数控加工技术 ppt课件
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数控加工与编程技术PPT课件
复合材料加工
数控技术能够实现复合材 料的精确切割和加工，提 高航空器的性能。
快速原型制造
通过数控技术快速制造出 原型件，缩短产品研发周 期。
在汽车工业领域的应用
发动机制造
数控加工与编程技术能够制造出高精度、高质量 的汽车发动机。
汽车零部件加工
数控技术能够高效地加工汽车零部件，提高生产 效率和产品质量。
测量手段。同时，加强操作人员的技能培训和质量控制意识也至关重要。
03
加工效率提升
通过优化加工工艺、选用合适的切削参数和刀具、合理安排工序等方式，
可以有效提高数控加工效率。
技术发展趋势与展望
智能化
随着人工智能技术的发展，数控加工技术将逐渐实现智能化，包括 自适应加工、智能故障诊断与远程监控等功能。
高精度与高效率
数控编程的必要性
数控编程能够提高加工效率、降低成 本、保证加工精度，是现代制造业中 不可或缺的一环。
数控编程语言与代码
数控编程语言的种类
常见的数控编程语言有G代码、M代码、S代码等，每种语言都有 其特定的用途和语法规则。
数控编程语言的语法规则
数控编程语言的语法规则包括指令格式、参数设置、坐标系使用等 方面，需要严格按照规定进行编写。
根据零件的结构、加工精度和材料等因素，将整 个加工过程划分为若干个工序。
数控加工中的检测与控制
在加工过程中，需要对工件进行检测和控制，以 确保加工精度和表面质量。
数控刀具与材料
数控刀具的种类与特点
根据不同的加工需求，可以选 择不同类型的数控刀具，如铣 刀、钻头、车刀等。
数控刀具的材料
常用的数控刀具材料有高速钢 、硬质合金、陶瓷和金刚石等 。
数控编程经验总结
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。
智能制造概论ppt课件-数控加工技术
数控加工技术 》》》 4、多轴数控加工机床
特点： 1）减少基准转换，提高加工精度。 2）扩大工艺范围，减少工装夹具数量和占地面积。 3）缩短生产过程链，简化生产管理。 4）缩短新产品研发周期。 5）有利于制造系统的集成化。
五轴数控加工的产品
数控加工技术 》》》 5、高速切削数控机床
高速加工技术是指采用超硬材料的刀具与磨具，能可靠地实现高速运动的自动 化制造设备，极大地提高材料切除率，并保证加工精度和加工质量的现代制造 加工技术。 特征： 1）切削力低。。 2）热变形小。 3）残余应力小。 4）材料切除率高。 5）提高加工技术精密度。 6）简化加工工序。
数控加工中心的特点： 1）切削力大 2）深孔加工 3）高速定位 4）具备自动换刀装置 5）实现机电一体化
数控加工技术 》》》 4、多轴数控加工机床
多轴数控加工机床：指同时控制4个以上坐标轴的联动，将数控铣、数控镗、 数控钻等功能组合在一起的数控加工机床。
根据回转轴的的分类： 1）双摆台式 2）双摆头式 3）一转一摆式 4）车铣复合机床
数控加工技术 》》》 5、高速切削数控机床
关键技术： 1）高速电主轴 2）高速进给机构 3）高性能刀具 4）智能数控系统 5）合理的加工工艺
电主轴 涂层刀具
高速切削 数据库
数控加工技术 》》》 5、高速切削数控机床
应用： 难加工材料的制造 快速零件加工 易变形零件的制造 遇热易变性的零件加工
数控加工技术 》》》 3、数控加工中心
数控加工中心是带有刀具库和自动换刀装置的数控机床，又称为自动换刀数控机床。
按主轴分类：1）立式加工中心 2）卧式加工中心 3）立卧两用加工中心
按工艺用途分类：1）镗铣加工中心 2）车削加工中心 3）钻削加工中心 4）攻螺 纹加工中心 5）磨削加工中心等
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
数控加工中心培训课件pptx
根据表面质量和刀具寿命选择 合适的切削深度。
根据实际情况调整其他切削参 数，如冷却液等。
数控加工中心的工件装夹和定位
根据工件形状和大小选择合适的装夹 方式。
确保工件装夹稳定，避免加工过程中 出现振动或位移。
对工件进行精确的定位，确保加工精 度。
根据实际情况调整工件的装夹位置和 角度，以满足加工需求。
原点
坐标系的起始点，也是编程中常用的一个点。
数控加工中心的编程基础
G代码
用于描述刀具路径的编程语言，如G00表示快速定位，G01 表示直线插补。
M代码
用于控制机床辅助功能的编程语言，如M03表示主轴正转， M05表示主轴停止。
03 数控加工中心的加工工艺
数控加工中心的加工流程
编程准备
根据图纸和工艺要求，准备所需 的数据和程序。
02
它通常包括加工主轴、刀库、换 刀装置、工作台等主要组成部分 ，能够实现多轴联动加工和自动 化生产。
数控加工中心的特点和优势
高精度、高效率
数控加工中心采用先进的数控 系统和传动装置，具有高精度 的加工能力和高效的加工速度
。
加工复杂零件能力强
数控加工中心能够实现多轴联 动加工，适用于复杂零件的加 工，如曲面、异形件等。
程序输入
将编程数据输入数控加工中心控 制系统。
刀具选择与安装
根据加工需求选择合适的刀具， 并进行安装调试。
检测与质量保证
对加工完成的工件进行检测，确 保符合要求。
切削加工
启动数控加工中心，进行切削加 工。
工件装夹和定位
将工件放置在加工中心的工作台 上，并进行精确的定位和固定。
数控加工中心的刀具选择和安装
数控加工中心培训课件
2024版数控ppt课件完整版
2024/1/25
35
数控机床的故障诊断与排除方法
液压与气动故障
如液压泵故障、气路堵塞等。
观察法
通过观察机床运行状态、听取异常声响等方式判断故障部位。
2024/1/25
36
数控机床的故障诊断与排除方法
测量法
使用测量仪器对机床各部位进行检测，分析故障原因。
替换法
通过替换疑似故障部件的方式，逐步缩小故障范围。
2024/1/25
30
数控机床的日常维护与保养
日常维护
1
2
每天工作结束后，清理机床表面铁屑、冷却液等 杂物。
3
检查各部件紧固情况，及时处理松动现象。
2024/1/25
31
数控机床的日常维护与保养
• 定期更换切削液，清洗切削液箱和过滤器。
2024/1/25
32
数控机床的日常维护与保养
定期保养
定期清理电气柜内灰尘，检查接线端子紧固情况。
2024/1/25
21
04
数控加工工艺与刀具选择
2024/1/25
22
数控加工工艺的制定原则
先粗后精原则 先进行粗加工，再进行精加工，逐步 提高加工精度。
一次装夹原则
尽可能在一次装夹中完成多道工序， 减少装夹次数，提高加工效率。
2024/1/25
工序集中原则
将相互关联的加工工序集中在一起进 行，便于保证加工精度和提高生产效 率。
适的刀具和切削参数。
根据加工精度选择 不同的加工精度需要不同的刀具结构 和精度等级，因此需要根据加工精度 选择合适的刀具。
根据机床性能选择 不同的机床具有不同的性能和加工能 力，需要选择适合机床性能的刀具和 切削参数。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
组成：由主运动部件、进给运动部件（工作台、 拖板以及相应的传动机构）、支承件（立柱、床 身等）以及特殊装置（刀具自动交换系统 工件自 动交换系统）和辅助装置（如排屑装置等）。
第二节 数控机床的组成与分类
二、数控机床的分类
按用途分类
1、金属切削类数控机床 金属切削类数控机床有数控车床、数控铣床、数
控钻床、数控镗床、数控磨床、数控镗铣床等。加工 中心MC是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。 2、金属成形类数控机床
第二节 数控机床的组成与分类
CNC装置(CNC单元)：
CNC装置是数控机床的核心部件。
组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特 殊功能模块以及相应的控制软件。
作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处 理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件 (伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件 和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。
伺服单元和驱动装置 主轴伺服驱动装置和主轴电机 进给伺服驱动装置和进给电机
测量装置 位置和速度测量装置。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： 进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置
控制）。 主轴运动指令，实现零件加工的切削运动（速度控制）
第二节 数控机床的组成与分类
串行通讯（RS-232等串口）、 自动控制专用接口和规范（DNC，MAP等） 网络技术（internet，LAN等）。
第二节 数控机床的组成与分类
4. CNC装置(CNC单元)
CNC装置是数控机床的核心部件。
组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口 板、特殊功能模块以及相应的控制软件。
第二节 数控机床的组成与分类
1. 操作面板
操作面板的是操作人员与机床数控装置进行信息交流 的工具。 组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键 盘一样）和显示器；。 它是数控机床特有的部件。
第二节 数控机床的组成与分类
2. 控制介质与输入输出设备
控制介质 记录零件加工程序的媒介
输入输出设备 CNC系统与外部设备进行交互装置。 交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录 在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试 好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应 的控制介质上。
哈尔滨理工大学工程训练中心 王义文
内容 数控机床概述
数控加工工艺 数控编程基础
知识点 数控加工的概念 数控机床的组成与分类 数控机床的控制对象 数控机床的工作原理 数控加工的特点及应用范围 数控机床的机械结构特点 补充材料：数控机床的结构与布局 补充材料：数控机床的差补原理 数控机床的发展趋势 数控加工工艺的概念 数控加工工艺过程的概念 数控加工工艺设计的主要内容 数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点 数控加工与工艺技术的新发展 数控加工工艺设计 数控程序编制的概念 数控机床的坐标系 常用编程指令 程序编制中的数学处理
数控加工：根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控 加工程序，并输入到数控机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与 工件的相对运动，从而完成零件的加工。
二、产生：1952年美国帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院(MIT) 合作研制成功了世界上第一台数控机床，它是一台三坐标数控铣床， 用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。
金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机 和数控压力机等。 3、数控特种加工机床
PLC (Programmable Logic Contr机床顺序动作，完成与逻辑运算有关的 开关量I/O控制，它由硬件和软件组成；
机床I/O电路和装置：实现开关量I/O控制的执行部件， 即由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等电器组成的 逻辑电路；
表1 控制介质和输入输出设备表
控制介质 穿孔纸带
磁带 磁盘
输入设备
输入设备
纸带阅读机
纸带穿孔机
磁带机或录音机 磁盘驱动器
第二节 数控机床的组成与分类
3. 通讯
现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般 都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的 集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有：
第一章 数控机床概述
第二节 数控机床的组成与分类
一、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、电机及
拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。现代数控系统都 为计算机数控系统(Computer Numerical Control，简称CNC)。数控机 床的基本组成包括加工程序、输入/输出装置、数控装置、伺服系统、 辅助控制装置、反馈系统及机床本体。 图一 数控机床的组成
学习要求
掌握
了解 掌握 理解 了解 掌握 掌握
学时 4
4 8
第一章 数控机床概述
第一节 数控加工的概念
一、概念：
数字控制(Numerical Control，简称NC)技术是用数字化信息进行 控制的自动控制技术。
数控机床：是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把 刀具和工件之间的相对位置，机床电动机的起动和停止，主轴变速， 工件松开夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等 信息用代码化的数字信息送入数控装置或计算机，经过译码、运算， 发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出 所需要的工件。
功能： 接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应
的控制信号，控制辅助装置完成机床相应开关动作 接受操作面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置，经其
处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。
第二节 数控机床的组成与分类
7. 机床 机床：数控机床的主体，是实现制造加工的执
行部件。
作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动 轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相 应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工 作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个 系统有条不紊地进行工作的。
第二节 数控机床的组成与分类
伺服单元、驱动装置和测量装置
第二节 数控机床的组成与分类
二、数控机床的分类
按用途分类
1、金属切削类数控机床 金属切削类数控机床有数控车床、数控铣床、数
控钻床、数控镗床、数控磨床、数控镗铣床等。加工 中心MC是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。 2、金属成形类数控机床
第二节 数控机床的组成与分类
CNC装置(CNC单元)：
CNC装置是数控机床的核心部件。
组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特 殊功能模块以及相应的控制软件。
作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处 理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件 (伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件 和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。
伺服单元和驱动装置 主轴伺服驱动装置和主轴电机 进给伺服驱动装置和进给电机
测量装置 位置和速度测量装置。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： 进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置
控制）。 主轴运动指令，实现零件加工的切削运动（速度控制）
第二节 数控机床的组成与分类
串行通讯（RS-232等串口）、 自动控制专用接口和规范（DNC，MAP等） 网络技术（internet，LAN等）。
第二节 数控机床的组成与分类
4. CNC装置(CNC单元)
CNC装置是数控机床的核心部件。
组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口 板、特殊功能模块以及相应的控制软件。
第二节 数控机床的组成与分类
1. 操作面板
操作面板的是操作人员与机床数控装置进行信息交流 的工具。 组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键 盘一样）和显示器；。 它是数控机床特有的部件。
第二节 数控机床的组成与分类
2. 控制介质与输入输出设备
控制介质 记录零件加工程序的媒介
输入输出设备 CNC系统与外部设备进行交互装置。 交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录 在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试 好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应 的控制介质上。
哈尔滨理工大学工程训练中心 王义文
内容 数控机床概述
数控加工工艺 数控编程基础
知识点 数控加工的概念 数控机床的组成与分类 数控机床的控制对象 数控机床的工作原理 数控加工的特点及应用范围 数控机床的机械结构特点 补充材料：数控机床的结构与布局 补充材料：数控机床的差补原理 数控机床的发展趋势 数控加工工艺的概念 数控加工工艺过程的概念 数控加工工艺设计的主要内容 数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点 数控加工与工艺技术的新发展 数控加工工艺设计 数控程序编制的概念 数控机床的坐标系 常用编程指令 程序编制中的数学处理
数控加工：根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控 加工程序，并输入到数控机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与 工件的相对运动，从而完成零件的加工。
二、产生：1952年美国帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院(MIT) 合作研制成功了世界上第一台数控机床，它是一台三坐标数控铣床， 用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。
金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机 和数控压力机等。 3、数控特种加工机床
PLC (Programmable Logic Contr机床顺序动作，完成与逻辑运算有关的 开关量I/O控制，它由硬件和软件组成；
机床I/O电路和装置：实现开关量I/O控制的执行部件， 即由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等电器组成的 逻辑电路；
表1 控制介质和输入输出设备表
控制介质 穿孔纸带
磁带 磁盘
输入设备
输入设备
纸带阅读机
纸带穿孔机
磁带机或录音机 磁盘驱动器
第二节 数控机床的组成与分类
3. 通讯
现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般 都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的 集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有：
第一章 数控机床概述
第二节 数控机床的组成与分类
一、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、电机及
拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。现代数控系统都 为计算机数控系统(Computer Numerical Control，简称CNC)。数控机 床的基本组成包括加工程序、输入/输出装置、数控装置、伺服系统、 辅助控制装置、反馈系统及机床本体。 图一 数控机床的组成
学习要求
掌握
了解 掌握 理解 了解 掌握 掌握
学时 4
4 8
第一章 数控机床概述
第一节 数控加工的概念
一、概念：
数字控制(Numerical Control，简称NC)技术是用数字化信息进行 控制的自动控制技术。
数控机床：是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把 刀具和工件之间的相对位置，机床电动机的起动和停止，主轴变速， 工件松开夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等 信息用代码化的数字信息送入数控装置或计算机，经过译码、运算， 发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出 所需要的工件。
功能： 接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应
的控制信号，控制辅助装置完成机床相应开关动作 接受操作面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置，经其
处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。
第二节 数控机床的组成与分类
7. 机床 机床：数控机床的主体，是实现制造加工的执
行部件。
作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动 轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相 应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工 作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个 系统有条不紊地进行工作的。
第二节 数控机床的组成与分类
伺服单元、驱动装置和测量装置