第一章 认识数控机床.ppt
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数控车床认知讲义课件
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二、按伺服系统的类型分（控制精度的要求不同） 1 、开环控制 NC 机床—控制系统不带反馈装置 特点：结构简单，价格低，方便，精度不高。 应用： 要求不高的中小型、简易经济型 NC 机床。 2、半闭环控制 NC 机床—在开环控制数控机床的 传动丝杠上装有角位移检测装置，间接检测移动 部件的位移 特点：精度较高，且有良好的稳定性 。 应用：精度要求一般的中小型NC机床。
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2、各部分的功能
1）输入装置: 完成程序,参数等信息的输入 MDI 信息载体
2)输出装置: 完成打印,穿孔显示等 3)通信线路: 实现串行通讯及网络功能 4)CNC: 完成与外围设备联系,控制系统各部分功能 5)PLC: 完成机床的顺序控制,换刀,APC等 6)主轴单元: 接受CNC的指令,控制主轴电机的转速及旋向 7)速度单元: 接收CNC 的指令,控制各伺服轴的动作
典型机床：简易数控车床、数控铣床、数控磨床。
3、连续控制 NC 机床（轮廓控制数控机床）
特点：同时控制两个或两个以上坐标轴。
不仅精确控制移动部件（刀具）的起、终点坐标，还可控 制加工过程中每一点的坐标，速度，即轨迹的控制。可实 现工件轮廓加工，加工任意斜率的直线，圆弧，抛物线或 其它函数曲线。
典型机床：常用的 NC 机床
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3).数控加工技术的主要应用对象
几何形状复杂的零件 精度要求高的回转体零件
多品种小批量生产的零件 带特殊螺纹的回转体零件
贵重的、不允许报废的关键零件
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数控机床的分类
一、按加工路线的控制方式不同分 1 、点位控制 NC 机床—快速空行程的点定位运
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？
数控机床概述(PPT 62页)
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1.3 数控机床的分类
一. 按运动轨迹分类
1．点位控制数控机床 点——点位置精确控制，保证的是定位精度，以慢~快~慢 的运动方式。 这类机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控点焊机 和数控折弯机等，其相应的数控装置称为点位控制数控 装置。
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2．直线控制数控机床 位置控制+速度和路线控制，只能沿 某个坐标轴方向〔平行或45°〕切 削加工。
点和对刀点.
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1.机床原点：固定不变的. 1)数车:卡盘端面与主轴中心线交点.
• 2)数铣:一般取XYZ轴正向极限位置. • 2.机床参考点:出厂时设定. • 1)数车:离原点最远的极限点. • 2)数铣:与原点重合. • 3.工件原点:程序原点 • 1)满足编程简单、尺寸换算少、加工误差小 • 等条件 . • 2)一般工件原点应选择尺寸标注基准或定位 • 基准.
计算机集成制造系统〔Computer-Integrated Manufacturing System，CIMS〕，是指用最 先进的计算机技术，控制从定货、设计、工艺 、制造到销售的全过程，以实现信息系统一体 化的高效率的柔性集成制造系统。
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1.1.3 我国数控机床开展概况
1958年开始并试制成功第一台电子管数控机 床。1965年开始研制晶体管数控系统，直 到20世纪60年代末至70年代初成功。从20 世纪80年代开始，先后从日本、美国、德 国等国家引进先进的数控技术。如北京机 床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3 、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产 品的制造技术；上海机床研究所引进美国 GE公司的MTC-1数控系统等。
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1.3 数控机床的分类
一. 按运动轨迹分类
1．点位控制数控机床 点——点位置精确控制，保证的是定位精度，以慢~快~慢 的运动方式。 这类机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控点焊机 和数控折弯机等，其相应的数控装置称为点位控制数控 装置。
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2．直线控制数控机床 位置控制+速度和路线控制，只能沿 某个坐标轴方向〔平行或45°〕切 削加工。
点和对刀点.
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1.机床原点：固定不变的. 1)数车:卡盘端面与主轴中心线交点.
• 2)数铣:一般取XYZ轴正向极限位置. • 2.机床参考点:出厂时设定. • 1)数车:离原点最远的极限点. • 2)数铣:与原点重合. • 3.工件原点:程序原点 • 1)满足编程简单、尺寸换算少、加工误差小 • 等条件 . • 2)一般工件原点应选择尺寸标注基准或定位 • 基准.
计算机集成制造系统〔Computer-Integrated Manufacturing System，CIMS〕，是指用最 先进的计算机技术，控制从定货、设计、工艺 、制造到销售的全过程，以实现信息系统一体 化的高效率的柔性集成制造系统。
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1.1.3 我国数控机床开展概况
1958年开始并试制成功第一台电子管数控机 床。1965年开始研制晶体管数控系统，直 到20世纪60年代末至70年代初成功。从20 世纪80年代开始，先后从日本、美国、德 国等国家引进先进的数控技术。如北京机 床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3 、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产 品的制造技术；上海机床研究所引进美国 GE公司的MTC-1数控系统等。
数控机床介绍PPT课件
学习情境
数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面， 圆锥面，螺纹表面，成形回转体面等.对于盘类零 件可以进行钻孔，扩孔，绞孔，镗孔等。机床还可 以完成车端面，切槽，倒角等加工，数控车床是目 前国内使用极为广泛的一种数控机床。先来认识它 的结构、功能特点，掌握编程基础知识。
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学习任务
任务一 数控车床认识 任务二 数控机床坐标系 任务三 数控车床的基本编程指令
N G X(U) Z(W) F M S T ；
N为程序段序号；G为准备功能；X(U)、Z(W)为工件坐标系中X、Z轴移动终 点位置(相对移动量)；F为进给功能指令；M为辅助功能指令；S为主轴功能指 令；T为刀具功能指令。
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任务三 数控车床的基本编程指令
三、数控车床编程基本功能指令
1）准备功能（G功能） 2）辅助功能（M功能）
我国在数控车床上常用的数控系统有日本FANUC(发那科或法那科)公 司的0T、0iT、3T、5T、6T、10T、11T、0TC、0TD、0TE等，德国 SIEMENS(西门子)公司的802S、802C、802D 、840D等，以及美国 ACRAMATIC数控系统、西班牙FAGOR数控系统等。
国产普及型数控系统产品有：广州数控设备厂GSK980T系列、华中 数控公司的世纪星21T、北京机床研究所的1060系列、无锡数控公司的 8MC/8TC数控系统、北京凯恩帝数控公司KND-500系列、北京航天数控 集团的CASNUC-901(902)系列、大连大森公司的R2F6000型等。
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G代码 ＊G00 G01 G02 G03 G04 G20 G21 G27 G28 G29 G30 G32 ＊G40 G41 G42 G50 G52 G53 ＊G54
数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面， 圆锥面，螺纹表面，成形回转体面等.对于盘类零 件可以进行钻孔，扩孔，绞孔，镗孔等。机床还可 以完成车端面，切槽，倒角等加工，数控车床是目 前国内使用极为广泛的一种数控机床。先来认识它 的结构、功能特点，掌握编程基础知识。
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学习任务
任务一 数控车床认识 任务二 数控机床坐标系 任务三 数控车床的基本编程指令
N G X(U) Z(W) F M S T ；
N为程序段序号；G为准备功能；X(U)、Z(W)为工件坐标系中X、Z轴移动终 点位置(相对移动量)；F为进给功能指令；M为辅助功能指令；S为主轴功能指 令；T为刀具功能指令。
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任务三 数控车床的基本编程指令
三、数控车床编程基本功能指令
1）准备功能（G功能） 2）辅助功能（M功能）
我国在数控车床上常用的数控系统有日本FANUC(发那科或法那科)公 司的0T、0iT、3T、5T、6T、10T、11T、0TC、0TD、0TE等，德国 SIEMENS(西门子)公司的802S、802C、802D 、840D等，以及美国 ACRAMATIC数控系统、西班牙FAGOR数控系统等。
国产普及型数控系统产品有：广州数控设备厂GSK980T系列、华中 数控公司的世纪星21T、北京机床研究所的1060系列、无锡数控公司的 8MC/8TC数控系统、北京凯恩帝数控公司KND-500系列、北京航天数控 集团的CASNUC-901(902)系列、大连大森公司的R2F6000型等。
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G代码 ＊G00 G01 G02 G03 G04 G20 G21 G27 G28 G29 G30 G32 ＊G40 G41 G42 G50 G52 G53 ＊G54
数控机床基础知识课件 (PPT 44页)
6 ．数控电火花成形机床
数控电火花成形机床——利用两个不同极性的电极 在绝缘液体中产生放电现象，去除材料进而完成加工。
7．数控线切割机床
数控线切割机床——工作原理同电火花成形机床， 其电极是电极丝，加工液一般采用去离子水。
§1－3 数控机床的加工特点
一、加工精度高 二、对加工对象的适应性强 三、自动化程度高 四、生产效率高 五、良好的经济效益 六、有利于现代化管理
在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，将测量的 实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较， 用比较的差值对机床进行控制，直至差值消除为止，使移动部 件按照实际需要的位移量运动。
工作台
直线位移 检测装置
指令值＋比较 放大 器 电闭环控制数控机床
在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角度检测 装置，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移， 然后反馈到数控装置中去，与输入的指令位移值进行比较，用 比较的差值对机床进行控制。
1）工件旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。 2）刀具做旋转运动，分两种情况： Z坐标水平时，观察者 沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；Z坐标垂直时， 观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。
Y坐标——在确定X、Z坐标的正方向后，按照右手直角 坐标系来确定Y坐标的方向。
主要有： 数控车床 数控铣床 加工中心
2．按伺服系统的特点分类
（1）开环控制数控机床 控制系统不带反馈装置。数控装置发出的脉冲指令通过
步进驱动电路，使步进电动机转过相应的步距角，再经过传 动系统带动工作台或刀架移动。
工作台
进给脉冲步进电动机 步进 驱动线路 电动机
（2）闭环控制数控机床
数控机床概述整套课件完整版电子教案最全ppt整本书课件全套教学教程(最新)
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第三节数控加工刀具和机床夹具
进给速度进给速度应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求 以及刀具和工件材料来选择。
背吃刀量在机床、工件和刀具的刚度允许的情况下，背吃刀 量等于加工余量。这是提高生产率的一个有效措施。
确定对刀点与换刀点 对刀点就是刀具相对于工件运动的起点。在编程时不管实际
上是刀具相对工件移动，还是工件相对刀具移动，都是把工 件看做静止，而刀具在运动。对刀点可以设在被加下零件上 ，也可以设在与零件定位基准有固定尺寸联系的夹具上的某 一位置。选择对刀点时要考虑到找正容易，编程方便，对刀 误差小，加工时检查方便、可靠。具体选择原则如下:
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第三节数控加工刀具和机床夹具
标程序—加工程序); 按程序单制作控制介质(如穿孔纸带、磁带、磁盘等); 检验与修改加工程序; 首件试加工以进一步修改加工程序，并对现场问题进行处理; 编制数控加工工艺技术文件(如数控加工工序卡，程序说明卡，
走刀路线图等)。
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第一节数控加工工艺的基础知识
数控加工工艺的适应性
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第二节数控加工工艺分析
平板形零件的加工 该类零件可选择数控电火花线切割机床加工。 板材零件的加工 这类零件可根据零件形状考虑采用数控剪板机，数控板料折
弯机及数控冲压机加工。
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第三节数控加工刀具和机床夹具
数控加工刀具
切削用量的确定 数控切削用量主要包括背吃刀量、主轴转速及进给速度等。
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第四节数控加工工艺路线的确定和 工艺文件的编制
工序的划分 根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方
法进行: 按所用刀具划分工序为了减少换刀次数、减少空程时间，可
第三节数控加工刀具和机床夹具
进给速度进给速度应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求 以及刀具和工件材料来选择。
背吃刀量在机床、工件和刀具的刚度允许的情况下，背吃刀 量等于加工余量。这是提高生产率的一个有效措施。
确定对刀点与换刀点 对刀点就是刀具相对于工件运动的起点。在编程时不管实际
上是刀具相对工件移动，还是工件相对刀具移动，都是把工 件看做静止，而刀具在运动。对刀点可以设在被加下零件上 ，也可以设在与零件定位基准有固定尺寸联系的夹具上的某 一位置。选择对刀点时要考虑到找正容易，编程方便，对刀 误差小，加工时检查方便、可靠。具体选择原则如下:
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第三节数控加工刀具和机床夹具
标程序—加工程序); 按程序单制作控制介质(如穿孔纸带、磁带、磁盘等); 检验与修改加工程序; 首件试加工以进一步修改加工程序，并对现场问题进行处理; 编制数控加工工艺技术文件(如数控加工工序卡，程序说明卡，
走刀路线图等)。
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第一节数控加工工艺的基础知识
数控加工工艺的适应性
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第二节数控加工工艺分析
平板形零件的加工 该类零件可选择数控电火花线切割机床加工。 板材零件的加工 这类零件可根据零件形状考虑采用数控剪板机，数控板料折
弯机及数控冲压机加工。
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第三节数控加工刀具和机床夹具
数控加工刀具
切削用量的确定 数控切削用量主要包括背吃刀量、主轴转速及进给速度等。
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第四节数控加工工艺路线的确定和 工艺文件的编制
工序的划分 根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方
法进行: 按所用刀具划分工序为了减少换刀次数、减少空程时间，可
教你认识数控机床(ppt 21页)
转位部件，如夹紧、换刀机械手等辅助装置。与普通机床相比，数控机床的
整体布局、外观造型、传动机构、工具系统及操作机构等方面都发生了很大
的变化。
3、数控机床的分类
1）按工艺用途分类 按工艺用途可分为金属切削类数控机床、金属成型类数控机床 、
数控特种加工机床 、其它类型的数控机床 。 金属切削类数控机床——指采用车、铣、镗、铰、钻、磨、刨等
2）计算机数控（NC）阶段（1970年至今）
时代：
1952年的第一代——电子管数控机床
1959年的第二代——晶体管数控机床
1965年的第三代——集成电路数控机床
1970年的第四代——小型计算机数控机床
1974年的第五代——微型计算机数控系统
1990年的第六代——基于PC的数控机床。
二、数控机床的组成
第2-1讲 认识数控机床
学时：2学时 地点：课室 任课教师：姜海燕
第2-1讲 认识数控机床
一、数控机床的基本知识：
1、 数控—英文缩写NC（Numerical Control）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 动作控制的技术。
数控机床（Numerical Controlled Machine tool） 是指装备了计算机数控系统的机床，简称CNC机床。
辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号，经过 编译、逻辑判别和运算，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械、 液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。辅助动作的实现是应用 可编程控制器（PLC）的结果。
一个脉冲信号使机床移动部件产生的位移量叫脉冲当量，也叫最小 设定单位，常用买脉冲当量为（0.001mm/脉冲）。
各种切削工艺的数控机床。包括数控车床、数控钻床、数控铣床、 数控磨床、数控镗床以及加工中心。加工中心，也称为可自动换 刀的数控机床。这类数控机床都带有一个刀库和自动换刀系统， 刀库可容纳16～100多把刀具。 金属成型类数控机床——指采用挤、冲、压、拉等成型工艺的数 控机床。包括数控折弯机、数控组合冲床、数控弯管机、数控压 力机等。 数控特种加工机床——如数控线切割机床、数控电火花加工机床、 数控火焰切割机床、数控激光切割机床等。 其它类型的数控机床 ——如数控三坐标测量仪、数控对刀仪、数 控绘图仪等。
数控机床基本认知PPT课件
二、按控制运动的方式分类（1）
• 点位控制数控机床 • 点位控制数控机床只控制移动刀具或部件从一个位置到另一个位置的精确定位，而不管从一点到另一 点按照什么轨迹运动，同时在移动和定位过程中刀具不进行任何加工。 • 典型机床 主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床、数控点焊机、数控三坐标测量机等。
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1)Z Ｚ坐标轴的运动是由传递切削动力的主轴所规定的。规定平行于主
轴轴线的坐标轴为Z轴，若机床有许多主轴，则选尽可能垂直于工件装夹 面的主要轴为Ｚ轴；对于没有主轴的机床（如刨床），则规定垂直于工件 装夹表面的轴为Z轴。Z轴的正方向（＋Ｚ）是使刀具远离工件的方向。
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点位控制机床原理图例
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• 点位直线控制数控机床 • 点位直线控制数控机床不仅能控制刀具或移动部件，从一个位置到另—个位置的精确移动，而且能以 给定的速度，实现平行于坐标轴方向的直线切削加工运动。 • 典型机床 属于这种类型的机床有数控车床、数控磨床、数控镗铣床等。
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轮廓控制机床图例
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三、按伺服系统的类型分类
• 开环控制数控机床 • 这类数控机床没有检测反馈装置，通常使用步进电动机作为驱动。这类 机床结构简单，成本低，工作较稳定，调试方便。
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开环控制数控机床原理图例
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• 闭环控制数控机床 • 位置检测装置直接安装于机床运动部件上。采用闭环控制的数控机床可以消除由于传动部件的机械误 差对加工精度的影响，可以获得很高的加工精度。闭环系统的设计和调整都有很大的难度，造价高， 通常用于精度和速度都要求较高的精密大型数控机床。
数控机床概论PPT课件
位置反馈装置
输入装置
数字控制计算机 PC控制部分 数控系统
伺服系统
主传动系统
机床本体
强电控制柜
辅助装置
数控机床
26
1. 数控装置/数控系统
27
2. 伺服驱动系统
28
3. 机床本体
29
4. 辅助装置
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5. 输入装置
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二、数控机床的加工原理 1. 数控机床的结构原理
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二、数控机床的加工原理 2. 数控机床的工作过程
FT
CR “ 4
5
6
BACK
SPACE
TAB ？
1
2
3 INS CTR
L
电源
步进 点动
单段
手摇
30 40 50 20 10
10
关
开 自动
回零 0
160
1
驱动器
160 XY Z A
电源
报警
方式选择
进给修调
主轴修调
机床 NC 超程 主轴
超程解除
Y
10
100
循环驱动 进给保持 冷却液开关 刀松/刀紧 X
Z1
42
高了70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。
1.5 数控技术发展趋势
发展方向:高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、高一体化、网络化和智能化 2.高精度化
现代科学技术的发展，对机械加工高精度的提出了新的要求： 普通的加工精度提高了一倍，达到5微米；精密加工精度提高
了两个数量级，超精密加工精度进入纳米级（0.001微米），主轴 回转精度要求达到0.01~0.05微米，加工圆度为0.1微米，加工表面 粗糙度Ra=0.003微米等。
第1章 数控机床概述(PPT)
数控机床 的组成
(shù kònɡ jī chuánɡ)
数控机床加工的根本工作原理
数控机床加工特点
数控机床的应用范围
第三页，共七十六页。
数控机床的工作 原理 (gōngzuò)
数控：数字控制〔Numerical Control—NC〕，在机床 领域指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制 的一种自动化技术。它所控制的一般是位置、角度、速 度等机械量，但也有温度、流量、压力等物理量。
第八页，共七十六页。
数控机床 的组成 (shù kònɡ jī chuánɡ)
数控系统的工作过程 n 对输入的零件加工程序、控制参数、补偿
数据等进行识别和译码，并执行所需要的 逻辑运算，发出(fāchū)相应的指令脉冲，控 制机床的驱动装置，操作机床实现预期的 加工功能。
第九页，共七十六页。
数控机床 的组成 (shù kònɡ jī chuánɡ)
第1章 数控机床 概述 (shù kònɡ jī chuánɡ)
第一页，共七十六页。
数控机床 概述 (shù kònɡ jī chuánɡ)
数控机床的工作(gōngzuò)原理 数控机床分类 数控插补原理 数控机床开展概况
第二页，共七十六页。
1.1 数控机床 的工作原 (shù kònɡ jī chuánɡ) 理
数控机床：它是一种灵活、通用、能够适应产品频繁 (pínfá n)变化的柔性自动化机床。
第四页，共七十六页。
一、数控机床 的组成 (shù kònɡ jī chuánɡ)
数控机床主要由机床本体、数控系统、驱动(qū dònɡ)装置、辅 助装置等几个局部组成。
机床本体：是数控机床加工运动的机械局部，主要包括支承部 件〔床身、立柱〕等、主动部件〔主轴箱〕、进给运动部件 〔工作台滑板、刀架〕等。
数控机床概述培训课件ppt
数控机床在制造业中的应用案例分析
汽车零部件加工
数控机床广泛应用于汽车零部件的加工，如发动机缸体、曲轴、齿轮等。
数控机床可以用于航空发动机的制造，如涡轮叶片、燃烧室等。
航空发动机制造
数控机床可以用于航天器零部件的加工，如卫星结构件、火箭发动机壳体等。
航天器零部件加工
数控机床可以用于航空航天材料的切割，如碳纤维复合材料、钛合金等。
ห้องสมุดไป่ตู้常见故障排除方法
为了保持数控机床的良好状态和使用寿命，需要定期进行维护保养。建议定期检查机床的各个部件是否正常工作，及时更换磨损的零件，保持机床的清洁和干燥。同时，还需要定期对机床进行精度检测和调整，确保机床的加工精度和使用性能。
维护保养建议
数控机床性能指标与评估方法
加工精度：指数控机床在加工过程中能够达到的最高精度水平，包括尺寸精度、形状精度和位置精度等。加工精度是衡量数控机床性能的重要指标之一，直接影响产品质量和生产效率。
汇报人：可编辑
2023-12-22
数控机床概述培训课件
目录
CONTENTS
数控机床基本概念与分类数控机床结构组成与工作原理数控机床编程与操作技巧数控机床性能指标与评估方法数控机床在制造业中的应用案例分析总结回顾与展望未来发展趋势
数控机床基本概念与分类
数控机床是一种采用数字控制技术的机床，通过预先编程的指令控制机床的加工过程。
主机部分
控制系统
辅助装置
由数控装置、可编程控制器、伺服系统等组成，用于实现机床的自动控制。
包括冷却系统、润滑系统、排屑装置等，用于辅助机床的正常运行。
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数控机床通过读取存储在控制介质上的加工程序，经过控制系统处理后，输出控制指令，驱动伺服系统运动，实现加工过程的自动化。
数控机床基本知识PPT课件
典型数控机床的组成如图1-8所示。由图可知，数控机床主要由零件 加工程序、输入装置、数控系统、伺服驱动装置、辅助控制装置、检测反馈 装置、机床本体等七部分组成。
图 1-8 数控机床的组成
（1）加工程序
加工程序可存储在控制介质（也称信息载体、程序载体）。数控机床中，常 用控制介质有穿孔纸带、磁带、磁盘、光盘等。
.
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图1-2 点位控制机床加工示意图
图1-3 点位直线控制数控机床加工示意图
(1)点位控制数控机床
点位控制数控机床的特点是指刀具从某一点位置准确移动到目标点 位置。如图1-2所示为点位控制数控机床加工。
(2)点位直线控制数控机床
点位直线控制数控机床的特点是将点位控制和直线控制结合起来，
同时具有点位控制和直线控制的功能。如图1-3所示为点位直线控制数控
（2） 加工精度高，产品质量稳定
数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的，一般情况下工作过程不 需要人工干预，因而消除了人为误差，使同一批工件的尺寸一致性好，产 品合格率高，加工质量稳定。
（3）自动化程度高，劳动强度低
在数控机床上加工零件是程序控制下自动完成的。加工完毕后自动停车， 操作者除手工装夹毛坯、装刀、对刀、操作键盘等外，其余全部加工过程 都可由数控机床自动完成。
数控机床种类繁多，功能各异。而数控机床目前尚无统一分类方法， 为了便于了解和研究，人们从不同的角度对其进行了分类。
1.按加工工艺方式分类
(1)金属切削类数控机床 (2)金属成型类数控机床 (3)特种加工机床 (4)其他机床类
2. 按运动轨迹分类
按数控机床运动轨迹可分为点位控制机床、点位直线控制机床和 轮廓控制机床三类。
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（4） 生产效率高
图 1-8 数控机床的组成
（1）加工程序
加工程序可存储在控制介质（也称信息载体、程序载体）。数控机床中，常 用控制介质有穿孔纸带、磁带、磁盘、光盘等。
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图1-2 点位控制机床加工示意图
图1-3 点位直线控制数控机床加工示意图
(1)点位控制数控机床
点位控制数控机床的特点是指刀具从某一点位置准确移动到目标点 位置。如图1-2所示为点位控制数控机床加工。
(2)点位直线控制数控机床
点位直线控制数控机床的特点是将点位控制和直线控制结合起来，
同时具有点位控制和直线控制的功能。如图1-3所示为点位直线控制数控
（2） 加工精度高，产品质量稳定
数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的，一般情况下工作过程不 需要人工干预，因而消除了人为误差，使同一批工件的尺寸一致性好，产 品合格率高，加工质量稳定。
（3）自动化程度高，劳动强度低
在数控机床上加工零件是程序控制下自动完成的。加工完毕后自动停车， 操作者除手工装夹毛坯、装刀、对刀、操作键盘等外，其余全部加工过程 都可由数控机床自动完成。
数控机床种类繁多，功能各异。而数控机床目前尚无统一分类方法， 为了便于了解和研究，人们从不同的角度对其进行了分类。
1.按加工工艺方式分类
(1)金属切削类数控机床 (2)金属成型类数控机床 (3)特种加工机床 (4)其他机床类
2. 按运动轨迹分类
按数控机床运动轨迹可分为点位控制机床、点位直线控制机床和 轮廓控制机床三类。
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（4） 生产效率高
数控机床课件
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 。
1948—1956年 数控机床处于研究试制阶段
1956—1960年 数控机床处于工业应用阶段
1960年以后
数控机床处于高速发展阶段
20世纪70年代末、80年代初数控机床得到广泛的普 及和应用
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
理论上数控机床只需要3轴联动，但在实 际加工中3轴联动对于三维曲面加工很难用上 刀具的最佳几何形状进行切削，不仅加工效 率低而且表面粗糙度高，往往采用手动进行 修补，但在修补过程中，已加工的表面也可 能丧失精度。5轴联动除了X、Y、Z这3轴外， 主要还有刀具轴旋转、工作台旋转这两种方 式的复合运动，采用5轴联动可以使用刀具的 最佳几何形状对工件进行加工。那么5轴联动 数控机床是数控技术的制高点标志之一。
二、数控技术的发展趋势
1、高速、高精度加工 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
1、 高速、高精度加工
目前加工中心主轴转速最高可达40 000转 /分、进给速度可达24米/分-30米/分，定位精 度都在几微米。这就要求数控系统应采用高速 高精度的数控系统、驱动系统应采用直线电动 机作为进给伺服系统、采用高速永磁同步电动 机。
四、数控机床的组成
CNC（computer Numerical Control）计
算机数控机床一般由输入输出设备、CNC装 置(或称CNC单元)、伺服单元、驱动单元 (或称执行机构) 、可编程控制器及机床 本体等组成。除了机床本体之外，其他系统都
称为计算机数控(CNC)系统。
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 。
1948—1956年 数控机床处于研究试制阶段
1956—1960年 数控机床处于工业应用阶段
1960年以后
数控机床处于高速发展阶段
20世纪70年代末、80年代初数控机床得到广泛的普 及和应用
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
理论上数控机床只需要3轴联动，但在实 际加工中3轴联动对于三维曲面加工很难用上 刀具的最佳几何形状进行切削，不仅加工效 率低而且表面粗糙度高，往往采用手动进行 修补，但在修补过程中，已加工的表面也可 能丧失精度。5轴联动除了X、Y、Z这3轴外， 主要还有刀具轴旋转、工作台旋转这两种方 式的复合运动，采用5轴联动可以使用刀具的 最佳几何形状对工件进行加工。那么5轴联动 数控机床是数控技术的制高点标志之一。
二、数控技术的发展趋势
1、高速、高精度加工 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
1、 高速、高精度加工
目前加工中心主轴转速最高可达40 000转 /分、进给速度可达24米/分-30米/分，定位精 度都在几微米。这就要求数控系统应采用高速 高精度的数控系统、驱动系统应采用直线电动 机作为进给伺服系统、采用高速永磁同步电动 机。
四、数控机床的组成
CNC（computer Numerical Control）计
算机数控机床一般由输入输出设备、CNC装 置(或称CNC单元)、伺服单元、驱动单元 (或称执行机构) 、可编程控制器及机床 本体等组成。除了机床本体之外，其他系统都
称为计算机数控(CNC)系统。
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1.2.1 数控机床的组成
数控机床一般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈 装置和机床本体组成。
1. 输入输出设备 输入
2. 数控装置
输出
3. 伺服系统
设备
4. 测量反馈装置
5. 机床本体
6. 辅助控制系统
数控 装置
伺服 系统
机床 本体
测量反馈装置
数控机床组成图
数控机床的组成
刀库刀具定位电机 机械手旋转定位电机
20世纪90年代末，华中数控自主开发出基于PC-NC的HNC数 控系统，达到了国际先进水平，加大了我国数控机床在国际上 的竞争力度。
据1997年不完全统计，全国共拥有数控机床12万台。目前，我 国数控机床生产企业有100多家，年产量增加到1万多台，品种 满足率达80%，并在有些企业实施了FMS和CIMS工程，数控 机床及其加工技术进入了实用阶段。
1.1.3 数控机床的发展趋势
现代数控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高 一体化、网络化和智能化等方向发展。
1) 高速切削
受高生产率的驱使，高速化已是现代机床技术发展的 重要方向之一。高速切削可通过高速运算技术、快速插补运算 技术、超高速通信技术和高速主轴等技术来实现。
高主轴转速可减少切削力，减小切削深度，有利于克 服机床振动，传入零件中的热量大大减低，排屑加快，热变形 减小，加工精度和表面质量得到显著改善。因此，经高速加工 的工件一般不需要精加工。
2) 高精度控制
高精度化一直是数控机床技术发展追求的目标。它包括机 床制造的几何精度和机床使用的加工精度控制两方面。
提高机床的加工精度，一般是通过减少数控系统误差，提 高数控机床基础大件结构特性和热稳定性，采用补偿技术和辅 助措施来达到的。目前精整加工精度已提高到0.1 μm，并进入 了亚微米级，不久超精度加工将进入纳米时代。(加工精度达 0.01 μm)
4) 高一体化
CNC系统与加工过程作为一个整体，实现机、电、光、声 综合控制，测量、造型、加工一体化，加工、实时检测与修正 一体化，机床主机设计与数控系统设计一体化。
5) 网络化
实现多种通讯协议，既满足单机需要，又能满足FMS(柔性 制造系统)、CIMS(计算机集成制造系统)对基层设备的要求。 配置网络接口，通过Internet可实现远程监视和控制加工，进行 远程检测和诊断，使维修变得简单。建立分布式网络化制造系 统，可便于形成“全球制造”。
1.1.1数控机床的产生
1949年美国Parson公司与麻省理工学院开始合 作，历时三年研制出能进行三轴控制的数控铣床样 机，取名“Numerical Control”。
1953年麻省理工学院开发出只需确定零件轮廓、 指定切削路线，即可生成NC程序的自动编程语言。
1959年美国Keaney&Trecker公司开发成功了带 刀库，能自动进行刀具交换，一次装夹中即能进行 铣、钻、镗、攻丝等多种加工功能的数控机床，这 就是数控机床的新种类——加工中心。
1.1.2 我国数控机床发展概况
我国虽然早在1958年就开始研制数控机床，但由于历史 原因，一直没有取得实质性成果。20世纪70年代初期，曾掀 起研制数控机床的热潮，但当时是采用分立元件，性能不稳 定，可靠性差。
1980年北京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控 系统，上海机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统， 辽宁精密仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控 系统。在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，北京机 床研究所又开发出BS03经济型数控和BS04全功能数控系统， 航天部706所研制出MNC864数控系统。“八五”期间国家又 组织近百个单位进行以发展自主版权为目标的“数控技术攻 关”，从而为数控技术产业化建立了基础。
3) 高柔性化
柔性是指机床适应加工对象变化的能力。目前，在进一 步提高单机柔性自动化加工的同时，正努力向单元柔性和系 统柔性化发展。
数控系统在21世纪将具有最大限度的柔性，能实现多种 用途。具体是指具有开放性体系结构，通过重构和编辑，视 需要系统的组成可大可小；功能可专用也可通用，功能价格 比可调；可以集成用户的技术经验，形成专家系统。
带制动器伺服电机 主轴电机
伺服电机
1.2.2 数控机床的工作过程
– 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。它数控技术典型应用的例子。
– 数控系统（Numerical Control System）实现数 字控制的装置。
1968年英国首次将多台数控机床、无人化搬运小车和自动 仓库在计算机控制下连接成自动加工系统，这就是柔性制造系 统FMS。
1974年微处理器开始用于机床的数控系统中，从此 CNC(计算机数控系统)软线数控技术随着计算机技术的发展得 以快速发展。
1976年美国Lockhead公司开始使用图像编程。利用 CAD(计算机辅助设计)绘出加工零件的模型，在显示器上“指 点”被加工的部位，输入所需的工艺参数，即可由计算机自动 计算刀具路径，模拟加工状态，获得NC程序。
6) 智能化
21世纪的CNC系统将是一个高度智能化的系统。具体是指 系统应在局部或全部实现加工过程的自适应、自诊断和自调整； 多媒体人机接口使用户操作简单，智能编程使编程更加直观， 可使用自然语言编程；加工数据的自生成及智能数据库；智能 监控；采用专家系统以降低对操作者的要求等。
1.2 数控机床的组成及工作过程
பைடு நூலகம்数控编程与加工技术
广东技术师范学院天河学院 王如意
课题一 认识数控机床
一、新课的导入
1、常用的机械加工设备有哪些？ 2、它们有什么样的加工特点？ 3、各种机械加工应用于什么场合？
二、新课的教学内容
1．1 数控机床的产生与发展
1．1．1 数控机床的产生 1．1．2 我国数控机床的现状 1．1．3 数控机床的发展趋势
– 计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为核心的数控系统。
加
机
程
试
正
工
床
序
切
式
检
准
调
调
加
加
备
整
试
工
工
阶
阶
阶
阶
阶
测
段
段
段
段
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