数控机床简介
简述数控机床的基本概念
3. 按伺服系统控制方式分类
开环系统 ：无反馈,精度低,中小型设备,成本低 闭环系统：有反馈 ,精度高,精密、大型设备,成本高 半闭环系统：有部分反馈,精度较高,中小型设备,成本适中
4. 按同时控制的坐标轴分类 １）两坐标 NC 机床：
类型：线切割、二坐标铣（二轴半） 用途：可加工二维轮廓零件。 2) 三轴联动的 NC 机床: 可实现 X 、Y 、Z 三个坐标联动 用途：可用于加工曲面类零件 3) 四坐标联动: 除Ｘ、Ｙ、Ｚ外还可和另一旋转轴实现联动 按旋转轴划分：ＸＹＺＡ、ＸＹＺＢ、ＸＹＺＣ 用途：可加工各种曲面、四轴直纹面叶轮、螺旋类零
件和平面内斜孔的壳体类零件。 与三坐标机床相比它的加工范围、精度都得到了提高。
4) 五坐标联动： 除Ｘ、Ｙ、Ｚ外还可和两个旋转轴实现联动
（ＸＹＺＡＢ、ＸＹＺＡＣ、ＸＹＺＢＣ） 结构：两个旋转坐标都在主轴上；
两个旋转坐标都在工作台上； 一个旋转坐标在主轴上，另一个在工作台上 用途：理论上可实现空间在不干涉情况下任何复杂结构零 件的加工，如加工曲面变斜角、各种叶轮、闭式叶 盘、带有空间斜孔的复杂壳体类零件
数控机床基本概念
（2018-11-23）
一、数控机床的定义
1、定义：数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字技术形式控 制的机床。即凡是用数字化的代码将加工过 程中所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移等信息 用数字化的指令(记录在程序介质上)表示出来， 并送入计算机或数 控系统经过译码、运算及处理，控制机床的刀具与工件的相对运动， 加工出所需工件的一类机床即为数控(NC)机床。
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。
数控机床简介
返回
数控火焰切割机
返回
数控火焰切割机
返回
数控三坐标测量机
数控三坐标测量机
返回
两轴控制
返回
两轴半控制
返回
三轴控制
返回
多轴控制
返回
多轴控制
返回
虚拟轴控制
虚拟轴控制
虚拟轴控制
虚拟轴控制
返回
一、数控机床概述
什么是数控：数字程序控制简称数控NC，通常用数控指
令控制机械运动。
什么是数控机床：采用数控技术的机床，或者说装备了
数控系统的机床。
数字控制机床是用数字代码形式的信息（程序指令）， 控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动
加工的机床，简称数控机床。
什么是加工中心：一般认为具备快速换刀机构的数控机
结束语
当今数控技术已进入新的发展时期，数控机床新结 构新品种不断出现。在汽车、航空航天、模具、医 疗器械、复合材料等加工领域中，新材料、新的加 工方法、新的加工理念不断出现，推动和丰富了传 统加工理论。研究数控技术，跟踪世界数控技术发 展潮流，不断提高数控技术水平，是摆在我们面前 一项重要任务。让我们共同努力，用创新的理念， 反复实践，不断探讨，在较短时间内，使我国数控 技术赶上世界先进水平。让数控技术为现代化建设 发挥更大作用。
一、数控机床概述
3、计算机数控装置 是数控机床的核心，接受输入装置的信息，经过控制软件的 处理，将指令输给伺服系统，控制机床运动部件按加工程序指 令运动。 4、伺服系统 它是数控系统的执行部分，把来自机床数控系统的脉冲信号 转换成机床移动部件的运动。（如伺服电机、电主轴 丝杠等） 5、可编程控制器（PLC）及电器控制装置 与CNC装置协调配合来共同完成机床的控制，接受CNC的 信息，并转换成控制信号，控制机床动作 6、检测反馈装置 对机床的运动速度、方向、位移量及加工状态加以检测，把 结果反馈给数控装置。分为半闭环和闭环两种。（如光电编码 器、光栅尺等）
对数控机床的认识和了解
对数控机床的认识和了解
数控机床是一种利用数字信号控制设备和数值化的机床。
它通过计算机控制系统，实现对机床动作的精确控制和程序的自动执行。
相对于传统的手动操作的机床，数控机床具有以下特点：
1. 精度高：由于数控机床使用数字信号进行控制，可以实现非常精确的位置和运动控制，提高加工精度。
2. 生产效率高：数控机床可以通过预先编写好的数控程序，实现自动化生产，节省了人力和时间，提高了生产效率。
3. 灵活性强：数控机床可以根据不同的加工需求，快速切换或修改加工程序，灵活适应各种加工任务。
4. 加工复杂性高：数控机床可以实现三维曲线加工，包括多轴联动、螺旋线加工、曲面加工等，使得加工的复杂性大大提高。
5. 操作简便：数控机床操作界面通常使用人机界面，通过显示器和键盘进行操作，可直观地输入和修改加工程序。
需要注意的是，数控机床虽然具有以上优点，但是设备价格较高，需要有专业的操作技能和编程能力。
同时，数控机床的故障排除和维护也需要相应的专业知识和技术。
数控机床是什么工作
数控机床是什么工作
数控机床是一种通过预先编写好的程序来控制机床运动和加工过程的自动化加工设备。
它是在传统机床的基础上发展而来的，通过数字控制系统来实现对机床加工过程的精确控制，大大提高了加工效率和加工精度。
数控机床在现代制造业中扮演着非常重要的角色，成为了生产加工的主力设备之一。
首先，数控机床是一种高精度、高效率的加工设备。
传统机床需要操作工人手动操作，而数控机床则可以通过预先编写好的程序来实现自动加工，大大提高了加工效率。
同时，数控机床的加工精度也远远高于传统机床，可以满足更高精度要求的加工任务。
其次，数控机床具有灵活性和多样性。
通过改变不同的加工程序，数控机床可以实现不同形状、不同尺寸的零件加工，具有较强的适应性。
而且，数控机床还可以实现多种加工方式的切换，如铣削、钻孔、车削等，满足了不同加工需求的多样性。
另外，数控机床还具有自动化程度高、生产环境清洁、操作简便等特点。
相比传统机床，数控机床可以实现大部分加工过程的自动化操作，减少了人工操作的繁琐和劳动强度。
同时，数控机床的加工过程中产生的废料少，生产环境相对清洁，有利于保护环境。
操作数控机床只需要对加工程序进行编写和设定，相对简便，降低了操作难度。
总的来说，数控机床是一种高精度、高效率、灵活多样、自动化程度高的加工设备，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子通讯、模具制造等领域。
随着科技的不断进步，数控机床的发展也在不断完善和提高，为制造业的发展和进步做出了重要贡献。
在未来，数控机床将继续发挥重要作用，推动制造业的发展。
数控机床介绍方案
数控机床介绍方案数控机床是一种采用数控技术来执行加工操作的机床。
它具有高精度、高效率、高稳定性等特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、军事装备、机械加工等领域。
一、数控机床的原理与优势数控机床的原理是通过预先编程的数控系统，对机床进行指令控制，实现加工工艺的自动化。
相比传统机床，数控机床具有如下优势：1. 高精度：数控机床采用数字传动，具有高精度的定位和运动控制能力，可实现毫米级的精密加工；2. 高效率：数控机床具有多轴同时加工的能力，可以在同一时间完成多道工序，提高生产效率；3. 高稳定性：数控机床采用闭环控制系统，具有自动补偿和自动修正的功能，能够自动调整工件加工过程中的偏差，保证加工质量；4. 灵活性：数控机床可根据预先编制的程序对工件进行多种加工，适应各种复杂形状和尺寸的工件加工需求；5. 自动化：数控机床可实现自动化生产，减少人工干预，降低人为操作误差，提高生产效率和工件质量。
二、数控机床的应用领域1. 航空航天：数控机床被广泛应用于飞机发动机、飞行控制系统和飞行器结构零件的制造，具有高精度和高质量的加工要求；2. 汽车制造：数控机床用于汽车发动机、底盘、车身等零部件的加工，具有高效率和高一致性的特点；3. 军事装备：数控机床在军事装备的制造中起到关键作用，可以加工生产导弹、战斗机等重要武器装备；4. 机械加工：数控机床广泛应用于各种机械零部件的加工，如机床、工具、模具等。
三、数控机床的发展趋势1. 高速化：数控机床将迈向更高的工作速度和更高的加工效率，以满足大批量、高效率的生产需求；2. 智能化：数控机床将越来越智能化，通过人工智能、机器视觉等技术，实现自动化检测、自动调整和自动纠错；3. 网络化：数控机床将与信息技术相结合，实现和其他设备的联网通信，实现远程监控、远程操作和远程维护；4. 精密化：数控机床将实现更高的精密度和更小的加工偏差，满足对高精度产品的需求。
总结：数控机床是现代工业生产中不可或缺的一部分，它的出现提高了生产效率，降低了生产成本，改善了产品质量。
什么是数控机床
什么是数控机床
数控机床又称为CNC(Computer Numerical Control) 车床, 既用计算及数字掌握的车床。
卧式车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工, 而数控车床是将编制好的加工程序输入到数控系统中, 由数控系统通过车床X,Z 坐标的伺服电动机来掌握车床进给运动部件的动作挨次, 移动量和进给速度, 再协作主轴的转速和转向, 便能加工出各种外形不同的轴类或盘类回转体零件。
因此, 数控机床是目前使用较为广泛的数控机床。
CJK6132H/2型数控车床---CJK6132H/2型数控车床是机电一体化的高效率自动化车削加工设备，外观半封闭结构简捷大方，主轴具有八级转速，在高、低速区内进行自动换速，转速范围宽。
----该车床采纳了西门子SINUMERIK 802S型最新经济型数控系统，结构紧凑，模块安装、修理便利，并且该系统已经将一个适用经济型数控车床的plc有用程序(IAP)集成于系统之中；全部的轴参数，刀架参数可通过机床参数设定，便于修理、调整。
该机床配置有手摇脉冲发生器，用户调刀便利，系统采纳LCD显示，屏幕大、背光，显示清楚，直观、操作便利，明暗度可调，并具有编程，回零、自动循环，MDI 等功能，该机床特殊适用于汽车、摩托车、机械、仪器、轻工等行业中，各种轴类、盘类零件的端面，内外圆柱面、圆弧面及切槽和连接螺纹加工，成批量生产使用效果更好。
数控机床基本知识
数控机床基本知识数控机床是一种自动化加工设备，利用计算机控制系统对机床进行控制和管理，实现对工件的加工加工过程的自动化。
下面将介绍数控机床的基本知识。
一、数控机床的定义和分类数控机床是指通过数字信号控制系统，对机床进行控制和管理的一种机床。
它可以根据预先编好的加工程序，自动调整机床的工作参数，完成各种复杂的加工任务。
根据数控系统的不同，数控机床可以分为数值控制机床和编程控制机床两大类。
数值控制机床是根据输入的数字信号直接控制机床运动，而编程控制机床则需要事先编写好加工程序，通过输入程序代码来控制机床的运动。
二、数控机床的优势相比传统的机床，数控机床具有以下几个优势：1. 高精度：数控机床采用数字信号控制，可以实现更加精确的加工，提高了加工质量和工件的精度。
2. 高效率：数控机床可以实现自动化加工，减少了人工操作的时间和劳动强度，提高了生产效率。
3. 多功能：数控机床可以根据不同的加工需求，通过更改加工程序和工艺参数，实现各种不同的加工操作。
4. 灵活性：数控机床可以根据不同的加工要求，灵活地调整工艺参数和加工路径，实现个性化的加工需求。
5. 可靠性：数控机床采用数字控制系统，具有较高的稳定性和可靠性，能够长时间稳定工作。
三、数控机床的组成部分数控机床由数控系统、机床主体和辅助设备组成。
1. 数控系统：数控系统是数控机床的核心部分，包括硬件和软件两个方面。
硬件部分主要包括控制器、数控装置、输入设备和输出设备等；软件部分主要包括操作系统、编程软件和加工程序等。
2. 机床主体：机床主体是数控机床的物理结构，包括床身、工作台、主轴、进给系统和刀架等。
它们协同工作，完成加工任务。
3. 辅助设备：辅助设备包括刀具、夹具、测量仪器和冷却液等。
它们在加工过程中起到辅助作用，保证加工质量和工件精度。
四、数控机床的应用领域数控机床广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造、电子设备等领域。
它们可以加工各种复杂的零部件和工件，满足不同行业的加工需求。
数控机床基本知识
数控机床的认识
数控机床一般指那些只能完成车、铣、镗、磨、钻 等单一工序的数控机床。
在类型上可分为： • 数控车床（CNC车床） • 数控铣床 • 数控镗床 • 数控磨床 • 数控钻床等等。
CNC加工中心
NC加工中心其实就 是内装计算机、备有 自动换刀装置的数控 机床，其控制系统能 控制机床自动换刀， 连续地按一定程序对 各个加工面自动地完 成铣削、镗削、钻孔、 攻丝等多工序加工的 数控机床。
数控机床的优点
• 适应性强
• 对于同一批零件，由于 使用同一机床和刀具及
• 加工质量稳 定
同一加工程序，刀具的 运动轨迹完全相同，且 数控机床是根据数控程
• 生产效率高 • 加工精度高
序自动进行加工，可以 避免人为的误差，这就 保证了零件加工的一致
• 减轻劳动强度 性好且质量稳定。
数控机床的优点
数控机床的优点
• 适应性强 • 加工质量稳定 • 生产效率高 • 加工精度高 • 减轻劳动强度
• 在输入程序并启动后， 就自动地连续加工，直 至零件加工完毕。简化 了工人地操作，使劳动 强度大大降低。
数控机床的缺点
• 成本高 • 要求管理和操作人员素质高
数控机床的认识
NC是Numerical Control（数值控制装置）的缩写。 是自动地控制机床的工作台，刀架 号等位置和速 度的装置。NC以前是由晶体管、IC等电子元件构 成的。随着微型计算机的出现，由它组成了NC并 进一步商品化，把这种NC称为CNC （Computerized Numerical Control）。CNC的第 一个C是内装计算机的意思。
数控机床基础知识介绍
数控机床的认识
• 什么是数控机床
用专业术语来说，数控机床即“数字程序控制 机床”(Numerically Controlled Machine Tool)， 是用数字和字母形式来表达工件的形状和尺寸 等技术要求及加工工艺要求，经过数控装置运 算，用数字代码信息(程序指令)控制刀具按给定 的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的 机床。
数控机床的类型和加工特点
数控机床的类型和加工特点数控机床是一种以数字控制系统为核心，通过程序控制机床运动和加工工艺的一种机床。
根据其结构和加工方式的不同，数控机床可以分为多种类型，每种类型都有其特点和适用范围。
1.数控铣床数控铣床是一种用来进行铣削加工的数控机床。
其主要特点是采用铣刀进行切削，可进行平面、曲面和孔加工，具有高精度、高效率和多功能的特点。
数控铣床广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等领域。
2.数控车床数控车床是一种用来进行车削加工的数控机床。
其主要特点是采用刀具进行切削，可进行外圆、内圆和端面加工，具有高精度、高刚性和高自动化程度的特点。
数控车床广泛应用于零部件加工、精密机械制造等领域。
3.数控磨床数控磨床是一种用来进行磨削加工的数控机床。
其主要特点是采用磨石进行磨削，可进行平面、曲面和轮廓的精密磨削，具有高精度、高表面质量和高自动化程度的特点。
数控磨床广泛应用于模具制造、工具制造等领域。
4.数控钻床数控钻床是一种用来进行钻孔加工的数控机床。
其主要特点是采用钻头进行切削，可进行直孔和倾斜孔的加工，具有高精度、高效率和自动化程度高的特点。
数控钻床广泛应用于金属加工、零部件加工等领域。
5.数控刨床数控刨床是一种用来进行刨削加工的数控机床。
其主要特点是采用刨刀进行切削，可进行平面和曲面的刨削，具有高精度、高效率和自动化程度高的特点。
数控刨床广泛应用于船舶制造、机械制造等领域。
不同类型的数控机床具有各自独特的加工特点。
首先，数控机床具有高精度的加工能力，能够实现高精度的零件加工和复杂曲面加工。
其次，数控机床具有高效率的加工能力，能够实现自动化连续加工，提高生产效率。
再次，数控机床具有多功能的加工能力，能够实现多种加工方式的转换，适应不同的加工需求。
最后，数控机床具有高稳定性和可靠性，能够保证长时间稳定运行和高质量的加工。
数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备，不同类型的数控机床具有各自独特的加工特点，广泛应用于各个领域。
数控机床项目简介
数控机床项目简介
一、项目简介
数控机床是指利用数字电子技术和机械技术相结合的机床，它把计算
机介入机床的控制中，使机床作出一次发出的指令，就能按照程序完成各
种加工工作。
普通机床只靠人为操作，容易出现误差，数控机床则可以根
据计算机控制，使工件的加工精度可以达到0.01mm以内，提高加工效率
和加工精度。
数控机床的使用范围非常广泛，可以满足大多数机械加工要求。
数控
机床可以用于制造具有复杂几何形状和具有良好的尺寸精度的精密零件，
可以用于金属零件的热处理、气密检定和液压注模，也可以用于精密抛光、电镀、热处理以及精密测量等工序。
二、工艺特征
1、高速加工特性：在数控机床上，可以利用高速加工技术来提高加
工速度，减少加工时间，提高产品质量和产量。
2、高精度特性：数控机床的精度很高，相比普通机床可以提高
0.01mm左右的精度，并可以满足精确的加工要求。
3、多种刀具特性：数控机床可以使用各种不同形状的刀具，可以对
各种不同类型的加工工件进行加工，可以满足多种加工要求。
4、低成本特性：数控机床加工时不需要人工操作，可以减少劳动力
成本，同时可以减少加工中所产生的误差，提高加工质量，从而降低成本。
数控机床介绍
数控机床介绍数字掌控机床（NumericalControlMachineTools）简称数控机床，这是一种将数字计算技术应用于机床的掌控技术。
它把机械加工过程中的各种掌控信息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掌控信号，掌控机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。
数控机床较好地解决了多而杂、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，代表了现代机床掌控技术的进展方向，是一种典型的机电一体化产品。
数控机床的构成数控机床的基本构成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅佑襄助装置。
下面分别对各构成部分的基本工作原理进行概要说明。
1．加工程序载体数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行掌控，必需编制加工程序。
零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅佑襄助运动等。
将零件加工程序用肯定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。
2．数控装置数控装置是数控机床的核心。
现代数控装置均采纳CNC （ComputerNumericalControl）形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控（SoftwareNC）。
CNC系统是一种位置掌控系统，它是依据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。
因此，数控装置重要由输入、处理和输出三个基本部分构成。
而全部这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。
（1）输入装置将数控指令输入给数控装置，依据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。
目前重要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC（直接数控）输入，现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。
数控机床简介
PPT文档演模板
2020/11/21
数控机床简介
数控机床的产生与发展
一、数控机床的诞生是内因、外因共同作用的结果。 内在动力：零件加工的复杂程度迫切需要一种精度高、柔性好的加工设备； 外在的技术基础：电子技术、计算机技术、控制技术的发展。
1952年，合作研制成功世界上第一台数控机（铣）床，用它来加工直升飞 机叶片轮廓检查用样板，可做直线插补。研制成功后立即生产100台交付军工使 用。在成果上显示了它是社会需求、科技水平、人员素质三者的结晶；在技术上 则显示出机电一体化机床在控制方面的巨大创新。
数控机床为单件、小批生产的精密、复杂零件提供了自动化加工手段。
PPT文档演模板
数控机床简介
二、数控机床的基本概念
v 需要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控（即CNC）了，而我国仍习惯 称数控（NC）。所以我们日常讲的“数控”，实质上已是指“计算机数控”了。
v 数字控制技术：简称数控（Numerical Control ,NC）采用数字化信息实 现加工自动化的控制技术。
1、程序的存储介质，又称程序载体
v 穿孔纸带（过时、淘汰）； v 盒式磁带（过时、淘汰）； v 软盘、磁盘、U盘；
2、输人/输出装置
v 对于穿孔纸带，配用光电阅读机；（过时、淘汰）； v 对于盒式磁带，配用录放机；（过时、淘汰）； v 对于软磁盘，配用软盘驱动器和驱动卡； v 现代数控机床，还可以通过手动方式(MDI方式)； v 串口通讯,包括RS232，RS485 。 v DNC网络通讯
脉冲当量：每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。常用的脉冲当量为 0.001mm/脉冲。
PPT文档演模板
数控机床简介
数控机床组成
数控机床概述
代表机床:精度要求一般的中小型NC机床。 代表机床
数控机床工作原理
数控机床是一种高度自动化的机床，它在加工 工艺与加工表面形成方法上与普通机床基本相 同，最根本的不同在于实现自动化控制的原理 与方法上：数控机床是用数字床上加工零件时，首先要将被加工零 件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根据 零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、 工艺参数、刀具参数，再按数控机床规定采用 的代码和程序格式，将与加工零件有关的信息 如工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、 切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀量) 以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切 削液的开与关)等编制成数控加工程序，然后 将程序输入到数控装置中，经数控装置分析处 理后，发出指令控制机床进行自动加工。
复合机床
磨削为主型:磨床的多轴化，原来只在无心磨 磨削为主型 床上可见，多数是以装卸作业自动化为目的， 现在，开发了在一台机床上能完成内圆、外圆、 端面磨削的复合加工机。例如在欧洲，开发了 综合螺纹和花键磨削功能的复合加工机。
复合机床
不同工种加工的复合化:使用复合机床加工， 不同工种加工的复合化 可以大大缩短工件的生产周期及提高工件加工 精度。为了提高生产率，数控复合加工机床的 开发和制造已变成数控机床的一种发展趋势， 复合加工技术的发展将会给今后的生产带来革 命性的巨变，工厂的生产模式、生产组织、生 产管理将发生变化，预示着一个完全加工时代 即将到来，即在一台机床上从毛坯直接加工成 工件成品，送入组装、总装进行装配，实现没 有在制品、没有半成品、没有成品库的真正精 益生产。
插补
在数控机床中，刀具的运动轨迹是折线，因此 刀具不能严格地沿着所加工的曲线运动，只能 用折线以一定的精度要求逼近被加工曲线，当 逼近误差相当小时，这些折线之和就接近曲线 了。数控机床是以脉冲当量为单位，计算轮廓 起点与终点之间的坐标值，进行有限分段，以 折代直，以弦代弧，以直代曲，分段逼近，相 连成轨迹的。CNC装置每发出一个脉冲，机 床执行部件的最小位移量称为脉冲当量。
数控机床简介
数控车床零件程序编制——几个重要术语
2．几个重要术语
(1) (2) (3) (4)
机床参考点是机床上的一个
机床原点 机床参考点 工件原点 绝对坐标与相对坐标
固定点，用于对机床工作台、 滑板与刀具相对运动的测量系 统进行标定和控制。
在机床接通电源后，通常都
要做回零操作，使刀具或工作 台退离到机床参考点。
数控车床坐标轴
M W Z轴：主轴中心线为Z坐标轴，从主轴箱指向尾座的方向 Z 参考点 机床原点 为Z坐标轴的正方向。 P W X轴：规定零件直径直径方向为X坐标轴。 M R
X
X R
工件原点
程序原点 M Z
W Z
Y M X
M 机床原点 W
M
Z X
W 参考点 定 位 开 关 ZZ
M 机床原点 X W
直线光栅
光电编码器
数控机床的组成
6.机床本体
数控机床的主体，是用于完成各种切削加工的 机械部分
数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、 进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压 气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在 整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及 操作机构等方面都已发生了很大的变化。这种变化的目 的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特 点。
(1) 数控车床坐标轴方向的确定
根据图所示的数控车床结构图，确定X、Z 直线坐标如下： Z坐标：平行于主轴，刀 具离开工件的方向为正。 X坐标：工件做旋转运动， 则刀具离开工件的方向为 X坐标的正方向。 Y坐标：在Z、X坐标确定 后，用右手直角坐标系来 确定。
坐标系命名原则 1.标准坐标系是右手直角笛卡尔坐标系。 2.永远假定工件静止，刀具运动。不用考虑实 际机床情况，按照图纸就可编程。 3.刀具远离工件的方向为每个坐标轴的正方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
数控机床简介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。
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。
第二节数控机床的组成与分类一、数控机床的组成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。
1．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。
2．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。
3．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。
4．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：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）。
5．伺服单元、驱动装置和测量装置：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。
被直线型检测装置：感应同步器；光栅磁栅。
旋转型检测装置：旋转变压器；脉冲编码器；测速发电机。
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）6．PLC (Programmable Logic Controller) 、机床I/O电路和装置PLC：用于控制机床顺序动作，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；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。
7. 机床机床：数控机床的主体，是实现制造加工的执行部件。
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）。
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、数控特种加工机床数控特种加工机床有数控电火花线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床等。
按运动方式分类：1、点位控制系统：这类控制系统只控制工具相对工件从某一加工点移到另一个加工点之间的精确坐标位置。
而对于点与点之间移动的轨迹不进行控制，且移动过程中不作任何加工。
通常采用这一类系统的设备有数控钻床、镗床、冲床等。
2、直线控制系统这类系统不仅要控制点与点的精确位置，还要控制两点之间的移动轨迹是一条直线，且在移动中能以给定的进给速度进行加工。
采用此类控制方式的设备有数控车床、数控铣床等。
3、连续控制系统：连续控制系统又称为轮廓控制系统或轨迹控制系统。
这类系统能够对两个或两个以上坐标方向进行严格控制，即不仅控制每个坐标的行程位置，同时还控制每个坐标的运动速度。
各坐标的运动按规定的比例关系相互配合，精确地协调起来连续进行加工，以形成所需要的直线、斜线或曲线、曲面。
采用此类控制方式的设备有数控车床、铣床、加工中心、电加工机床、特种加工机床等。
按运动方式分类点位控制系统直线控制系统连续控制系统按控制原理分类1、开环控制系统这类系统不装备位置检测装置，即无位移的实际值反馈与指令值进行比较修正，因而控制信号的流程是单向的。
指令进给脉冲驱动电路步进电动机传动结构工作台2、闭环控制系统这种系统是带有位置检测装置，将位移的实际值反馈回去与指令值比较，用比较后的差值去控制，直至差值消除时才停止修正动作的系统。
3、半闭环控制系统这种系统是闭环系统的一种派生。
它与闭环系统的不同之处仅在将检测元件装在传动链的旋转部位，它所检测得到的不是工作台的实际位移量，而是与位移量有关的旋转轴的转角量。
因此，其精度比闭环系统稍差，但这种系统结构简单，便于调整，检测元件价格也较低，因而是广泛使用的一种数控系统。
按数控系统类型分类1、经济型数控系统（又称简易数控系统）这一档次的数控机床仅能满足一般精度要求的加工，能加工形状较简单的直线、斜线、圆弧及带螺纹的零件，采用的微机系统为单板机或单片机系统，具有数码显示，CRT字符显示功能，机床进给由步进电动机实现开环驱动，控制的轴数和联动轴数在3轴或3轴以下。
2、普及型数控系统（通常称之为全功能数控系统）这类数控系统功能较多，除了具有一般数控系统的功能以外，还具有一定的图形显示功能及面向用户的宏程序功能等，采用的微机系统为16位或32位微处理机，具有RS-232C通信接口，机床的进给多用交流或直流伺服驱动，一般系统能实现4轴或4轴以下联动控制。
3、高档数控系统采用的微机系统为32位以上微处理机系统，机床的进给大多采用交流伺服驱动，除了具有一般数控系统的功能以外，应该至少能实现5轴或5轴以上的联动控制。
具有三维动画图形功能和宜人的图形用户界面，同时还具有丰富的刀具管理功能、宽调速主轴系统、多功能智能化监控系统和面向用户的宏程序功能，还有很强的智能诊断和智能工艺数据库，能实现加工条件的自动设定，且能实现与计算机的联网和通信。
4、基于PC的开放式数控系统用通用微机技术开发数控系统可以得到强有力的硬件与软件支持，这些软件和硬件的技术是开放式的，此时的通用微机除了具备本身的功能外，还具备了全功能数控系统的所有功能。
第三节数控机床的控制对象从数控机床最终要完成的任务看，主要应对以下三方面进行控制：1、主运动和通用机床一样，主运动主要完成切削任务，其动力约占整台机床动力的70%-80%，数控车床的主轴旋转运动如图1所示。
基本控制要实现主轴的正、反转和停止，可自动换档及无级调速；对加工中心和一些数控车床还必须具有准停控制和C轴控制功能。
2、进给运动数控机床的进给运动是通过进给伺服系统来实现的，这是数控机床区别于通用机床的重要方面之一。
伺服控制的最终目的就是实现对机床工作台或刀具的位置控制，伺服系统中所采取的一切措施，都是为了保证进给运动的位置精度。
图2为数控车床的刀架的Z向进给运动，图3为数控车床的刀架的X向进给运动。
3、输入/输出(I/O)数控系统对加工程序处理后输出的控制信号除了对进给运动轨迹进行连续控制外，还要对机床的各种状态进行控制，这些状态包括主轴的变频控制，主轴的正、反转及停止，冷却和润滑装置的起动和停止，刀具自动交换，工件夹紧和放松及分度工作台转位等。
第四节数控机床的工作原理数控机床加工零件时，首先要将零件图纸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数控装置，经过计算机的处理、运算，按各坐标轴的分量送到相应的驱动电路，经过转换、放大去驱动伺服电动机，使各坐标移动若干个最小位移量，并进行反馈控制，使各轴精确走到程序要求的位置，实现刀具与工件的相对运动，完成零件全部轮廓的加工。
所谓插补，就是指在被加工轨迹的起点和终点之间，插进若干中间点，然后用已知线型（如直线、圆弧）逼近。
通常把数控机床上刀具运动轨迹是直线加工的称为直线插补；刀具运动轨迹是圆弧加工的称为圆弧插补。
一般的数控系统都具有直线和圆弧插补，能加工出各象限直线和圆弧。
对于复杂功能的数控机床，通过多轴控制、多轴联动实现空间曲线、曲面的加工。
数控机床的数字控制功能是由数控系统完成的。
数控装置能接受零件图纸加工要求的信息，进行插补运算，实时地向各坐标轴发出速度控制指令。
伺服驱动装置能快速响应数控装置发出的指令，驱动机床各坐标轴运动，同时能提供足够的功率和扭矩。
伺服系统中常用的驱动装置，根据控制系统的类型不同而不同，开环伺服系统常用步进电动机，闭环伺服系统常采用脉宽调速直流电动机和交流伺服电动机等。
检测装置将坐标位移的实际位置检测出来，反馈给数控装置中的比较器与指令位置进行比较，实现偏差控制。
伺服系统中常用的检测装置有测量线位移的光栅、磁栅、感应同步器等，测量角位移的旋转变压器、数字脉冲编码器等。
可编程控制器PLC, 在数控机床中一般用来对一些逻辑开关量进行控制，如：主轴的启、停，刀具更换、冷却液开关等。
第五节数控加工的特点及应用范围数控机床的应用范围零件复杂程度；价值昂贵，不允许报费的关键零件；需要最少周期的急需零件；批量较大精度要求高的零件。
数控机床的特点1、数控系统取代了通用机床的手工操作，具有充分的柔性，只要重新编制零件程序，更换相应工装，就能加工出新的零件。
2、零件加工精度一致性好，避免了通用机床加工时人为因素的影响。