数控技术基础与应用课件

数 控
❖ 90年代，基于PC的开放式CNC的开发与应用。
技 术 ❖ 当代，也主要是基于PC的CNC开放式系统，软件有所提高。
概
述
9
数
2021年3月2日
控 1-2 数控技术的产生与发展
技
术 一、 数控技术的产生
基
础 与
1948年： 麻省理工学院&帕森斯公司研制
应
用 1952年：世界第一台三坐标数控铣床诞生
数
上午11时59分
控
技 术 基
数控技术基础与应用
础
与
应
用
西安思源学院机电系
数控技术教研室
1
数
控 1.1 数控机床的产生于发展
技
术 基
1、产生背景
础 从工业化革命以来人们实现机械加工自动化的手段有： 与
应 ❖自动机床
用 ❖组合机床
❖专用自动生产线
第 一 它们存在固有的缺点： 章 ❖初始投资大
数 控
❖准备周期长
述 统。
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数
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控 1.2 数控加工的基本知识
技
术 基
2、发展沿革
础 与 ❖ 1952研制了世界第一台三坐标立式数控铣床。
应
用 ❖ 50-60年代，发展到NC（硬件数控）阶段。
第 ❖ 70年代， 发展到CNC（计算机数控）阶段。 一 章 ❖ 80年代，出现高速高精度CNC的开发和应用阶段。
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BACK
SPACE
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1
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3 INS CTR
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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
第 1955年：投入实用阶段
一
章 注：该数控机床是在1946年计算机问世的前提下诞
数
生的， 数控系统由电子管构成且为硬线数控系统
控
技
术
概
述
10
数 控 技 术 基 础 与 应 用
第
一
章 *1952年，第一台数控机床在MIT问世，
数 成为世界机械工业史上一件划时代的事
控 件，推动了自动化的发展。当时控制程
技 ❖柔性差
术
概
述
轴承盖加工自动线
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主 轴 承 盖 加 工 数 控 组 合 机 床
2
数
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控 1.2 数控加工的基本知识
技
术 基
上述方法仅适用批量较大的零件生产。然而，随着市场竞争
础 的日趋激烈产品更新换代周期缩短，批量大的产品越来越少，
与 而小批量产品的生产所占的比重越来越大，约占总加工量的 应 用 80％以上。在航空、航天、重型机床以及国防部门尤其如此。
础 Tools） 是采用数字控制技术对机床的加工
与 应
过程进行自动控制的一类机床。它数控技
用 术典型应用的例子。
第 一
4、数控系统（Numerical Control System）
章 实现数字控制的装置。
数
控 技
5、计算机数控系统（Computer Numerical
术 概
Control CNC ）以计算机为核心的数控系
第 程控制的自动化方法。
一
章 2 、 数 控 技 术 （ Numerical Control
数 控
Technology） 采 用 数 字 控 制 的 方 法 对 某 一
技 术
工作过程实现自动控制的技术。
概
述
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数
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控 1.2.1 数控加工的基本术语
技
术 基
3 、 数控机 床 （ Numerical Control Machine
章 得以进一步提高。1967英国最初的FMS.
4 通用小型计算机,1970，在美国芝加哥国际机床展览会上，首次展出了
数 一台以通用小型计算机作为数控装置的数控系统，特征为许多数控功能由软
“六代” 1 电子管，1952，Parsons Corp.,MIT,美空军后勤司令部合作，第一台立
用 式铣；
2 晶体管、印刷电路，1959，晶体管元件的出现使电子设备的体积大大减
小，数控系统中广泛采用晶体管和印刷电路板，K&T开发第一台加工中心
第 MILWAUKEE-MATIC。
一 3 小规模集成电路,1965,由于它体积小、功耗低，，使数控系统的可靠性
技 术 概
序是记录在纸带上的字符和数字，故称 数字控制机床。 *1955年，第一台商业数控机床在美国 全国机床展览会上展出。
述
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图 第一台数控机床
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数 控
1.4
数控技术的发展
上午11时59分
技
术 基
1.4.1
数控技术的产生与发展
础 与 应
计算机技术的每一点进步都在推动数控技术向前发展。
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
1000
急停
空运行 机床锁定 Z 轴锁定 MST 锁定
坐标轴选择
任选程序段 +JOG
快进 -JOG
主轴正转 主轴停 主轴反转
增量倍率 10
0
90
20
手摇脉冲发生器
图2 传统加工与数控加工的比较图
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传统加工 数控加工
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数
控 技
1-1 数控技术的基本概念与特点
术 二 数控技术的特点
基
础
提高加工精度
与
应
提高生产效率
用
改善工作条件
第 一
有利于生产管理
章
便于实现自动化
数
控 技
便于实现网络化
术 概
便于实现智能化
述
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5
数
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控 1.2 数控加工的基本知识
技
术
基
础 与
数字控制：Numerical
Control
—NC
应 用
数控技术：用数字信号控制机床的技术。
第 数控机床：装备了数控系统的机床。
一 章
数 控 技 术 概 述
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数
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控 1.2.1 数控加工的基本术语
技
术
基 础
1、数字控制（Numerical Control
NC）是一
与 应
种借助数字、字符或其它符号对某一工作
用 过程（如加工、测量、装配等）进行可编
因此，迫切需要一种精度高、柔性好的加工设备来满足上述
第 需求，这是机床数控技术产生和发展的内在动力。另一方面， 一 章 电子技术和计算机技术的飞速发展则为NC机床的进步提供了
数 坚实的技术基础，这是机床NC技术产生和发展的可能性。
控 技
NC技术正是在这种背景下诞生和发展起来的。它极其有效地
术 满足了上述要求，为小批量、精密复杂的零件生产提供了自
概 述
动化加工手段。它的产生给自动化技术带来了新的概念，推
动了加工自动化技术的发展。
3
数
控 第一章 数控技术概述
技
术
基
础 与
数控加工与传统加工的比较
应
用
工序卡
第 一 章
数 控 技 术 概 述
工艺分析
数控加 工程序
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C
D
E RST
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彩色 显示器
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