数控技术与数控机床的基本概念
数控加工技术概述
刀架）； ➢铣镗钻磨复合—复合加工中心（ATC，动力磨头）； ➢可更换主轴箱的数控机床—组合加工中心；
1.2 数控机床的产生与发展
۞控制智能化
随着人工智能技术的不断发展，并为满足制 造业生产柔性化、制造自动化发展需求，数控 技术智能化程度不断提高，具体体现在以下几 个方面：
3. 数控加工编程基础
３.1 机 床 坐 标 系
３.1.1 机床坐标系和主运动方向 1．标准坐标系的规定
对数控机床中的坐标系和运动方向的命名，ISO标准和我 国JB3052—82部颁标准都统一规定采用标准的右手笛卡儿直 角坐标系，一个直线进给运动或一个圆周进给运动定义一个 坐标轴。
(3)由于机床自动化程度大大提高，减轻了工人劳动强度， 改善了劳动条件
(4)加工能力提高，应用数控机床可以很准确的加工出曲线、 曲面、圆弧等形状非常复杂的零件，因此，可以通过编写 复杂的程序来实现加工常规方法难以加工的零件
1.5 数控系统的组成
现 代 数 控 机 床 一 般 由 数 控 装 置 (NC unit) 、 伺 服 系 统 (servo system) 、 位 置 测 量 与 反 馈 系 统 (feedback system)、辅助控制单元(accessory control unit)和机 床主机(main engine)组成，下图是各组成部分的逻辑结 构简图：
2.6 数控加工原理（续）
•当 F>0 时 ， NC 发 出 移 动 微 指 令 ， 使 控 如 如制何图轴确所向定示控，+制刀X轴具方X由、向OZ至移的A走，动向直一呢线？个OA是步其长理论；轨迹。 •当用F逐<点0比时较，法：N每C走发一出步与移理动论轨微迹指比较令一，下，使 控从制而轴确向定下+一Z步方的向走移向。动一个步长； •当起 于F点是=坐直0标线时（OA，0的，方可0程）以，为规终：点 X定/Z坐=NX标eC/（Z使eXe;,控Ze）制轴向 + X即或：+ZXeZ-方XZe向=0;移动一个步长 这 ① ②样可若 若点点以（（不XX,,ZZ断））在在地直 直趋线 线向上 下方 方终， ，点则 则： ：，ZZ图XXee--中XXZZee，><00;;带 箭 于头是的：折取F线=ZX轨e-X迹Ze是, 机床实际运动的插 补 在 由轨N插迹C判补，断运F算直的过符线程号O中。，A控是制理轴论每移轨动迹一，步之由前于，插先 补运算所取的步长很小，所以可以近 似地认为插补轨迹就是直线OA的理论
数控技术主要概念
数控技术主要概念一、数控技术概述数控技术（Numerical Control, NC）是把数字控制系统应用于机床、仪器仪表等设备上的一种现代制造技术。
它是以数字信号形式控制机床等设备运动的一种自动化系统，利用计算机数控程序进行控制，实现自动化计算、运算和控制过程。
数控技术可以提高加工精度、降低零件自重和耗时、增强设备的灵活性和可靠性，从而提高生产效率和降低成本。
二、数控技术的基本要素1.数控机床数控机床是数控技术的核心。
它是将数控系统应用于机床制造中的一种特殊机床。
数控机床首先需具备常规机床的功能，如切削、钻孔、铣削、车削等，而且能够接受由计算机输出的数字控制指令，实现运动轨迹的精确控制。
数控机床的主要优点在于控制精度高、加工速度快、可编程性强、重复性好、操作简便等，广泛应用于各个生产领域。
2.数控系统数控系统是一套完整的自动化控制系统，由数控设备、计算机、输入设备、输出设备和控制器等组成。
数控系统可以通过计算机编程来实现机床的自动化控制，确保其运行精度和稳定性。
数控系统的常见类型有独立式数控系统、组合式数控系统、网络式数控系统等。
3.数控程序数控程序是指用程序语言对机床的加工流程、加工轨迹等进行编程的过程。
其目的是将产品的图形设计从计算机转化为数学模型，计算出机床的加工轨迹，使机床按照程序指令进行加工。
数控程序具有高度的可编程性，改变程序代码可以随时改变机床加工的形态。
4.数学模型数学模型是数控程序的基础，是将产品数字化后所得到的图形G代码进行转换所形成的三维模型。
数学模型中包含了产品的各种参数、材质和形态，是数控机床进行加工时所需的基础数据。
数学模型的建立可以通过CAD软件进行，也可以使用扫描仪将实物扫描为数字信号后进行建模。
三、数控技术的优点1.提高生产效率数控技术实现了机床的自动化、智能化，可以通过计算机编程精确控制工件的加工流程，提高加工效率和质量。
2.提高加工精度采用数控技术可以实现对机床各轴运动的精确控制，从而保证了加工精度、稳定性和一致性。
1.1 数控技术的发展
数控技术的发展一、数控技术的基本概念自从上20世纪中叶数控技术创立以来，它给机械制造业带来了革命性的变化，数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国家的战略技术，基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重要基础性产业。
机床数控技术：“用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。
数控机床是采用了数控技术的机床。
数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用代码，或其它符号编码指令规定的程序。
二、数控技术的产生1.世界上第一台数控机床世界上第一台数控机床于1952年诞生，美国麻省理工学院为一台立式铣床装上了一套采用电子管元件的数控装置，成功地实现了同时控制三轴的运动，而这台机床则被认为是世界上第一台数控机床。
2.数控技术发展的几个重要阶段第一代数控（1952-1959年）：采用电子管构成的硬件数控系统；第二代数控（1959-1965年）：采用晶体管电路为主的硬件数控系统；第三代数控（1965年开始）：采用小、中规模集成电路的硬件数控系统；第四代数控（1970年开始）：采用大规模集成电路的小型通用电子计算机数控系统；第五代数控（1974年开始）：用微型计算机控制的系统；第六代数控（1990年开始）：采用工控PC机的通用CNC系统。
三、数控技术的发展趋势数控技术不仅给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。
尽管十多年前就出现了高精度、高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。
从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：1.机床的高速化、精密化、智能化、微型化发展随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用，高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。
高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点，在模具制造等领域的应用也日益广泛。
数控车床教学课件
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（1）程序停止 指令：M00 功能：执行完包含M00的程序段后，机床停止自动运行，此 时所有存在的模态信息保持不变，用循环启动使自动运行重 新开始。 （对于Fanuc系统，M00为程序无条件暂停指令。程序执行到 此进给停止，主轴停转。重新启动程序，必须先回到JOG状 态下，按下CW（主轴正转）启动主轴，接着返回AUTO状态 下，按下START键才能启动程序。） （2）程序计划停止 指令：M01 功能：与M00类似，执行完包含M01的程序段后，机床停止 自动运行，只是当机床操作面板上的任选停机的开关置1时， 这个代码才有效。 M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的检验或排屑。
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数控车床的机床坐标系机床原点O与机械原点O′的关系
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3、工件坐标系、程序原点
工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选 择工件上的某一已知点为原点（也称程序原点），建立一个 新的坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直 有效，直到被新的工件坐标系所取代。 工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单，尺寸换算 少，引起的加工误差小等条件。一般情况下，程序原点应选 在尺寸标注的基准或定位基准上。对车床编程而言，工件坐 标系原点一般选在工件轴线与工件的前端面、后端面、卡爪 前端面的交点上。 工件原点的设置一般遵循以下原则： 与设计基准或装备基准重合，以利于编程； 尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面； 最好选在工件的对称中心上； 要便于测量和检测。
程 O1000 N01 G00 X50 Z100; N10 G01 U100 W500 F150 S300 M03; N…… N200 M30 ; 序
程序段 指令字
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1、程序的文件名（程序名）
格式：O _ _ _ _ 说明： 1) ‘O’：文件名首字母，后面必须有四位数字
数控技术的概念
数控技术的概念及关键概念1. 概念定义数控技术（Numerical Control，简称NC）是一种基于数字化技术和计算机控制的自动化加工技术，通过预先编程的方式，将加工工艺参数转换为机床运动轨迹和操作指令，实现对工件进行精确、高效的加工。
2. 关键概念2.1 数控系统数控系统是数控技术的核心。
它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控设备、伺服驱动系统、传感器等；软件包括编程系统、操作界面、运动控制算法等。
数控系统负责接收用户输入的加工要求和参数，并将其转化为机床运动轨迹和指令发送给执行部件。
2.2 数控编程数控编程是将加工要求和参数转化为机床能够识别和执行的指令序列的过程。
传统的数控编程使用G代码（国际通用标准）或M代码（机床厂商定义）进行描述。
随着计算机技术的发展，现代数控编程已经实现了CAD/CAM集成，可以通过图形界面进行可视化编程。
2.3 数控加工数控加工是指利用数控技术对工件进行切削、成形等加工操作的过程。
相比传统的手工操作或传统机械加工，数控加工具有高精度、高效率、重复性好等优点。
常见的数控加工包括铣削、钻孔、车削、镗削等。
2.4 数控机床数控机床是实现数控加工的关键设备。
它由运动系统和执行系统组成。
运动系统包括主轴、进给轴等，负责实现机床的运动；执行系统包括伺服驱动器、电机等，负责将指令转化为实际的运动。
2.5 自动化与智能化数控技术作为一种自动化加工技术，可以大大减少人力投入，提高生产效率和产品质量。
随着人工智能技术的发展，数控技术也逐渐向智能化方向发展，如自适应切削、自学习优化算法等。
3. 重要性及应用3.1 提高生产效率相比传统机械加工，数控技术具有高效率的优点。
数控机床可以实现多轴协同运动、高速切削等功能，大大提高了加工效率，缩短了加工周期。
3.2 提高产品质量数控技术能够实现高精度的加工，保证产品的尺寸精度和表面质量。
通过数控编程和仿真，可以在加工前模拟和优化加工过程，减少误差，并提前发现潜在问题。
30455数控机床考点复习整理
第一章绪论考核知识点与考核要求一.机床数控技术的基本概念识记：数控机床的工作流程：1.数控加工程序的编制（根据零件的图样规定的零件的形状、尺寸、材料、技术要求确定零件的工艺过程、工艺参数、几何参数，然后根据规定的代码和程序格式编程）2.输入（把零件程序、控制参数、补偿数据输入到数控装置中去，工作方式：边加工变输入、一次性将整个零件程序输入）3.译码4.刀具补偿（作用：把零件轮廓轨迹换成刀具中心轨迹运动，加工所要求的零件轮廓。
包括：刀具半径补偿&刀具长度补偿）5.插补（作用：控制加工运动，使刀具相对于工件做出符合零件轮廓轨迹的相对运动，只有辅助功能完成后才允许插补）6.位置控制和机床加工（在每个采样周期内，将插补计算出的指令位置与实际反馈位置相比较，用其差值控制伺服电机，使运动部件带动工具相对于工件进行加工）理解：数字控制以及数控技术的概念。
1.数字控制：利用数字化的信息对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。
用数控技术实施加工控制的机床称为数控机床2.数控系统包括：数控装置、可编程控制器、主轴驱动、进给装置二、数控机床的组成和分类1.输入输出设备(实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印)2.数控装置<机床控制器>（接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制功能），机床控制器的作用：实现对机床辅助功能M、主轴功能S、刀具功能T的控制。
补偿包括：刀具半径补偿、刀具长度补偿、传动间隙补偿、螺距误差补偿3.伺服系统（接受数控装置的命令，驱动机床执行机构运动的驱动部件）4.测量反馈装置（检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置构成闭环控制系统）5.机床本体（用于完成各种切削加工的机械部分）a)点位控制数控机床b)直线控制数控机床简易数控车床、简易数控铣床，一般有2~3个可控制轴，但同时可控制的只有一轴。
c)轮廓控制数控机床功能、刀具补偿功能等，有数控车床、车削中心、加工中心d)开环控制数控机床（用于经济型中小型数控机床）e)闭环控制数控机床。
数控技术的基本概念
（四）计算机数控系统
计算机数控系统（Computerized
Numerical Control System）由装有数
控系统程序的专用计算机、输入输出
设备、可编程序控制器（PLC）、存储
器、主轴驱动及进给驱动装置等部分
组成，习惯上称为CNC系统。
（五）数控程序
输入数控系统中的、使数控机床
执行一个确定的加工任务的、具有特
作业： 术语说明： NC CNC 数控程序 数控编程 数控加工
小型计算机、微处理器和基于工控PC机的通用
CNC系统。
第一台数控机床：1952年 美国麻省理工学院
数控铣床
参考资料：
美国是1952年生产出世界上第一台数控机床， 日本、德国和前苏联是1956年生产出第一台数 控机床，我国在1958年由清华大学研制出了第 一代电子管式数控铣床，1964年北京第一机床 厂生产了以晶体管型的数控系统用于数控机床， 1975年前后我国也研制了数控加工中心。
• （二）、数控机床
•
数控机床（NC Machine）就是采
用了数控技术的机床，或者说是装备
了数控系统的机床。
（三）、数控系统
第一阶段为NC阶段，即逻辑数字控制阶段，
又称硬件数控。其发展经历了三个时代，即电子管
时代、晶体管时代和小规模又称计算机软件数控。其发展经历了三个时代，即
定代码和其它符号编码的一系列指令，
称为数控程序（NC Program）或零件
程序（Part Program）。
（六）数控编程
生成用数控机床进行零件加工的
数控程序的过程，称为数控编程。
（NC Program）
（七）、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，输入数控 系统，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。
数控技术概念
数控技术概念数控技术概念一、数控技术的定义数控技术是指利用计算机或专用的数控系统，通过对工件加工过程中各种参数进行数字化、编程和自动控制，实现加工过程的自动化和高效化。
二、数控技术的发展历史1. 20世纪50年代初，美国MIT研制出第一台数控铣床。
2. 20世纪60年代初，我国开始引进和研制数控技术。
3. 20世纪70年代，数控机床逐渐普及，并开始应用于航空、航天、国防等领域。
4. 20世纪80年代至90年代初期，随着计算机技术和数字信号处理技术的发展，数控技术得到了进一步提升和应用。
5. 当前，随着人工智能、大数据等新兴科技的发展，数控技术正在不断向智能化方向发展。
三、数控机床的分类1. 根据加工方式分类：包括铣床、车床、钻床等。
2. 根据运动方式分类：包括立式、卧式、龙门式等。
3. 根据控制系统分类：包括伺服控制、步进控制、直接数字控制等。
4. 根据加工精度分类：包括高精度数控机床和普通数控机床。
四、数控编程语言1. G代码：用于指定加工轨迹和刀具运动路径。
2. M代码：用于指定机床的辅助功能，如冷却、换刀等。
3. T代码：用于指定刀具编号和刀具参数。
4. S代码：用于指定主轴转速。
五、数控技术的优点1. 加工精度高，重复性好。
2. 生产效率高，能够实现自动化生产。
3. 可以加工复杂形状的零件，提高了生产的灵活性和多样性。
4. 可以减少人力投入，降低成本，提高经济效益。
六、数控技术的应用领域1. 机械制造行业：包括汽车、航空航天、船舶等领域。
2. 电子行业：包括手机、电脑等电子产品的加工生产。
3. 医疗器械行业：包括手术器械等医疗设备的生产。
4. 交通运输行业：包括铁路、地铁等交通设备的制造。
七、数控技术的发展趋势1. 数字化：数控技术将更加数字化，实现更高效的生产。
2. 智能化：数控机床将更加智能化，实现自主学习和智能决策。
3. 网络化：数控机床将与互联网进行深度融合，实现远程监控和管理。
数控加工基础知识
8、5大功能指令 1）辅助功能指令（M指令） M03: 主轴正传 M04：主轴反转 M05：主轴停止 M06: 换刀 M08: 切削液打开 M09: 切削液关闭 M30: 程序结束
2）进给功能指令（F指令）：指定进给速 度的大小。 有两种控制方式： 每分钟进给方式：（mm/min) 如：F100 每转进给方式：(mm/r) 如：F0.1 一般的数控系统默认为每分钟进给方式。 3）刀具功能指令（T指令） 车床一般用四位数字。如：T0101，前两位 表示刀具号，后两位表示刀补号。 铣床一般用两位数字。如：T02，表示刀具 号为02.
2、数控技术的发展
1952年在美国麻省理工学院诞生了世界上第一台三 坐标联动的数控铣床 第一代 电子管NC
第二代 晶体管NC
第三代 小规模集成电路NC
CNC
第四代 小型计算机NC
MNC
第五代 微机NC
二、数控机床的组成
机床本体 数控机床 数控系统 输入输出装置 数控装置（核心） 伺服驱动系统 位置检测反馈装置 可编程逻辑控制器（PLC)
3）工件原点（编程原点） 工件坐标系是在数控编程时用来定义工件形 状和刀具相对工件运动的坐标系。 工件坐标系的原点称为工件原点或编程原点 数控车床上加工工件时，工件原点一般设在 主轴中心线与工件右端面(或左端面)的交点处。 数控铣床上加工工件时，工件原点一般设在 进刀方向一侧工件外轮廓表面的某个角上或对称 中心上。
2）机床参考点 机床原点相对应的还有一个机床参考点， 它也是机床上的一个固定点，通常不同于机 床原点。一般来说，加工中心的参考点设在 工作台位于极限位置时的一基准点上。该极 限位置通过机械挡块来调整和确定，但必须 位于各坐标轴的移动范围内。为了在机床工 作时建立机床坐标系，要通过参数来指定参 考点到机床原点的距离，此参数通过精确测 量来确定。一般，机床工作前，必须先进行 回参考点动作，各坐标轴回零，才可建立机 床坐标系
绪论
数控机床是高精度和高生产率的自动化加 工机床，机械部件的组成与普通机床相似，但 其传动结构要求更为简单，在精度、刚度、抗 振性、耐磨性、耐热性等方面要求更高，而且 其传动和变速系统要便于实现自动数控加工的 特点及应用。
要求相对运动面的摩擦系数要小，进给传 动部分之间的间隙要小。
所以其设计要求比通用机床更严格，加工 制造要求精密，并采用加强刚性、减小热变形、 提高精度的设计措施。
其中最大进给速度表示数控装置在给定的 定位精度下所能达到的最大进给速度，最高快 移速度指进给轴在非加工状态下的最高移动速 度。
和主轴转速一样，进给速度可以用机床控 制面板上倍率旋钮在一定范围内调节。 进给速度也是影响零件表面加工质量、生 产率、刀具寿命的主要因素。
0.2
数控机床的分类
目前，数控机床的品种齐全，规格繁多。
2．可控轴数与联动轴数
可控轴数说明数控装置最多可以控制多少 个坐标轴，其中包括移动坐标轴和回转坐标轴。 通常用X、Y、Z表示三个互相垂直的移动 坐标轴，A、B、C分别表示绕X、Y、Z回转的坐 标轴。 联动轴数表示数控装置可按一定规律同时 控制其运动的坐标轴数，联动轴数和坐标轴数 是不同的概念，联动轴数越多，说明数控装置 加工复杂空间曲面的能力越强。
因而用数控机床生产，准备周期短，灵活 性强，特别适合小批量、单件零件的加工，有 利于产品的升级和新产品的试制。
2．零件加工精度高，加工质量稳定 数控机床有较高的加工精度，而且数控机 床的加工精度不受零件形状复杂程度的影响。 这对于一些用普通机床难以保证精度甚至 无法加工的复杂零件来说是非常重要的。
3．运动性能指标 行程：表示数控装置的控制范围和加工范围， 例如±9999.999表示数控装置的控制范围为9999.999—+9999.999mm，行程的大小反映了 机床的加工能力。 主轴转速: 以每分钟转数的形式给定，是影响 零件表面加工质量、生产率、刀具寿命的主要 因素。 机床面板上设有主轴转速倍率旋钮，可以 在不改变程序的情况下调节主轴转速。 进给速度：刀具的进给速度以每分钟或每转 的进给距离的形式给定。
数控技术的基本概念
第一章概论1.1数控技术的基本概念1.1.1什么是机床的数字控制数字控制(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)进行可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。
也就是利用数字化信号进行控制的技术。
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。
是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。
计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为核心的数控系统。
1.1.2机床数字控制的原理数控机床在加工零件时，首先是根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据；其次是编制零件的数控加工程序，然后将数控程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停、进给运动方向、速度和位移的大小，以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开、路程和参数进行工作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。
在数控机床上有下面二种控制方法。
点位控制(Point to Point Control)：控制点到点的距离。
只是要求严格控制点到点之间的距离，而与所走的路径无关。
轮廓加工控制(Contouring Control)：控制轮廓加工，实时控制位移和速度。
它的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续地相关控制，使合成的平面或空间运动轨迹能满足轮廓曲线和曲面加工的要求。
控制过程中不仅对坐标的移动量进行控制，而且对各坐标的速度及它们之间比率都要行严格控制，以便加工出给定的轨迹。
机床的数字控制是由数控系统完成的。
该系统包括数控装置、伺服驱动装置、可编程控制器和检测装置等。
数控知识点总结大全集
数控知识点总结大全集1. 基本概念数控（Numerical Control，简称NC）是一种自动控制技术，该技术以数字化控制系统为核心，通过运算机数值指令控制机床及其他生产设备，实现加工产品的自动化生产。
2. 数控编程数控编程是将零件的几何形状、尺寸、加工工艺参数等信息，按照数控机床的工作原理和要求，编写成数控程序的过程。
数控编程可以分为手动编程和自动编程两种方式。
3. G代码和M代码G代码是数控机床程序的主程序，它包含了加工轨迹、切削速度、进给速度等加工参数的信息；M代码是数控机床的辅助功能指令，用于控制机床的启停、换刀、冷却等功能。
4. 坐标系和坐标轴数控编程中常用的坐标系有绝对坐标系和增量坐标系，用于定义数控机床上的工件坐标位置；坐标轴包括X轴、Y轴、Z轴，分别对应机床上的水平、纵向和上下方向。
5. 自动工具补偿自动工具补偿是数控编程中重要的功能之一，用于校正刀具的实际位置和加工尺寸的误差，提高加工精度和质量。
6. 进给速度和切削速度进给速度是工件相对于刀具的运动速度，切削速度是刀具切削工件时的线速度，它们是数控加工中重要的加工参数。
7. 加工轨迹和插补加工轨迹是工件在数控机床上的运动轨迹，插补是指通过对加工轨迹的数学运算，控制数控机床沿着复杂曲线或曲面进行加工。
8. 数控系统数控系统是数控设备的核心部件，包括控制器、运动部件和输入输出设备，它们协同工作，实现对数控机床的精确控制和监控。
9. 数控加工工艺数控加工工艺包括铣削、车削、钻削、切割、磨削等加工方法，每种加工方法都有其特定的数控编程和机床操作要求。
10. 数控机床类型数控机床主要包括数控车床、数控铣床、数控磨床、数控切割机、数控车削加工中心等类型，它们适用于不同的加工工件和工艺要求。
11. 数控机床适用范围数控机床广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、船舶建造、电子设备制造等行业，为工业生产和制造业提供高效、精密的加工解决方案。
《数控技术及应用》复习资料
第一章概论1、数控技术、数控机床、数控系统的概念数控技术是机械、电子、自动控制理论、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术；数控技术是现代制造技术的一种；数控技术是现代制造业的基础、集中体现；数控技术是现代制造业信息化的重要组成部分。
数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
●数控技术，也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control 简称：CNC），它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。
●数控机床是数字控制机床（Numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是数控技术应用的典型产品。
1）简单说来所谓数控机床就是运用计算机对机床的机械加工过程进行数字化的自动控制。
2）具体来说：数控机床是通过将机床的各种动作的操作步骤、工件的形状尺寸以及机床的其他功能编制程序，精确控制机床运动部件的位移量，并且按加工的动作顺序要求自动控制机床各个部件的动作来完成机械加工工作的。
控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。
经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。
●数控系统（Numerical Control System）是数字控制系统的简称，根据计算机存储器中存储的控制程序，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。
是数控机床的核心部分。
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。
模块一 数控机床概论
模块一数控机床概论§1-1 数控机床简介数控技术是综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等学科领域最新成果而形成的一门边缘科学技术。
在现代机械制造领域中，数控技术较早地应用于机床装备中，本课程中的数控技术具体指机床数控技术。
一、基本概念1.数字控制：用数字化信号进行控制的一种现代控制方法，简称数控。
2.计算机数字控制（CNC）：由工业计算机控制程序来实现部分或全部基本控制。
3.数控机床就是采用了数字控制技术的机床。
国际信息处理联盟第五技术委员会对数控机床作了如下定义：“数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用代码，或其它符号编码指令规定的程序。
”换言之，数控机床是一种采用计算机，利用数字信息进行控制的高效、能自动化加工的机床，它能够按照机床规定的数字化代码，把各种机械位移量、工艺参数、辅助功能(如刀具交换、冷却液开与关等)表示出来，经过数控系统的逻辑处理与运算，发出各种控制指令，实现要求的机械动作，自动完成零件加工任务。
在被加工零件或加工工序变换时，它只需改变控制的指令程序就可以实现新的加工。
所以，数控机床是一种灵活性很强、技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备。
二、数控机床的组成数控机床是由程序载体、数控装置、伺服系统和机床本体组成，如图1-1所示。
图1-1 数控机床的组成1.程序载体：是人与机床之间联系的中间媒介物质，反映了数控加工中的全部信息。
2.人机交换装置：通过人机交换装置对数控机床进行操作和控制。
3.数控系统：由I/O接口线路，PLC、主控系统等组成。
4.伺服系统：是数控系统和机床本体之间的纽带。
5.机床本体：数控机床的机械结构实体。
6.辅助装置：自动换刀装置、自动交换工作台、润滑排屑装置。
§1-2 数控机床的分类数控机床的品种规格繁多，分类方法不一。
根据数控机床的功能、结构、组成不同，可从控制方式、伺服系统类型、功能水平、工艺方法几个方面进行分类，如表1-1所示。
数控机床维修及维护
4） 机床本体 机床本体就是数控机床的机械结构件，包 括床身、箱体、立柱、导轨、工作台、主轴、 进给机构、刀具交换机构等。 此外，为保证数控机床功能的充分发挥， 还有一些辅助系统，如冷却、润滑、液压（或 气动）、排屑、防护系统等
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1.1.3 数控机床的工作过程
数控系统的主要任务是进行刀具和工件之 间相对运动的控制，图1-2初步描绘了数控系统 的主要工作过程。
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1.2 数控机床维修的基本要求
1.2.1 对维修人员的素质要求
数控设备是技术密集型和知识密集型机电一 体化产品，其技术先进、结构复杂、价格昂贵, 在生产上往往起着关键作用，因此对维修人员有 较高的要求。
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(1) 专业知识面广
a. 掌握或了解计算机原理、电子技术、电工原 理、自动控制与电机拖动、检测技术、机械传 动及机加工工艺方面的基础知识。 b. 既要懂电、又要懂机。电包括强电和弱电； 机包括机、液、气。维修人员还必须经过数控 技术方面的专门学习和培训，掌握数字控制、 伺服驱动及PLC的工作原理，懂得NC和PLC编程。
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(1) 数控装置部分
a.数控装置安装、使用（包括编程）、操作和 维修方面的技术说明书， b.系统参数的意义及其设定方法， c.装置的自诊断功能和报警清单， d.装置接口的分配及其含义等等。
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(2) PLC装置部分
a. PLC装置及其编程器的连接、编程、操作方面 的技术说明书. b. PLC用户程序清单或梯形图. c. I/O地址及意义清单. d. 报警文本以及PLC的外部连接图。
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数控机床种类繁多，有钻、铣、镗床类、 车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光加 工类和其他特殊用途的专用机床等等，对于采 用数控技术进行控制的机床，我们称之为数控 机床（NC机床）。它是一种综合应用了计算机 技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设 计等先进技术的典型机电一体化产品，是现代 制造技术的基础。数控机床的水平代表了当前 数控技术的性能、水平和发展方向。
数控机床培训课件PPT(共44页)
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1.1 概述
NC机床、加工中心、FMC、FMS与CIMS
数控机床种类繁多，有钻铣镗类、车削类、磨 削类、电加工类、锻压类、激光加工类和其他特 殊用途的专用数控机床等等，凡是采用了数控技 术进行控制的机床统称NC机床。
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1.1 概述
带 有 自 动 刀 具 交 换 装 置 （ Automatic Tool Changer—ATC）的数控机床（带有回转刀架的数 控 车 床 除外 ） 称为加工中心 （ Machine Center— MC）。它通过刀具的自动交换，可以一次装夹完成 多工序的加工，实现了工序的集中和工艺的复合， 从而缩短了辅助加工时间，提高了机床的效率，减 少了零件的安装、安装次数，提高了加工精度。加 工中心是目前数控机床中产量最大、应用最广的数 控机床。
第1章 绪 论
1.1概述 1.2数控机床的基本组成和工作原理 1.3数控机床的分类 1.4数控机床的特点 本章要点
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1.1 概述
数控技术的基本概念
数控技术、数控系统与数控机床
数控技术，简称数控（Numerical Control—NC） 是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的 一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制， 因此，也可以称为计算机数控（Computerized Numerical Control—CNC）。
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1.1 概述
在FMC和加工中心的基础上，通过增加物流系统、 工业机器人以及相关设备，并由中央控制系统进行 集中、统一控制和管理，这样的制造系统称为柔性 制 造 系 统 （ Flexible Manufacturing System － FMS）。FMS不仅可以进行长时间的无人化，而且 可以实现多品种零件的全部加工或部件装配，实现 了车间制造过程的自动化，它是一种高度自动化的 先进制造系统。
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可编 程控 制器
5
主轴进 给及驱 动装置
数字控制系统的组成
A
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数字控制系统的控制过程可分为三部： 1.实时采集数据。对被控对象的被控参数进行实时
检测，同时传送给计算机进行处理。
2.实时决策。对采集到的被控参数的状态量进行
分析，并按照某种控制算法计算出控制量，决定下一
具有高度柔 性
A
加工精度高
B
加工质量稳 定、可靠
C
生产率高
D
改善劳动条 件
E
利用生产管 理现代化
F
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1
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、 信息处理、自动检测、自动控制等高新技术与一体，具有高精度、 高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、 智能化起着举足轻重的作用。
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插补分类：
（1）根据数学模型分类
明德 砺志 博学 笃行 直线插补
插补
圆弧插补 抛物线插补
螺旋线插补
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（2）根据插补算法形式：
脉冲增量 插补算法
插补
数据采样 插补算法
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1.数字脉冲乘 法器插补法
2.逐点比较法 3.数字积分法 4.矢量判别法 5.比较积分法 6.最小偏差法
数控机床在机床控制中的广泛应用，形成了数 控技术的发展的主流--机床数控技术和机床数控 系统。
机床数控系统能够逻辑的处理使用号码或者气 体符号编码指令规定的程序，能够自动完成机床 加工信息的输入、译码、运算，从而控制机床的 运动和加工过程。
A
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数控机床与传统机床相比，具有以下一 些特点：
A
•19
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谢谢大家！
A
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行脉冲分配
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数控车床工件
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数控铣床工件
工五 件轴
数 控 加 工
A
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插补计算
一般的数控系统均能根据被加工工件的轮廓形状信息 (如直线的始点和终点坐标、圆弧的始点和终点坐标及半径 等)自动计算确定各坐标轴应移动的最小单位个数和动点坐 标(称为插补计算)，并对各坐标轴进行脉冲分配(脉冲个数 和运动控制信息的顺序分配)，通过伺服系统控制各坐标轴 按要求的规律运动。
2
数控机床是20世纪50年代以来发展起来的具有广阔前景的 新型自动化机床，它综合了计算机技术、自动控制、精密 检测和精密制造等方面的科技成果，是机电一体化的典型 产品。
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二、机床数控基本原理
数控机床的工作原理是：根据被加工零件图样进行工 艺分析，编写加工程序，将加工程序输入数控装置中完成 轨迹插补运算，控制机床执行机构的运动轨迹，加工出符
1.直接函数 法 2.扩展数字 积分法等
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根据给定的信息进行数字计算，在计算过程中 不断向各个坐标发出相互协调的进给脉冲，使 被控机械部件按指定的路线移动，对于任意曲 线，一般可以利用数控系统直线插补和圆弧插 补功能进行近似加工。
直线差补 A
圆弧差补
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合零件图要求的工件。
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数控加工过程：
按规定的代 码和格式编 写成加工程
序。
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通过伺服系统 控制各坐标轴 按要求的规律
运动
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03
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零件加工轮 廓的几何信 息和工艺信 息数字化
A
数控系统均能根据被加工工 件的轮廓形利用直线插补功能加工曲线 加工时，只要事先确定各节点坐标并输人数控系统,系统 利用其直线插补功能就可自动完成该曲线轮廓的(直线逼 近)加工。
当被加工轮廓曲线精度要求较高时，则可利用圆弧插补 功能进行圆弧逼近曲线加工。对于某些具有抛物线插补、 螺旋线插补等一次曲线高次丽数插补功能的系统，其曲 线逼近的方法选择余地更大，能达到的加工精度也更高。
实现系统控制的，并不断地对系统进行校正以达 到所需的动态特性。
3.复杂计算。计算机具有快速实现复杂计算的功
能，因而可以实现系统的最优控制、自适应控制 等高级控制功能和多功能计算调节。
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2 数控机床
定义：应用数控技术或装有数控系统的机床简称 为数控机床。
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数字程序控制系统（Numerical Control Systems， NCS），是指用代表加工顺序、加工方式和加工参 数的数字码作为控制指令的数字控制系统。
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它由程序输入、输出设备、计算机数字控制装置、可 编程控制器、主轴进给及驱动装置等组成。
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程序 输入
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输出 设备
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1.1数控技术与数控机床的 基本概念
姓名：王智博 学号：1808020101
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目录
明德 砺志 博学 笃行
• 一 、数控机床和机床数控技术 • 二 、机床数控基本原理
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一、数控技术和机床数控技术
1.基本概念
数字控制(Numerical Control, NC)，数字化信息 实现电气传动件控制的一种方法，是近现代发展 起来的一种自动控制技术。
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明德 砺志 博学 笃行
无论是数控系统的自动插补计算，还是利用直 线、圆弧或高次函数来逼近曲线加工时的各节点坐 标确定，实际上都是在被加工轨迹曲线上的已知点 之间进行数据密化工作，这种坐标点“密化计算” 统称为插补。
数控系统所具备的自动插补能力的大小关系到数 控机床的加工能力，自动插补能力越强,工件在机床 上的数控成形方法越简单,加工复杂型面工件的能力 越强，加工前期编程计算准备工作量越小。
步的控制过程。
3.实时控制。根据决策实时地向执行器发出控制信
号。
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明德 砺志 博学 笃行 数字控制系统的主要作用如下：
1.信息处理。对于复杂控制系统，输入信号和根
据控制算法要求对误差进行计算时的计算量很大， 采用模拟解算装置达不到所需精度，需要计算机 处理。
2.实时控制。计算机控制系统是通过软件程序来