数控 机床概述
数控机床概述
控制装置
对于数控机床的控制是由数控（ NC ）和程控（ PC ） 两组装置有机结合来实现的。数控装置是以数值 信息对机床进行控制，即，进行数值信息的读入、 存储、运算处理，产生表示移动量和速度的脉冲， 去控制伺服电动机。而程控装置则是按所定的动 作顺序，按着输入输出的条件使各机构动作，即： 由程序中的辅助功能 M 、刀具功能 T 等来控制主轴 的正反转，切削液的开、停，刀具交换等动作。
（三）进给机构 现在的进给机构均已采用了精密的滚珠丝杠，使丝 杠的旋转运动变为床身的直线运动。导轨的滑动面 采用了具有低摩擦、较高振动衰减特性的氟化物树 脂材料。为了保持机床精度，对机床的进给轴、滚 珠丝杠、滑动面及平衡链条等还必须进行润滑，现 在机床上广泛使用自动给油装置，对各部分进行定 时、定量的润滑。
由于它将钻、铣等多种机床的功能集一身，不但省 却了工件的反复搬动、安装、换刀等手续而且使加 工精度大为提高。从此，数控机床的一个新的种 类——加工中心（machining center）诞生了，并逐 步成了数控机床中的主力。 现在，数控技术已经应用在各种加工机床上，例如 数控车床、数控铣床、数控齿轮加工机床、数控电 火花、线切割、激光加工机床等等 数控机床已发展到不但具有刀具自动交换装置，而 且具有工件自动供给、装卸、刀具寿命检测、排屑 等各种附加装置，可以进行长时间的无人运转加工。 当今的数控机床已经在机械加工部门占有非常重 要的地位，是FMS( Flexible Manufacturing System )、 CIMS(ComputerIntegrated Manufacturing System )、 FA ( Factory Automation )的基本构成单位。
数控机床概述
数控机床概述数控机床概述数控机床（NC）是工业制造中的一种先进的加工设备，它通过计算机程序来自动控制其运动及加工精度，在许多领域中被广泛应用，具有高度的灵活性和精度优势。
它是基于计算机技术和机械工程技术结合起来的一种机械加工设备。
本文将介绍数控机床的概述、分类和应用。
一、概述数控技术是20世纪50年代初期从美国引进我国的先进技术之一。
它是基于计算机技术和数学控制理论等多种技术手段相结合形成的。
数控机床是指能够按照程序控制加工工件的机床。
数控机床是计算机控制系统和机床加工系统两大系统的组合，主要由计算机程序、数控装置、机床主轴和驱动系统组成。
数控机床的加工精度和效率都比传统机械加工设备高，它能够完成各种高精度零部件的加工，不仅提高了制造质量，还有利于生产自动化和降低生产成本。
二、分类1. 根据控制方式分类数控机床的控制方式分为点位控制和轮廓控制两种。
（1）点位控制：是通过对机床实现单点控制，即控制机床在一定的位置停留和加工，再出现到下一指定位置，并按照预定的程序重复加工过程。
（2）轮廓控制：是通过在设计制造工件时用曲线表达，由控制系统重复运动并在工件表面上形成曲线加工轮廓。
2. 根据轴数分类数控机床的轴数按工作坐标系分为三轴、四轴、五轴、六轴、七轴和八轴等多种，按照工作方式和物理坐标系也有X、Y、Z、A、B、C等六轴。
（1）三轴数控机床：能控制X、Y、Z三个方向的移动。
（2）四轴数控机床：能控制X、Y、Z三个方向的移动和一个绕Z轴旋转的坐标轴。
（3）五轴数控机床：能进行X、Y、Z三轴方向的移动和绕X、Y两个轴的旋转运动。
（4）六轴数控机床：能对X、Y、Z三个方向的移动外，还能对A、B、C三个轴进行变量控制。
3. 根据用途分类数控机床的用途主要分为车床、铣床、加工中心、线切割机、钻床和冲床等。
（1）车床数控机床：主要用于轴类零件的加工，能够实现特殊轴线和精确半径的加工，并具有高速度和高精度的特点。
（2）铣床数控机床：适用于不规则零件或平面上的高精度加工，常用于零件开槽、加工互相嵌合的重合面。
数控机床应用概况
数控机床应用概况随着现代工业的发展，数控机床已经成为了各种加工行业非常重要的加工设备。
在各种加工和制造行业，数控机床在生产制造是不可或缺的工具之一。
数控机床的应用范围极为广泛，从简单的零件到复杂的工件，都可以通过数控机床加工，而且加工的效率和加工品质远远超过了传统的人工加工。
因此，数控机床已经成为了现代工业中的一颗新星，本篇文档将从数控的基本概念，应用范围，加工制造技术，未来发展趋势等方面来进行讲述。
一、数控机床的基本概念1.数控机床的概念数控机床是一种利用计算机数字控制系统来控制机床运动进行加工的一种工具机。
2.数控加工的定义数控加工是指采用数控机床设备，通过计算机数字控制系统对机床上的加工刀具进行控制，以完成高精度的机械零件制造过程。
它是在现代工业生产中应用广泛的一种现代加工技术。
3.数控机床的分类数控机床主要分为铣床、车床、钻铣床、磨床等多种类型。
其中，车床和铣床是使用最为广泛的机床类型。
二、数控机床的应用范围1.汽车制造业在汽车制造业中，数控机床广泛应用于汽车发动机的加工、车身件及其他各类紧固件等部件的加工。
2.航空航天制造业在航空航天制造业中，数控机床是必不可少的工具。
它已成为了制造航空发动机、复杂结构部件或复杂形状零件的主要加工设备。
3.模具制造业数控机床在模具制造业中也有广泛的应用，可以用于塑料、橡胶、压铸等多种模具的制造。
4.机械制造业在一些机械加工，例如机械零件的车削、钻孔、铣削、磨削等过程中，都广泛采用数控机床来完成对产品的加工。
三、数控机床的加工制造技术1. 车削加工技术车削加工技术是数控机床应用的一项重要技术，它可以分别采用外径车削，内径车削、端面车削等多种方式来加工各种形状的零件。
2. 铣削加工技术铣削加工技术可以用于对各种金属材料的平面、曲面、凸台、槽形等复杂形状的加工，在数控机床的操作控制下，可以实现高效率、高精度的加工。
3. 磨削加工技术磨削加工技术是一种高精度的机械加工技术，可以实现高精度的表面质量，适用于各种硬度的金属材料。
第一章 数控机床概述
第一节 数控机床的加工特点及其应用
6)数控机床加工的自动化程度很高，除刀具的进给运动外， 对零件的装夹、刀具的更换、切屑的排除等工作均能自动 完成。 7)采用数控机床加工，能通过选用最佳工艺路线和切削用 量，有效地减少加工中的辅助时间，较大地提高生产效率。 8)在数控机床上加工零件，一般可省去前期划线、中间检 验等工作，通常还可省去复杂的工装，减少对零件的安装、 调整等工作，故能明显缩短加工的准备时间，降低生产费 用。
新型数控车床的空转动时间大为缩短。
第三节 数控车床概述
(3)高柔性 数控车床具有高柔性，适应70%以上的多品 种、小批量零件的自动加工。 (4)高可靠性 随着数控系统的性能提高，数控机床的无故 障时间迅速提高。 (5)工艺能力强 数控车床既能用于粗加工又能用于精加工， 可以在一次装夹中完成其全部或大部分工序。 (6)模块化设计 数控车床的制造采用模块化原则设计。 三、数控车床的组成及布局
第一章
第一节 数控机床的加工特点及其应用
一、数控机床的加工特点 1)能加工超精零件。 2)能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。 3)能加工普通机床不能(或不便)加工的多种零件。 4)能加工经一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 5)一台数控机床可同时加工两个或多个相同的零件，也可 同时加工多工序的不同零件。
一、数控机床的组成
图1-16 数控机床的组成
第二节 数控机床的组成及工作原理
1.输入装臵 (1)控制介质输入 所谓控制介质就是数控信息的物质载体， 通常有穿孔纸带、磁带、磁盘等；相应的输入装臵是光电 纸带阅读机、录音机、磁盘驱动器等。 (2)手工输入 利用键盘和显示屏，输入控制机床运动和刀 具运动的指令。 (3)直接输入存储器 从自动编程机上、其他计算机上或网 络上，将编制好的加工程序通过通信接口直接输入数控装 臵的存储器，这是现代数控机床的发展趋势。
数控机床概述
数控机床概述数控机床是指采用数字控制技术，具有自动化程度高、生产效率高、精度高和柔性制造等优点的机床。
在数控机床中，机床的所有动态和静态状态都由计算机实时监控。
数控机床的发展历程1950年代初期，美国的麻省理工学院人工智能实验室开发了第一个数控机床。
1958年，美国的世界闻名的克里夫兰机床公司生产出了第一台工业用数控机床。
20世纪60年代，日本成为全世界数控机床生产的中心。
随着计算机技术的飞速发展，数控机床不断升级，出现了多轴联动、伺服控制、快速切换和自动换刀等功能。
同时，数控技术与机器人、智能控制、虚拟现实等技术相结合，数控机床成为现代工业中的重要设备。
数控机床的优势相比传统机床，数控机床具有以下优势：•生产效率高：数控机床的加工速度快，精度高，自动化程度高，减少了人为因素干扰。
•高精度：数控机床可以对零件进行高精度的加工，对于一些部件的加工要求十分严格的场合，数控机床可以发挥出更高的作用。
•生产周期短：数控机床的加工速度快、自动换刀以及自动化程度高，可以大大缩短生产周期，提高生产效率。
•多批次生产：数控机床具有自动化程度高等特点，批量生产不需要人员干预，提高了工作效率，非常适应多批次生产。
•运行稳定性高：数控机床由计算机实时监控，运行更加稳定可靠。
此外，数控机床采用伺服驱动系统，可以更加精确地运动和加工。
数控机床的应用领域数控机床在制造业的应用十分广泛，包括模具、汽车、航空航天、轨道交通、电器电子、船舶、医疗器械等制造领域。
例如，在汽车制造业，数控机床可以用于加工引擎缸体、变速器摆臂、刹车鼓等部分。
在轨道交通领域，数控机床可以加工轨道交通设备零配件，提高零部件加工效率和精度。
在航空航天领域，数控机床可以制造飞机结构中的精密部件，这对于保证飞行安全具有非常重要的作用。
在模具制造领域，数控机床可以制造高精度的模具，提高模具的加工精度和生产效率。
数控机床的发展前景随着新技术的不断涌现，如互联网、大数据、人工智能等，数控机床的智能化、柔性化、高效化、集成化趋势将更加明显。
《数控机床概述 》课件
数控机床的应用领域
汽车制造领域
航空航天领域
数控机床在汽车制造中广泛应用于发动机 、变速器、底盘等关键零部件的加工。
由于航空航天领域对零部件的精度和性能 要求极高，数控机床在制造飞机和航天器 零部件方面具有重要作用。
模具制造领域
医疗器械领域
数控机床可以高效地加工各种模具，广泛 应用于塑料、橡胶、金属等行业的模具生 产。
数控装置的工作原理
数控装置是数控机床的指挥中心，它按照输入的程序指令，经过计算和处理后， 输出脉冲信号给伺服系统，控制机床各运动部件的运动。
数控装置主要由输入输出装置、数控软件和主控制装置组成，具有插补计算、伺 服驱动、故障诊断等功能。
伺服系统的工作原理
伺服系统是数控机床的重要进行 运动。
03
使用专用工具进行装夹 和测量，不得使用其他 工具替代。
04
定期检查冷却液和润滑 油的供应是否正常。
紧急情况的处置措施
如遇突然断电或系统 故障，应立即关闭主 电源，并通知维修人 员。
若发生人员受伤或设 备损坏等事故，应立 即报告上级领导并协 助处理。
当发生火灾或其他紧 急情况时，应立即停 机并按照安全疏散程 序撤离。
05
数控机床的安全操作规程
开机前的安全检查
确保电源连接良好，无裸露电 线和损坏的插座。
检查机床周围环境，确保没有 杂物和障碍物。
确认刀具和夹具安装牢固，无 松动现象。
开启数控系统，检查各轴运动 是否正常。
机床操作中的安全注意事项
01
操作过程中不得离开机 床，以免发生意外。
02
避免用手触摸旋转中的 刀具和工件，防止夹伤 或割伤。
保持机床的清洁，防止灰尘、切屑等杂物进入机 床内部。
数控机床的基本概况
一.数控机床的基本概况数控（numerical control，NC）机床，顾名思义，是一类由数字程序实现控制的机床。
与人工操作的普通机床相比，它具有适应范围广、自动化程度高、柔性强、操作者劳动强度低、易于组成自动生产系统的优点。
数控机床也就是装了程序控制系统的机床，该系统能逻辑处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。
1952年，美国PARSON公司于麻省理工学院合作，研发出世界上第一台数控机床。
从此机械行业，乃至整个制造业和相关产业进入了一个新的发展阶段。
在机床行业，由于采用了数控技术，许多过去在普通机床上无法完成的工艺内容得以完成，大量普通机床为数控机床所替代，这就极大地促进了机床行业的技术进步，和行业发展。
对于整个制造业，由于大量引进数控机床，使得产品质量大幅度提高，新产品开发周期明显缩短，满足了广大消费者求新和追求个性化的要求，从而形成了制造业与市场相互促进的发展趋势。
一段时间内机床行业在技术发展上曾被视为“夕阳工业”，如今再度受到全世界的高度重视。
在这一历史转变中，数控机床的产生与发展功不可没。
此外，数控机床的发展，还带动了众多相关产业和技术的发展。
随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日益提高，更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。
因此，对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高自动化得要求。
在机床行业，由于采用了数控技术，许多过去在普通机床上无法完成的工艺得以完成，大量普通机床为数控机床所代替，这就极大促进了机床行业的技术进步和行业发展。
目前，数控机床已遍布军工、航空航天、汽车、造船、机车车辆、机床、建筑、通用机械、纺织、轻工、电子等几乎所有制造行业。
综上所述，数控机床在促进技术进步和经济发展，提高人类生存质量和创造新的就业机会等方面，起着非常重要的作用。
数控机床是一种高效能自动加工机床，是一种典型的机电一体化产品。
与普通机床相比，数控机床具有如下优点：易于加工异型复杂零件；提高生产率；可以实现一机多用，多机看管；可以大大减少专用工装夹具，并有利于提高刀具使用寿命；提高零件加工精度，易于保证加工质量，一致性好；工件加工周期短，效率高；可以大大减少在制品的数量；可以大大减轻工人劳动强度，减少所需工人数量等。
数控机床概述
图1-11 JCS-018A型加工中心
车削加工中心 车削加工中心以车削为主，主体是数控车床，机床上配备有转塔式刀库或由换刀机械手和链式刀库组成的大容量刀库。车削加工中心还配置有铣削动力头。 镗铣加工中心 镗铣加工中心，它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能聚集在一台加工设备上，且增设有自动换刀装置。镗铣加工中心是机械加工行业应用最多的一类数控设备，其工艺范围主要是铣削、钻削和镗削。
1.2 数控机床的组成及特点
早期的数控机床系统采用数字逻辑电路构成，即由硬件实现逻辑控制，称为硬件数控系统，所以数控机床也称为NC机床。硬件数控系统经历了电子管、晶体管、集成电路的发展过程。 现在采用计算机或微机的数控系统称为计算机数控系统，简称“CNC”，所以现在的数控机床也称CNC机床。 数控机床——就是用数控技术实时加工控制的机床。 数控机床是集机、电、液、气、光高度一体化的产品。 组成: 数控机床由控制介质、输入输出装置、数控装置、伺服驱动装置、检测装置和机床主体组成。
（2）闭环控制数控机床
半闭环数控系统：位置采样点如图所示，是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出，采样旋转角度进行检测，不是直接检测运动部件的实际位置
位置控制调节器
速度控制 调节与驱动
检测与反馈单元
位置控制单元
速度控制单元
+
+
-
电机
机械执行部件
CNC插补 指令
实际位置反馈
实际速度反馈
特点： 半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳定的控制性能 由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除。因此，其精度较闭环差，较开环好。但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得满意的精度 半闭环数控系统结构简单、调试方便、精度也较高，因而在现代CNC机床中得到了广泛应用
第一章-数控机床概述
2．高可靠性
▪ 数控机床的平均无故障工作时间（小时）。
▪
3．机床功能复合化
复合化是为了提高零件加工效率，减
少辅助时间。能减少装卸时间，提高机床
生产效率，减少半成品库存量，又能保证
和提高形位精度。
4．智能化、网络化、柔性化
▪ 智能化是指数控机床控制加工精度和加工 效率的智能化。
▪ 网络化可以进行跨地域的协同设计、协同 制造、信息共享、远程监控及远程服务
接受控制介质上的数字化 信息，经过控制软件或逻辑 电路进行编译、运算和逻辑 处理后，输出各种信号和指 令，控制机床的各个部分， 进行规定的、有序的运动。
4．伺服系统
伺服系统用于完成坐标轴的驱动。直接影响数控 机床加工的速度、位置精度及加工的形状精度。
伺服机构——数控机床的执行机构，由驱动和执行两 大部分组成。它接受数控装置的指令信息，并按指令信息 的要求控制执行部件的进给速度、方向和位移。
（1）低档数控机床 （2）中档数控机床 （3）高档数控机床
4．按数控机床的加工工艺和用途分类
（1）切削加工类数控机床 （2）成型加工类数控机床 （3）特种加工类数控机床
二、常见数控机床简介
1．数控车床
数控车床——具有两轴联动功能，Z轴是与主轴方 向平行的运动轴，X轴是在水平面内与主轴方向垂直的 运动轴。
数控机床的工作过程
➢ 1.2.2 数控机床的工作原理
▪
在数控机床上加工零件通常需要经过以下几个步骤。
▪ ① 制订工艺规程。
▪ ② 将NC程序通过输入装置传输到数控机床的CNC系统。
▪ ③ CNC系统分析程序段，并按要求将相应的指令、数值传 送到各个坐标轴的伺服系统及机床强电控制系统。
▪ ④ 伺服系统驱动机床的运动部件。
数控机床概述
数控机床概述数控机床是指能以数控程序控制工作台移动和加工刀具运动的一种机床。
与传统的手动操作机床相比，数控机床具有精度高、重复性好、加工效率高、灵活性强等优点。
它不仅可以加工各种复杂的零件，而且能够提高生产效率，降低劳动强度，广泛应用于机械制造、航天航空、电子仪器等领域。
数控机床是通过数控系统来控制加工过程的。
数控系统是由硬件和软件两部分组成的。
硬件部分主要包括：数控装置和伺服系统。
数控装置的主要作用是将加工程序转化为机床的动作指令，并将指令传送给数控机床，控制其动作。
伺服系统主要负责实现各轴的位置反馈和闭环控制，使机床能够按照既定的路径和速度运动。
软件部分主要包括：加工程序和操作界面。
加工程序是数控系统的核心部分，其中包含了工件的几何信息、加工工艺和刀具轨迹等，数控机床通过解析加工程序，按照其要求进行加工。
操作界面则提供了人机交互的界面，可以进行加工参数的设置、加工过程的监控等操作。
数控机床的工作过程大致分为三个步骤：工艺准备、加工过程和结果判定。
工艺准备阶段，首先需要进行工艺规程的制定，包括确定工件的几何形状、尺寸和表面粗糙度等要求，以及选择合适的刀具和切削参数等。
然后，将工艺规程编程成加工程序，并将程序输入数控系统。
加工过程阶段，通过数控系统控制工作台和刀具的运动，实现对工件的加工。
最后，通过测量和检验等方法对加工结果进行判定，以保证工件的质量。
数控机床的应用非常广泛。
在机械制造领域，数控机床可以用于铣削、钻孔、车削等各种加工操作。
在航天航空领域，数控机床可以用于加工各种复杂的发动机零部件、导弹零部件等。
在电子仪器领域，数控机床可以用于加工精密零件，提高产品的精度和品质。
此外，数控机床还可以用于快速原型制造，实现快速设计和加工。
总之，数控机床是一种利用数控技术实现自动化加工的高精度、高效率的机床。
它具有精度高、重复性好、加工效率高、灵活性强等优点，广泛应用于各个领域。
随着科学技术的不断进步，数控机床将会越来越多地应用于工业生产中，推动制造业的发展。
数控机床总结报告范文(3篇)
第1篇一、引言数控机床作为现代制造业的重要设备，以其高精度、高效率、高柔性等特点，广泛应用于机械加工、航空航天、汽车制造等领域。
近年来，随着我国制造业的快速发展，数控机床的需求量逐年攀升。
为了提高我国数控机床的制造水平，本文对数控机床进行了总结报告，旨在为我国数控机床产业的发展提供参考。
二、数控机床概述1. 定义数控机床，即数字程序控制机床，是一种利用数字程序控制机床运动和加工过程的自动化设备。
它将计算机技术、控制技术、机械技术等相结合，实现了机床加工过程的自动化、智能化。
2. 分类根据加工对象和加工方式的不同，数控机床可分为以下几类：（1）数控车床：用于加工轴类、盘类等旋转体零件。
（2）数控铣床：用于加工平面、曲面、孔等零件。
（3）数控磨床：用于加工各种高精度、高光洁度的零件。
（4）数控加工中心：集车、铣、磨等多种加工功能于一体，可实现复杂零件的加工。
3. 特点（1）高精度：数控机床采用精密的伺服系统，加工精度高，可达微米级。
（2）高效率：数控机床可实现自动化加工，减少人工干预，提高生产效率。
（3）高柔性：数控机床可快速更换加工对象，适应性强，适用于多品种、小批量生产。
（4）低能耗：数控机床采用高效节能的伺服电机，降低能耗。
三、数控机床技术发展现状1. 国外数控机床技术发展国外数控机床技术起步较早，技术成熟，具有以下特点：（1）产品线丰富：国外数控机床企业产品线齐全，涵盖各类数控机床。
（2）精度高：国外数控机床加工精度高，可达纳米级。
（3）智能化：国外数控机床具有先进的智能化技术，可实现自主编程、故障诊断等功能。
2. 我国数控机床技术发展近年来，我国数控机床产业取得了显著进展，具有以下特点：（1）产量逐年增长：我国数控机床产量逐年增长，已成为全球最大的数控机床生产国。
（2）技术水平提高：我国数控机床技术水平不断提高，部分产品已达到国际先进水平。
（3）产业集聚效应明显：我国数控机床产业已形成一定的集聚效应，产业链日趋完善。
第一章 数控机床概述
第一章数控机床概述第一节数控机床简介一、数控机床的产生1、产生的原因a、机床向自动化、专门化的方向发展，但是生产品种有限、样机的生产仍在用手工或普通机床上制造、特别是一些由曲线、曲面组成的复杂零件，仍只能借助划线和样板用手工方法来加工。
b、航空、航天技术发展、精度要求高，难加工材料（如合金），形状复杂。
2、数控机床的出现：从1949年开始研究，到1952年开发的数控铣床（MIT直线插补）。
3、结论、数控的出现：主要是为了解决那些批量不大，精度要求高，形状复杂的零件自动化生产而产生的。
二、数控机床的特点1、特点：适应性强、加工精度高、加工生产率高、良好的经济效益。
2、适用范围a、用通用机床加工时，要求设计制造复杂的专用夹具或需很长调整时间的零件。
b、小批量生产（100件以下）的零件。
c、轮廓形状复杂，加工精度要求高或必须用数字方法决定的复杂曲线、曲面零件。
d、要求精密复制的零件。
e、预备多次改型设计的零件。
f、铝、镗、铰、锟、攻丝及铣削工序联合进行的零件，如箱体零件。
g、价值高的零件，如飞机大梁等零件。
第二节数控机床的控制原理和组成一、数控机床的控制原理1、数控：它是一种系统，它能译解一套以某种符号形式预先记录的指令，使所控制的机床执行这些指令，然后监控执行的结果，以保持要求的精度和功能。
2、数控机床：（把机床的各种操作，操作要求和控制的尺寸都用数字的形式表示出来，把这些数字通过信息载体，通过计算机的运算，发出各种指令）用数字信息进行控制的机床。
二、数控机床的组成1、输入：数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。
2、数控装置：硬件：数控装置软件：数控装置系统软件：包括管理软件和控制软件所组成，管理软件系指零件加工程序的输入、输出、系统的显示功能和诊断，控制软件则包括译码处理、刀具补偿、插补运算、位置控制和速度控制。
3、伺服驱动系统：包括伺服控制线路、功率放大线路和伺服电机等执行装置，它接收计算机数控装置发来的各种动作命令，驱动受控设备运动。
第1章 数控机床概论
第1章数控机床概述学习目标：数控机床是典型的机电一体化产品，是现代制造业的关键设备。
本章主要讲述数控机床的基本概念、数控机床的分类以及数控机床的技术与发展水平等。
本章要求理解并掌握数控机床的基本概念和分类，了解数控技术的发展趋势以及以数控机床为基础的自动化生产系统的发展。
1.1 数控机床的基本概念1.1.1 数控机床及其特点数控（Numerical Control，NC）——数字控制，用数字和符号构成的数字化信息自动控制机床运转的技术。
数控机床（Numerically Controlled Machine Tool ）——采用了数控技术的机床。
数控机床是一种高效、新型的自动化机床，具有广泛的应用前景。
它与普通机床相比具有以下特点：（1）适应性、灵活性好（2）精度高、质量稳定（3）生产效率高（4）劳动强度低、劳动条件好（5）有利于现代化生产和管理（6）使用、维护技术要求高1.1.2 数控机床的组成数控机床的种类很多，但任何一种数控机床主要由控制介质、数控系统、伺服系统和机床主体四部分组成，如图1-1所示。
此外数控机床还有许多辅助装置，如自动换刀装置，自动工作台交换装置自动对刀仪，自动排屑装置及电、液、气、冷却、润滑、防护等装置。
图1-1 数控机床的组成（1）控制介质是指将零件加工信息传送到控制装置中去的程序载体。
（2）数控系统是数控机床的核心。
（3）伺服系统是数控系统的执行机构之一，执行由CNC装置输出的运动指令。
（4）机床主体也称主机，它包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件。
（5）辅助装置是数控机床在实现整机的自动化控制中，为了提高生产效率、加工精度、还需要配备许多辅助装置，如液压和气动装置、自动换刀装置、自动工作台交换装置、自动对刀装置、自动排屑装置等。
1.1.3 数控机床的工作过程如图1-2所示，数控机床的加工，首先要将被加工零件图样上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序，然后将加工程序输入到数控系统，在数控系统控制软件的支持下，经过处理与计算后，发出相应的控制命令，再通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，从而完成零件的加工。
第一部分数控机床概述
(4)可编程控制器(PLC)
数控设备用可编程控制器主要完成数控设备的各种执 行机构的逻辑顺序控制, 即用PLC程序代替用继电器控制 线路, 实现数控设备的辅助功能、主轴转速功能、刀具功 能的译码和控制。
数控设备用PLC有内装型和独立型两种。内装型PLC 从属于CNC装置, PLC硬件电路可与CNC装置其它电路制作 在同一块印刷板上, 也可以作成独立的电路板。独立型 PLC独立CNC装置, 本身具有完备的硬、软件功能, 可以 独立完成所规定的控制任务。
第一台数控机床诞生至今五十年以来, 数控机 床的核心—数控系统的发展经历了二个阶段和 六代的发展。
1.数控（NC）阶段 2. 计算机数控（CNC）阶段
数控（NC）阶段（1952—1970）
早期的计算机运算速度低, 这对当时的科学计算和数 据处理影响不大, 但它不能适应机床实时控制的要求。
人们不得不采用数字逻辑电路, 搭成机床专用计算机 作为数控系统, 被称为硬件连接数控（HARD—WIRED NC）,简称为数控（NC）。
(5)反馈系统
反馈系统的作用是通过测量装置将机床移动的实 际位置、速度参数检测出来, 转换成电信号, 并反馈到 CNC装置中, 使CNC能随时判断机床的实际位置, 速度是 否与指令一致, 并发出相应指令, 纠正所产生的误差。
(6)辅助控制装置 辅助控制装置包括刀库的转位换刀, 液压泵、冷却泵等控
制接口电路, 电路含有换向阀电磁铁、接触器等强电电气元件 。现代数控机床采用可编程控制器进行控制, 所以辅助装置的 控制电路变得十分简单。
随着电子元器件的发展, 这个阶段又历经三代: 1952年的第一代—电子管计算机组成的数控系统； 1959年的第二代—晶体管计算机组成的数控系统； 1965年的第三代—小规模的集成电路计算机组成的数 控系统。
数控机床概述
三、数控机床的分类 数控设备的种类很多，各行业都有自己的数控设备
和分类方法。在机床行业，数控机床通常从以下不同角度 进行分类。
1．按工艺用途分类 按其工艺用途可以划分为以下四大类： （1）金属切削类 指采用车、铣、镗、钻、铰、 磨、刨等各种切削工艺的数控机床。它又可分为两类： ①普通数控机床 ②数控加工中心
2．按控制运动的方式分类 （1）点位控制数控机床 这类数控机床有数控钻床、 数控坐标镗床、数控冲床等。 （2）点位直线控制数控机床 这类机床有数控车床和 数控铣床等。 （3）轮廓控制数控机床 这类机床有数控车床、铣床、 磨床和加工中心等。
第一章 数控加工技术基础 3．按伺服系统的控制方式分类 （1）开环数控机床
将市场预测、生产决策、产品设计、 产品制造直到产品销售的全过程均由计算 机集成管理和控制，由此构成的完整的自 动生产制造系统，称为计算机集成制造系 统（Computer Integrated Manufacturing System—CIMS）。
CIMS将一个更长的生产、经营活动进 行了有机的集成，实现了更高效益、更高 柔性的智能化生产，是当今自动化制造技 术发展的最高阶段。在CIMS中，不仅是生 产设备的集成，更主要的是以信息为特征 的技术集成和功能集成
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。
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。它是数控技术典 型应用的例子。
数控机床概述
数控机床概述数控机床是一种计算机数字控制的先进设备，它可以精准地掌握加工工艺的精度要求和工作量，相比较于传统机床可以更快、更精确的完成加工。
数控机床不仅在数控技术的发展中得到了越来越多的应用，也使得工作效率和生产质量都得到了极大的提高。
数控机床的基本组成数控机床本质上是由机械部分、驱动部分和控制部分三大部分组成的，而控制部分则是数控机床最重要的核心组成部分。
机械部分作为数控机床的主要运动和加工装置，它包括一些基本的运动部件，如工作台、工件夹持装置、切削刀具等。
不同型号的数控机床的机械部分设计会有所不同，这些设计需要根据各不相同的加工任务来进行选择。
驱动部分则是控制机械部分运动的集合，包括电机驱动、液压驱动、气动驱动等各种类型的设备。
这些设备可以根据不同的需求完成机械部分的高速运动，并实现高精度的加工。
控制部分是每个数控机床系统中最为重要和核心的部分。
控制部分使用计算机系统来解析加工过程，并产生控制命令驱动运动部件的动作和位置。
控制系统可以接受从外部和内部的信息读写来更新加工数据和控制功能，通过可视化界面显示工作模式和运行状态，并提供高级编程语言来创建加工程序。
不同厂商和型号的数控机床可能有不同的控制系统。
数控机床的加工过程数控机床可以完成单轴、两轴、三轴、四轴、五轴和六轴数控加工等各种形式的加工技术，在碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金等高强度材料的加工中得到了广泛的应用。
数控机床的工作流程与普通机床在操作过程上略有不同，首先需要将数控程序放入计算机中。
其次，在按下开始加工的键的时候，机床就会按照程序来自动完成加工过程，最后将加工完成的零件从机床中取出即可。
优点和应用领域相比较于传统机床，数控机床具有高效性、高精度、高灵活性和高生产质量等多方面的优点。
其中最为显著的是数控机床操作简便、自动化程度高、技术含量高、执行力度大等，同时还可以减少因工人操作不当而带来的人为质量差的风险。
目前，数控机床被广泛应用于各种制造领域，主要包括航空、航天、医疗器械、汽车、工程机械、船舶、核电、轨道交通等行业。