机终端、计算机数控设备、机床周边设备和传感器。
计算机终端用于与操作人员进行交互，包括显示屏、键盘和鼠标等。
计算机数控设备是实现数控功能的关键设备，负责控制工作机床和工作过程。
机床周边设备包括工作台、工具库和刀具等，用于支持和辅助加工。
传感器则有助于实时监测加工过程中温度、压力和位置等数据。
二、计算机数控系统的工作原理2.轴控制：数控设备会根据接收到的指令进行轴控制，包括直线轴和旋转轴的控制。
在控制过程中，数控设备会根据指令生成的脉冲信号控制工作机床的移动。
通过轴控制，可以实现工作机床在XYZ三个方向的运动。
3.过程监控：在工作过程中，计算机数控系统会通过传感器实时监测工作机床和工作过程的状态。
传感器可以检测加工过程中的温度、压力和位置等数据，并发送给数控设备进行处理和反馈。
通过过程监控，可以及时发现问题并采取措施进行调整和修正。
三、计算机数控系统的应用1.提高生产效率：计算机数控系统具有高精度、高效率和高灵活性的特点，可以实现多种工艺的自动化加工。
相比传统的手工操作，计算机数控系统能够大大提高生产效率和加工质量，降低生产成本。
2.提高加工精度：计算机数控系统能够精确控制工作机床的移动和工作过程的控制，保证加工精度的稳定性和一致性。
它可以实现高精度的工艺要求，适用于各种精密加工。
3.实现灵活制造：计算机数控系统可以通过调整程序和参数实现不同零件的加工要求。
它可以灵活应对生产任务的变化，满足不同用户的需求。
4.提高自动化程度：计算机数控系统实现了工作机床的自动化控制，减少了人工操作，提高了生产效率和产品质量的稳定性。
数控原理与系统第7章典型数控系统及应用
输入输出设备用于将加 工程序和加工数据输入 数控系统，同时将加工 结果输出到显示器或外 部设备。
数控装置是数控系统的 核心，负责根据输入的 加工程序和数据进行运 动轨迹的计算和控制信 号的输出。
可编程控制器用于逻辑 控制，如主轴的启停、 冷却液的开关等。
主轴驱动装置和进给驱 动装置分别用于控制主 轴和进给电机的运动。
详细描述
这些数控系统品牌在市场上也有一定 的份额，并拥有各自的特点和优势。 它们在机械加工、汽车制造、航空航 天等领域得到广泛应用。
03 数控系统硬件结构
数控系统的基本构成
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数控系统是用于控制机 床实现自动化加工的计 算机系统，主要由输入 输出设备、数控装置、 可编程控制器、主轴驱 动装置、进给驱动装置 等部分组成。
04 数控系统软件结构
数控系统的软件组成
操作系统层
提供数控系统运行的基础环境，包括内核、驱动程序 等。
支撑软件层
提供数控系统所需的各种支撑软件，如数据库、网络 通信等。
应用软件层
根据具体需求开发的数控系统应用软件，实现各种功 能。
数控系统的软件功能
数据输入输出
接收和输出各种数据，如零件图纸、工艺参 数等。
数控车床
用于加工汽车轴类零件，如曲 轴、凸轮轴等，能够实现高精 度外圆和端面加工。
数控铣床
用于加工汽车模具、检具和夹 具等，能够实现复杂型面的加
工和制造。
数控系统在航空制造中的应用
数控机床
数控加工中心
用于加工航空零部件，如飞机起落架、发 动机叶片等，要求高精度、高强度和高可 靠性。
用于加工飞机机身、机翼等大型结构件， 能够实现多轴联动，提高加工精度和效率 。
常见数控系统的结构的认识教学课件
数控涂装设备
用于高效、高精度地涂装 汽车零部件，提高涂装质 量和效率。
数控装配设备
用于高效、高精度地装配 汽车零部件，提高装配效 率和产品质量。
航空航天领域
数控加工中心
数控车床
用于高效、高精度地加工航空航天零 部件，满足复杂形状和精度的要求。
用于高效、高精度地车削航空航天零 部件，满足复杂形状和精度的要求。
常见数控系统的结构的认识教学课 件
• 数控系统概述 • 常见数控系统的结构 • 数控系统的功能模块 • 数控系统的应用领域 • 数控系统的发展趋势与展望
01 数控系统概述
数控系统的定义
数控系统是用于控制机床运动和加工 过程的计算机系统。它通过接收输入 的程序指令，控制机床的各个轴的运 动，实现复杂零件的加工。
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系统软件
提供基本的操作系统功能 ，如任务调度、内存管理 、文件系统等。
应用软件
根据具体的数控机床和加 工需求，开发的应用程序 ，用于实现数控机床的各 种加工功能和控制功能。
支撑软件
提供各种工具和服务，支 持应用软件的研发、测试 和维护，如编译器、调试 器、测试工具等。
数控系统的网络结构
根据加工类型的不同，数控系统可以分为数控铣床、数控车 床、数控磨床等类型。不同类型的数控系统具有不同的结构 和功能，能够满足不同加工需求。
02 常见数控系统的结构
数控系统的硬件结构
数控装置
输入/输出装置
数控系统的核心，负责处理各种输入的加 工数据，按照规定的算法产生输出控制命 令，控制机床运动。
人性化与环保化的发展趋势
总结词
随着社会对劳动者健康和环境保护的关注度 不断提高，数控系统的人性化和环保化发展 趋势日益明显。