数控机床原理及其应用.
CNC数控机床的原理和应用
CNC数控机床的原理和应用随着科技的不断进步和发展，工业生产也在不断向着自动化和智能化的方向发展。
CNC数控机床就是在这一背景下应运而生的，它能够大大提高生产效率和生产质量，也成为了工业生产中不可或缺的一部分。
本文将从CNC数控机床的原理和应用两个方面，详细介绍CNC数控机床的相关内容。
1. CNC数控机床的原理CNC数控机床是一种高精度、高效率的机床，它采用数字计算机控制技术，在加工过程中实现自动化、高精度、高效率的加工。
CNC数控机床与传统机床最大的不同点在于控制系统的不同，CNC数控机床通过计算机程序自动生成加工程序，再经过控制器和执行机构的控制来实现加工。
接下来，我们将从控制系统、加工程序等几方面来详细了解CNC数控机床的原理。
1.1 控制系统CNC数控机床的控制系统分为硬件和软件两部分。
硬件包括计算机、控制器、驱动器、传感器等，而软件则包括操作系统、加工程序、G代码等。
计算机是CNC数控机床的核心，它负责生成加工程序、运行控制器、控制执行机构等工作。
控制器则负责将计算机生成的指令传输给执行机构和传感器，以达到加工的目的。
驱动器则是将控制器的电信号转化为机床驱动系统所需的运动控制信息，从而控制机床的运动。
传感器则可以对工件进行检测和测量，从而与控制器沟通，实现自动化控制。
1.2 加工程序加工程序是CNC数控机床最重要的部分，它是由计算机根据工件要求自动生成的。
加工程序通常包括直线、圆弧、螺旋等基本图形的描绘，以及加工参数、进给速度、主轴转速、切削深度等控制指令。
1.3 G代码G代码是指控制机床进行加工的指令，是CNC数控机床的重要组成部分。
它包括了机床控制、运动控制、切削参数等多个部分，具体内容由加工程序自动生成。
2. CNC数控机床的应用CNC数控机床是现代工业生产中不可或缺的一部分，它广泛应用于机械制造、工业自动化、汽车制造、航空航天、船舶制造等领域。
下面我们将从机械制造、汽车制造、船舶制造三个方面，来详细了解CNC数控机床的应用。
数控机床原理及应用作业
数控机床原理及应用作业一、概念题：1.数控机床CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer number control)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该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，从而使机床动作并加工零件。
2.伺服驱动进给系统伺服驱动系统（Servo System）简称伺服系统，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，例如数控机床等。
3.走刀路线数控加工过程中刀具相对于被加工工件的运动轨迹4.数控机床编程按数控机床规定的代码和程序格式，将工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能（换刀、主轴正反转、冷却液开关等）编制成加工程序，再把程序内容记录在控制介质（如穿孔纸带、磁带、磁盘等），然后输入到数控机床的数控装置中，由数控装置指挥机床自动地加工零件。
这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控机床编程。
5.刀具补偿刀具补偿英文名称：cutter compensation 定义：通过切削点垂直于刀具轨迹的位移补偿，用来修正刀具实际半径或直径与其程序规定值之差。
简答：1.简述数控概念。
数字控制（Numerical Control NC）：简称数控，是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。
2.简述数控机床工作原理。
数控机床进行加工，首先必须将工件的几何数据和工艺数据等加工信息按规定的代码和格式编制成数控加工程序，并用适当的方法将加工程序输入数控系统。
数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。
3.数控机床主要组成部分包括哪些。
⑴输入/输出设备，⑵计算机数控装置CNC，⑶伺服系统（能源中心，包括主轴伺服驱动系统、进给伺服驱动系统），⑷PLC与机床I/O 电路装置，⑸操作面板，⑹机床本体。
4.常用数控机床分类有哪些。
⑴按工艺用途（机床类型）分类切削加工类：数控镗铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、FMC等。
数控机床是做什么的工作的
数控机床是做什么的工作的数控机床是一种通过微型计算机或者专用芯片控制的自动化机床，它在现代工业生产中扮演着至关重要的角色。
数控机床的主要作用是根据预设的程序控制工件在三维空间的位置和方向，利用不同的刀具完成各种加工操作，从而生产出精确的工件。
下面将着重介绍数控机床在工业生产中的应用及其工作原理。
数控机床的应用数控机床广泛应用于各种工业领域，特别是在汽车、航空航天、模具制造等领域中得到了大量的应用。
数控机床可以进行各种复杂的加工操作，如铣削、钻孔、车削、镗孔等，能够高精度、高效率地完成加工任务。
通过不同的刀具和工艺参数设置，数控机床可以加工出各种形状和尺寸的工件，满足不同行业的需求。
数控机床的工作原理数控机床的工作原理主要包括以下几个方面：1.编程：数控机床的工作是基于预先编写好的加工程序进行的。
加工程序是由工程师根据工件的要求编写的，包括加工路径、加工速度、进给速度等信息。
2.传感器：数控机床配备有多种传感器，如编码器、传感器等，用于检测工件位置、刀具位置、工件表面质量等信息，以保证加工的精度和质量。
3.控制系统：数控机床的控制系统包括硬件和软件两部分，硬件主要是控制器和执行器，软件则是控制程序。
控制系统根据预设的程序指令，控制机床沿着预定的路径进行加工操作。
4.执行部件：数控机床的执行部件包括主轴、伺服马达、导轨等。
主轴提供旋转动力，伺服马达提供高精度的位移控制，导轨保证刀具运动的准确性。
通过上述工作原理，数控机床可以实现自动化、高效率、高精度的加工，大大提升了工件的加工质量和生产效率。
总结数控机床是现代工业生产中不可或缺的重要设备，它通过编程控制、传感器检测、控制系统控制和执行部件实施，实现了高精度、高效率的加工操作。
数控机床的应用范围广泛，推动了工业生产的自动化和数字化发展，为制造业的发展做出了积极贡献。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程一、数控机床的工作原理数控机床是一种利用数字控制系统来控制机床运动和加工过程的机床。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 数字控制系统：数控机床的核心是数字控制系统，它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器、存储器、输入输出接口等，软件则包括数控程序和操作界面。
数字控制系统能够接收用户输入的加工程序，并根据程序指令控制机床的运动和加工过程。
2. 伺服系统：伺服系统是数控机床中的重要组成部分，它通过控制电机的转速和位置来实现机床的运动。
伺服系统由伺服电机、编码器、放大器等组成，通过接收数字控制系统发送的指令，控制电机的转速和位置，从而实现机床的定位和运动控制。
3. 传感器：传感器用于检测机床的运动状态和加工过程中的工件位置。
常用的传感器包括光电开关、接近开关、编码器等。
传感器将检测到的信号传输给数字控制系统，系统根据信号进行判断和控制，保证机床的准确运动和加工。
4. 机床结构：数控机床的工作原理还与机床的结构密切相关。
常见的数控机床包括铣床、车床、钻床等，它们的结构和工作原理各不相同。
但无论是哪种类型的数控机床，都需要通过数字控制系统控制伺服系统，实现机床的运动和加工。
二、数控机床的工作过程数控机床的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 加工程序编写：操作人员根据工件的要求和加工工艺，编写加工程序。
加工程序是一段由数字控制系统识别的代码，它包含了机床的运动路径、切削参数等信息。
2. 加工程序输入：将编写好的加工程序输入到数字控制系统中。
可以通过键盘、U盘等方式将程序传输到数字控制系统中。
3. 机床准备：操作人员根据加工程序的要求，对机床进行准备工作。
包括安装夹具、刀具、工件等，调整机床的工作台和刀具的位置。
4. 数控机床设置：操作人员根据加工程序的要求，对数字控制系统进行设置。
包括设定加工速度、进给速度、切削深度等参数。
5. 启动机床：操作人员启动数字控制系统，机床开始按照加工程序进行工作。
数控机床的工作原理及应用
数控机床的工作原理及应用
一、数控机床的工作原理
1. 数控机床通过计算机控制,按照加工程序对工件进行自动化加工。
2. 在计算机存储器内预先编制加工程序,并将程序以数字信号的形式输入数控设备。
3. 数控设备将数字信号解码,变换为机床可以执行的位置、速度等控制信号。
4. 这些信号通过执行机构驱动机床的主轴、Fixture等进行自动加工。
5. 在加工程序控制下,机床精确执行各种turning、drilling、milling等动作。
6. 通过程序可以重复加工复杂工件,不需要人工直接操作。
二、数控系统的组成
1. 程序存储器:存储加工程序,如打孔程序、铣槽程序。
2. 程序译码器:将程序转换为机床可执行的控制信号。
3. 驱动器:控制主轴转速、进给速率等。
4. 执行机构:带动主轴、Fixture等机械运动。
5. 反馈系统:监测执行效果,除错。
三、数控机床的应用
1. 高效自动化加工,提高加工精度。
2. 可连续不断地24小时运行,提高产量。
3. 加工复杂工件,实现多轴联动加工。
4. 编写灵活的加工程序,满足多品种和变批量需求。
5. 降低加工成本,广泛应用于航空、航天、汽车等制造业。
6. 一台数控机床可替代多台普通机床,降低设备投资。
综上所述,数控机床通过执行存储的数字化程序实现自动化加工,可连续高效加工复杂工件,大幅提高加工效率和质量,是现代制造业不可缺少的先进设备。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程一、工作原理：数控机床是一种通过计算机控制系统来实现工件加工的机床。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 程序控制：数控机床通过预先编写的加工程序来控制工件的加工过程。
这些程序包含了工件的几何形状、尺寸、加工工艺等信息。
2. 信号传递：计算机控制系统将加工程序转化为相应的电信号，并通过数控装置传递给各个执行部件，如伺服机电、液压系统等。
3. 运动控制：数控机床通过控制伺服机电的运动来实现工件的加工。
伺服机电通过接收数控装置传递的指令，控制工件在各个坐标轴上的运动。
4. 反馈控制：数控机床通过传感器来实时监测工件的位置、速度等参数，并将这些信息反馈给数控装置，以便及时调整运动控制。
二、工作过程：数控机床的工作过程可分为以下几个步骤：1. 加工程序编写：根据工件的几何形状、尺寸等要求，使用专门的编程软件编写加工程序。
程序中包含了工件的加工路径、切削参数等信息。
2. 加工程序输入：将编写好的加工程序通过外部存储设备（如U盘）或者网络传输等方式输入到数控机床的控制系统中。
3. 工件装夹：根据加工程序的要求，将待加工的工件装夹在数控机床的工作台上，并进行固定。
4. 加工参数设置：根据加工程序的要求，设置切削速度、进给速度、切削深度等加工参数，以确保工件能够按照预定的要求进行加工。
5. 启动机床：按照操作规程启动数控机床，使其进入工作状态。
6. 运行加工程序：通过数控装置控制伺服机电的运动，使工件按照加工程序中定义的路径进行加工。
同时，数控装置会实时监测工件的位置、速度等参数，并根据反馈信息进行调整。
7. 加工完成：当工件按照加工程序的要求完成加工后，数控机床会自动住手运行，并发出相应的提示信号。
8. 工件取出：将加工完成的工件从数控机床上取出，进行下一步的处理或者检验。
总结：数控机床通过计算机控制系统实现工件的精确加工。
其工作原理包括程序控制、信号传递、运动控制和反馈控制等。
工作过程包括加工程序编写、加工程序输入、工件装夹、加工参数设置、启动机床、运行加工程序、加工完成和工件取出等步骤。
数控原理及应用课程设计
数控原理及应用课程设计数控原理及应用是一门针对数控加工技术进行系统性讲解的课程，旨在通过理论学习与实际操作相结合的方式，使学生全面掌握数控机床的基本原理、操作方法以及编程技能，从而为其未来的职业发展打下坚实的基础。
在这门课程的学习中，学生将会接触到很多重要的概念和知识点，其中最核心的就是数控编程。
数控编程是数控技术的核心，是将一般的加工工作转化为数学语言和符号体系的过程，是数控加工的基础和前提。
因此，数控编程在数控原理及应用课程设计中占有非常重要的地位。
讲解数控编程需要学生先了解数控机床的结构和工作原理。
数控机床由控制系统、驱动系统和机械系统三部分组成。
控制系统实现对机床加工过程的监控和控制，其核心是数控程序；驱动系统负责使机床的各个轴向运动，包括坐标轴缺省运动控制和闭环控制等；机械系统则是机床的物理结构，负责实现加工过程中工件和刀具之间的运动。
这种结构分解思想有利于学生对数控编程的理解和指导。
关于数控编程的讲解，通常从两个方面入手：编程语言和编程规范。
编程语言是指数控程序中使用的语言及其语法，常见的有G代码、M代码和T代码等。
编程规范则是指编程中的一些常规标准，包括数值格式、数值精度、点位编程和插补编程等。
针对不同的加工任务和具体的机床类型，数控编程也需要进行有针对性的调整。
例如：针对不同的加工类型和工件形状，需要采用不同的加工路径和程序结构；针对不同的机床类型，需要适当调整编程参数和机床运行状态等。
数控原理及应用课程设计中，除了数控编程的讲解以外，还需要学生进行实际的操作。
通过探索数控机床的各部分，学生可以更深入地理解数控技术和编程原理，同时也可以提高他们的操作技能和安全意识。
在实际操作中，学生需要注意操作流程、工件固定、刀具安装和刀具补偿等问题，确保加工质量和安全运行。
总之，数控原理及应用课程设计涉及的知识点非常广泛，需要学生具备扎实的数学和物理基础，同时也需要有编程和机械加工方面的实践经验。
机床数控原理及应用--绪论 ppt课件
PPT课件
19
五、数控机床的分类
数控机床规格繁多，据不完全统计已有400多个品种规格。可 以按照多种原则来进行分类。但归纳起来，常见的是以下面4种 方法来分类的。
1. 按工艺用途分类 2. 按运动轨迹分类 3. 按伺服系统的控制方式分类 4. 按数控装置分类
PPT课件
20
1. 按工艺用途分类
• 一般数控机床：车铣镗钻磨等，功能与通用机床相似；但是可以加工复杂形状的 零件。
滚动部件
刀库和机械手、数控机床的工作原理
数控机床加工零件,首先要将被加工零件的图样及工艺信息数字化 ,用规定的代码和程序格式编写加工程序,然后将所编写的程序指令输 入到机床的数控装置中.数控装置再将程序(代码)进行译码、运算，向 机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床各运动 部件，控制所需要的运动，最后加工出合格零件。
14
三、数控机床的组成
常用的伺服元件
步进电机 直流伺服电机 交流伺服电机
常用的检测元件
编码盘 光栅
磁珊
PPT课件
15
三、数控机床的组成
4、机床 早期采用通用车床，现在采用了新的加强刚性、减小热变形、
提高精度等方面的技术使其发生了很大的变化。 目前已模块化生产，分为六大块
数控系统
主轴单元
数控刀架和转台
• 软件控制数控机床（CNC） 主要功能由软件实现，软件模块
扩展
化，便于
PPT课件
30
六、数控机床的特点及优势
（1）采用了高性能的主轴及伺服传动系统，机械结构
1. 设得计到特简化点，传动链较短；
（2）为了使连续性自动化加工，机械结构具有较高 的 动 态刚度及耐磨性，热变形小；
数控技术的原理及应用
数控技术的原理及应用1. 数控技术简介数控技术（Numerical Control）是一种利用数学模型控制机床进行自动加工的技术。
它是机械制造业中的核心技术之一，广泛应用于航空航天、汽车、机械、电子等领域。
本文将介绍数控技术的原理以及在实际应用中的各种场景。
2. 数控技术的原理数控技术的原理基于电脑数学控制，将数学模型转换为机器可以理解的指令，实现机床的自动加工。
数控技术的核心是数控系统，包括硬件和软件两部分。
硬件包括数控机床、传感器、执行机构等设备，而软件包括CAD（计算机辅助设计）软件、CAM（计算机辅助制造）软件和数控系统控制软件。
数控技术通过将CAD 软件中设计好的图形转换为机床可执行的指令，从而实现高精度、高效率的加工过程。
3. 数控技术的应用数控技术在各个行业具有广泛应用，下面列举了数控技术在航空航天、汽车和机械制造等领域的典型应用。
3.1 航空航天•数控技术在航空航天中的应用非常重要，可以大幅提高航空发动机、航空零部件和航天器件等关键零部件的加工精度和质量。
•利用数控技术可以实现航空发动机叶片的精密加工，提高发动机的性能和可靠性。
•数控机床还可以用于制造航天器件的外形和内部结构等复杂部分，提高制造效率和质量。
3.2 汽车制造•在汽车制造过程中，数控技术被广泛应用于汽车零部件的精密加工，如发动机缸体、汽缸盖、汽车底盘等。
•数控机床具备高速、高精度和高稳定性的特点，可以大幅提高汽车零部件的加工质量和生产效率。
•利用数控技术还可以实现复杂曲面零件的加工，提高汽车外观设计的自由度，满足消费者的个性化需求。
3.3 机械制造•数控技术在机械制造中的应用非常广泛，可以加工各种形状和材料的零部件。
•利用数控技术可以实现金属切削加工、薄板零件加工、零件修复等工艺，提高加工精度和生产效率。
•数控机床还可以实现复杂曲线和曲面的加工，满足不同行业和领域对零部件的特殊加工需求。
4. 数控技术的未来发展趋势•随着智能制造和工业4.0的发展，数控技术将在未来得到进一步的应用和发展。
《数控机床的应用》课件
数控机床的分类
按加工方式分类
数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床等。
按控制轴数分类
三轴数控机床、四轴数控机床、五轴数控机床等 。
按控制方式分类
开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环 控制数控机床等。
数控机床的发展历程
01
02
03
04
05
数控机床的起源可以追 溯到20世纪40年代，当 时计算机技术尚未成熟 ，采用的是机械式或液 动式数控系统。
模具精加工
数控机床能够实现高精度、高质量 的模具精加工。
模具修复与维护
数控机床可用于模具修复和维护， 提高模具使用寿命。
电子设备制造业
电子元件加工
数控机床能够高效、高精度地加工电子元件，满足电子设备小型 化、精密化的需求。
自动化生产线
数控机床在电子设备自动化生产线上发挥着关键作用，提高生产效 率，降低成本。
航空制造业
飞机结构件加工
数控机床能够加工出飞机 所需的高精度、高质量的 结构件。
航空发动机制造
数控机床在航空发动机的 制造中，能够实现复杂零 件的高效、高精度加工。
飞机零部件装配
数控机床在飞机零部件的 装配过程中，能够实现高 精度、高效率的装配作业 。
模具制造业
模具快速原型制造
数控状态
在加工过程中，时刻观察数控机床的 工作状态，如发现异常声音、气味或 振动，应立即停机检查。
保持操作区域整洁
保持操作区域整洁，避免杂物、油污 等影响设备正常运行。
操作后的维护保养
01
02
03
04
清理设备
对数控机床的表面进行清洁， 清理掉油污、灰尘和切屑等杂
物。
检查设备状态
简述数控机床的工作原理,特点及应用范围
简述数控机床的工作原理,特点及应用范围数控机床是一种集电子技术、机械技术和计算机技术于一体的高精度、高效率的自动化机床。
其工作原理是基于计算机数值控制系统，通过程序控制机床的运动，实现工件的精准加工。
数控机床具有高精度、高效率、灵活性强等特点，并且广泛应用于各个行业。
数控机床的工作原理主要分为以下几个步骤：1. CAD设计：首先，通过计算机辅助设计（CAD）软件进行产品的设计和绘制。
设计师可以通过软件绘制出产品的三维模型，并进行相关参数的设定。
2. CAM编程：然后，利用计算机辅助制造（CAM）软件将产品的三维模型转化为加工程序。
CAM软件可以根据产品的几何形状和材料特性，自动生成机床的加工路径、切削参数等。
3.编程输入：将CAM生成的加工程序输入到数控机床的数控系统中。
可以通过U盘、网络等方式进行传输。
4.数控系统控制：数控系统接收到加工程序后，将根据程序中的指令控制机床的运动。
数控系统根据预设的运动参数，通过电动机或液压驱动，实现工件在各个方向上的移动。
同时，数控系统会根据程序中的指令，控制刀具的进给速度、转速等参数，实现工件的加工。
5.加工完成：数控机床根据加工程序进行自动加工，直到工件加工完成。
数控机床的特点主要有以下几个方面：1.高精度：数控机床能够实现高精度的加工，可以达到亚微米级别的精度要求。
2.高效率：数控机床的加工速度快，可以大大提高生产效率。
3.灵活性强：数控机床可以通过修改程序，实现不同形状、尺寸的工件加工，灵活性强。
4.自动化程度高：数控机床的加工过程完全由计算机控制，无需人工操作，实现了自动化。
数控机床的应用范围非常广泛，几乎涵盖了各个制造业领域。
主要应用于以下几个方面：1.金属加工：数控机床可以应用于金属材料的加工，如钢铁、铝合金、铜等金属的铣削、车削、钻孔等加工。
2.机械制造：数控机床广泛应用于机械制造领域，可以加工各种零部件，如轴、套、齿轮等。
3.汽车制造：汽车制造中的大部分零部件都是通过数控机床进行加工的，如汽车发动机的曲轴、活塞、连杆等。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程标题：数控机床的工作原理及工作过程引言概述：数控机床是一种利用数字控制系统来控制机床动作的机床，它具有高精度、高效率和灵活性等优点，被广泛应用于各种制造行业。
本文将详细介绍数控机床的工作原理及工作过程。
一、数控机床的工作原理1.1 数控系统：数控机床的核心是数控系统，它由控制器、执行器和输入设备组成。
控制器接收输入设备传来的指令，经过处理后控制执行器实现机床动作。
1.2 数控程序：数控程序是数控机床工作的“指南”，它包含了机床每个动作的具体参数和顺序。
数控程序通过输入设备输入到数控系统中，控制机床按照程序要求进行加工。
1.3 传感器：传感器是数控机床实现自动化加工的重要组成部分，它可以实时监测加工过程中的各种参数，如温度、压力、位置等，保证加工质量和安全。
二、数控机床的工作过程2.1 加工准备：在进行加工之前，需要进行加工准备工作，包括选择合适的刀具、夹具和工件，设置加工参数等。
2.2 加工操作：根据数控程序的要求，数控系统控制机床进行各种动作，如进给、主轴转速控制、刀具换刀等，实现工件的加工。
2.3 加工监控：在加工过程中，通过传感器监测加工状态，及时调整加工参数，保证加工质量和安全。
三、数控机床的应用领域3.1 汽车制造：数控机床在汽车制造领域得到广泛应用，可以实现汽车零部件的精密加工，提高生产效率和产品质量。
3.2 航空航天：航空航天行业对零部件的精度要求很高，数控机床可以满足这一需求，用于加工各种航空航天零部件。
3.3 电子设备制造：电子设备制造需要高精度的零部件，数控机床可以实现对小尺寸零件的精密加工，提高产品质量。
四、数控机床的发展趋势4.1 智能化：随着人工智能技术的发展，数控机床将更加智能化，可以实现自主学习和优化加工过程。
4.2 网络化：数控机床将与互联网相连接，实现远程监控和管理，提高生产效率和灵活性。
4.3 精度提升：随着机床技术的不断进步，数控机床的加工精度将会不断提升，满足各种高精度加工需求。
数控技术的原理和应用
数控技术的原理和应用1. 什么是数控技术数控技术是一种以数字化指令为基础的自动化加工技术，它通过计算机控制机床来实现工件的加工过程。
数控技术将设计好的图纸通过计算机编码，然后通过数控程序控制机床的运动和加工过程。
相比传统的手工操作和传统机床，数控技术具有更高的精度、更高的加工效率和更好的重复性。
2. 数控技术的原理数控技术的原理主要包括以下几个方面：2.1 数字化设计与编码数控技术的加工流程从数字化设计和编码开始。
设计师使用计算机辅助设计（CAD）软件进行三维模型的设计，然后将设计好的模型转化为机床可以识别的数控代码。
数控代码包含了加工路径、切削速度、进给速度等信息。
2.2 机床控制系统机床控制系统是数控技术的核心部分，它负责接收计算机发送的数控代码，并根据代码控制机床的运动和操作。
机床控制系统一般包括硬件和软件两部分。
硬件部分主要包括运动控制卡、伺服系统和传感器等，软件部分主要包括数控程序控制、运动插补和人机界面等。
2.3 机床运动控制机床运动控制是数控技术的关键环节，它通过控制机床的运动轴实现工件的加工过程。
数控机床一般包括三个或更多个坐标轴，如X轴、Y轴和Z轴。
机床运动控制通过控制不同坐标轴的运动速度和位置来实现工件的加工。
2.4 自动刀具补偿自动刀具补偿是数控技术的重要功能之一，它能够自动调整刀具的位置和姿态来保证加工的精度。
数控技术可以根据刀具磨损程度进行自动补偿，以确保加工结果的一致性。
3. 数控技术的应用数控技术在各个领域有着广泛的应用，以下列举了几个常见的应用领域：3.1 汽车制造在汽车制造领域，数控技术可以用来加工发动机零部件、车身结构件和底盘组件等。
数控技术能够提高零部件的精度和加工效率，提高汽车质量和生产效率。
3.2 航空航天航空航天领域对零部件的精度要求非常高，数控技术在这个领域有着广泛的应用。
数控技术可以用来加工航空发动机零部件、飞机结构件和导弹零部件等，提高零部件的精度和可靠性。
数控车床的加工原理及主要组成部分的功能
一、数控车床的加工原理数控车床是一种通过预先编写好的加工程序来控制工件在加工过程中实现自动换刀、自动进给、自动测量等功能的机床。
其加工原理主要包括以下几个方面：1. 自动化加工：数控车床通过预先设定的加工程序，可以实现工件的自动换刀、自动进给、自动测量等功能，大大提高了加工效率和精度。
2. 数控系统控制：数控车床的加工原理基于数控系统的控制，通过数控程序来准确控制刀具的运动轨迹、进给速度、切削深度等参数，实现精确的加工。
3. 多轴联动：数控车床通常具有多轴联动的功能，可以在不同坐标轴上实现复杂的加工动作，如车削、镗削、钻孔等。
4. 高速切削：数控车床通过提高切削速度和进给速度，可以实现高速切削，提高加工效率。
二、数控车床的主要组成部分及功能1. 机床主体：数控车床的机床主体包括床身、主轴、导轨等部分，主要功能是支撑工件和刀具，保证刀具的精确定位和工件的稳定加工。
2. 数控系统：数控系统是数控车床的核心部件，负责控制整个加工过程。
其中包括数控主轴驱动系统、数控进给系统、数控自动测量系统等。
3. 刀架和刀塔：刀架和刀塔是数控车床上的刀具传动装置，可以实现多种刀具的自动换装和自动选择，实现不同加工工艺的需求。
4. 进给系统：进给系统负责控制工件在加工过程中的进给速度和进给轨迹，可根据预先编写的加工程序实现自动进给和自动停止。
5. 自动测量系统：数控车床还配备了自动测量系统，可以实现对加工工件尺寸的自动检测和测量，保证加工精度。
6. 冷却润滑系统：在高速切削加工中，数控车床需要配备冷却润滑系统，保证刀具和工件在加工过程中不会受到过热损伤，同时提高切削效率。
7. 机床保护装置：数控车床还配备了各种安全保护装置，如过载保护、断电保护、急停装置等，保证操作人员和设备的安全。
总结：数控车床是一种高精度、高效率的加工设备，其加工原理基于数控系统的自动化控制，主要由机床主体、数控系统、刀架和刀塔、进给系统、自动测量系统、冷却润滑系统、机床保护装置等组成。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程数控机床是一种以数字信号控制运动的机床，它通过计算机控制系统对机床进行编程，实现工件的加工。
数控机床在现代制造业中起着至关重要的作用，它能够提高生产效率、保证加工质量，并且具有灵活性强、重复性好等优点。
一、数控机床的工作原理数控机床的工作原理主要包括以下几个方面：1. 数控系统：数控机床的核心是数控系统，它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控装置、数控主轴、伺服系统等，软件包括编程软件、操作软件等。
数控系统能够将输入的指令转化为机床的动作控制信号，实现工件的加工。
2. 编程：数控机床的编程是将加工工艺过程转化为机床控制系统能够识别和执行的指令。
编程可以通过手工编程、自动编程等方式进行。
手工编程是指操作员根据工件的加工要求，通过编程软件逐步输入指令；自动编程是指通过计算机辅助设计软件将工件的三维模型转化为机床控制系统能够识别的指令。
3. 机床控制：数控机床的控制通过数控系统来实现。
数控系统能够控制机床的各个运动轴，包括进给轴和主轴。
进给轴控制工件在加工过程中的相对运动，主轴控制工具的转速和进给速度。
4. 传感器和执行器：数控机床通过传感器来检测机床和工件的状态，例如测量工件的尺寸、检测刀具的磨损等。
传感器将检测到的信号传输给数控系统，数控系统根据这些信号来调整机床的运动。
执行器是数控机床的执行机构，它能够根据数控系统的指令来实现机床的运动。
二、数控机床的工作过程数控机床的工作过程主要包括以下几个步骤：1. 工件装夹：操作员将待加工的工件装夹在数控机床的工作台上。
装夹要求工件牢固固定，以保证加工的精度和稳定性。
2. 编程：操作员根据工件的加工要求进行编程。
编程可以通过手工编程或者自动编程方式进行。
3. 加工参数设置：操作员根据工件的材料和加工要求，设置加工参数。
包括切削速度、进给速度、切削深度等。
4. 启动数控机床：操作员启动数控机床，数控系统开始执行编好的程序。
5. 加工过程监控：数控机床在加工过程中会不断监控工件和机床的状态。
数控机床的工作原理与应用
数控机床的工作原理与应用一、引言数控机床作为现代制造业的重要设备之一，具备高精度、高效率、高灵活性等特点，被广泛应用于各个领域。
本文将介绍数控机床的工作原理及其在工业生产中的应用。
二、数控机床的工作原理数控机床是通过计算机控制系统来实现工作过程的自动化设备。
它主要由数控装置、执行机构、感知反馈系统和辅助设备等组成。
1. 数控装置数控装置是数控机床的核心部件，用于实现对机床运动和加工过程的控制。
它由计算机、控制电路、操纵面板和程序存储器等部分组成。
通过输入不同的程序和指令，数控装置能够精确控制机床的运动轨迹、切削速度、进给量等参数。
2. 执行机构执行机构是数控机床实现工作功能的关键部件。
它包括主轴驱动系统、进给系统和辅助系统等。
主轴驱动系统用于控制工具的旋转运动，进给系统用于控制工件和工具的相对运动，辅助系统用于辅助工作过程，如工作台的升降、夹具的固定等。
3. 感知反馈系统感知反馈系统用于实时监测机床的运动状态和加工质量，并将反馈信息传递给数控装置。
它包括位置传感器、速度传感器、力传感器等。
通过这些传感器的配合，数控机床能够精确感知自身和工件的状态，并作出相应的调整和控制。
4. 辅助设备辅助设备包括冷却系统、润滑系统、刀具库等，它们的作用是为机床提供稳定的工作环境和良好的工作条件，确保机床正常运行并获得高质量的加工结果。
三、数控机床的应用数控机床广泛应用于各个领域，包括航空航天、汽车制造、机械加工、电子设备等。
具体应用如下：1. 航空航天领域航空航天行业对于零件的精度和质量要求非常高，数控机床能够满足其高精度和高质量的加工需求。
在航空航天领域，数控机床被用于加工发动机零部件、飞机结构件等。
2. 汽车制造领域汽车制造领域对于零部件的批量生产能力要求较高，数控机床可以实现连续、高效率的生产工艺，提高生产效率和精度。
数控机床在汽车制造中的应用包括发动机零件加工、车身模具制造等。
3. 机械加工领域机械加工行业对于加工工艺的柔性要求较高，数控机床通过改变控制程序和加工参数，可以实现不同形状、不同材料的加工。
机床数控技术及应用
伺服系统
伺服系统是数控机床的重要组成部分，负责接收数控装置 发出的运动指令，驱动机床的各个运动部件按照指令要求 进行运动。
辅助装置
辅助装置包括润滑装置、冷却装置、排屑装置等，用于辅 助机床的正常运行。
机床数控系统的运行原理
零件程序的输入
通过输入输出装置将零件程序输入到数控 装置中。
检测反馈
在机床运动过程中，检测装置检测机床的 实际位置和速度，反馈给数控装置，数控 装置根据反馈信息进行误差补偿和控制。
数控车床在航天工业中的应用
在航天工业中，由于对零件的精度和可靠性要求极高，数控车床得到了广泛应用，能够加 工各种高精度的零件和复杂的结构件。
数控铣床的应用实例
数控铣床在模具制造中的应用
数控铣床可以加工各种复杂的模具型腔和型芯，如注塑模具、压铸模具等，能够大大提 高模具的制造精度和生产效率。
数控铣床在机械零件加工中的应用
机床数控技术及应用
目 录
• 引言 • 机床数控技术概述 • 机床数控技术的原理 • 机床数控技术的应用实例 • 机床数控技术的优势与挑战 • 结论
01 引言
主题简介
数控技术
数控技术是一种基于数字控制的 制造技术，通过计算机编程实现 机床的自动化加工。
应用领域
数控技术广泛应用于机械制造、 航空航天、汽车制造、模具加工 等领域。
维护成本。
数控机床在加工过程中 存在一定的安全风险， 需要加强安全防护措施。
机床数控技术的发展趋势
智能化发展
随着人工智能技术的发展，数控技术 将进一步实现智能化，提高加工精度 和效率。
复合化发展
未来数控机床将向复合加工方向发展， 实现多轴联动加工，提高加工效率和 精度。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程数控机床是一种利用计算机控制系统对机床进行控制的先进设备。
它通过预先编程的指令，控制机床在工作过程中自动完成各种加工操作，具有高精度、高效率、高自动化程度等优点。
本文将详细介绍数控机床的工作原理及工作过程。
一、数控机床的工作原理数控机床的工作原理主要包括以下几个方面：1. 数控系统：数控机床的核心部份是数控系统，它由硬件和软件组成。
硬件部份包括中央处理器、存储器、输入输出设备等，软件部份包括数控程序和操作界面。
数控系统通过接收输入的数控程序，解释程序指令，并控制机床的运动轨迹、速度、加工参数等。
2. 伺服系统：伺服系统是数控机床实现精确控制的关键部份。
它由伺服机电、编码器、伺服放大器等组成。
伺服系统通过接收数控系统发送的指令，控制机电的转速和位置，从而实现机床的精确定位和运动。
3. 传感器：传感器用于检测机床的位置、速度、力等参数，并将其转化为电信号传输给数控系统。
常用的传感器包括光电传感器、压力传感器、位移传感器等。
通过传感器的反馈信号，数控系统可以实时监测机床的运动状态，从而进行精确控制。
4. 执行机构：执行机构是数控机床实现加工操作的关键部份。
常见的执行机构包括主轴、进给系统、刀具等。
数控系统通过控制执行机构的运动，实现机床的加工操作，如铣削、钻孔、车削等。
二、数控机床的工作过程数控机床的工作过程主要包括以下几个步骤：1. 编写数控程序：在进行加工操作之前，需要根据零件的图纸和加工工艺要求编写数控程序。
数控程序是一系列指令的集合，用于描述机床的运动轨迹、速度、加工参数等。
编写数控程序可以使用专门的数控编程软件，也可以通过手动编程实现。
2. 加载数控程序：将编写好的数控程序加载到数控机床的数控系统中。
可以通过U盘、网络等方式将数控程序传输到数控系统中。
3. 设置加工参数：根据加工工艺要求，设置数控机床的加工参数，如进给速度、切削速度、刀具补偿等。
这些参数的设置会影响到加工质量和效率。
数控原理与应用形考作业
数控原理与应用形考作业一、数控原理概述数控（Numerical Control，简称NC）是指利用数字信息对机床及其附属设备进行控制的一种控制系统。
数控机床利用计算机编写好的数控程序和控制器，通过对伺服系统的控制，实现对机床的加工过程进行可重复、高精度的控制。
数控技术的兴起使得工件加工质量得到提高，生产效率大大提升，同时可以实现复杂工件的加工。
二、数控原理数控机床主要由机床本体、数控装置和伺服系统三部分组成。
机床本体用于固定工件、切削工件；数控装置负责接收和解释加工程序，并通过输出控制信号来控制机床的动作；伺服系统负责控制机床的运动轴，使之按照设定的轨迹运动。
数控装置通常由数字控制器和人机界面组成。
数字控制器负责解释数控程序，并将其转化为机床的动作指令；人机界面用于输入数控程序和交互操作。
数控程序是用特定的格式编写的，其中包含了加工工艺信息、切削参数、运动轨迹等。
伺服系统是数控机床中至关重要的部分，它通过对电机的控制来实现机床运动。
伺服系统由位置检测器、运动控制器、电机和传动装置组成。
位置检测器用于反馈机床的运动轨迹；运动控制器对运动过程进行控制计算，并输出控制信号；电机以及传动装置将电信号转化为机械运动。
三、数控机床应用数控机床广泛应用于各个制造行业，如航空、航天、汽车、机械等。
其主要优点包括：1.高精度：数控机床可以实现高精度的加工，保证了产品的质量稳定性。
2.高效率：数控机床具有高速、高效的特点，可以大幅度提升生产效率。
3.可重复加工：通过编写好的数控程序，机床可以重复加工相同的产品，保证了产品的一致性。
4.灵活性：数控机床可以根据需要进行编程，适应各种复杂的加工工艺。
5.自动化程度高：数控机床可以实现自动化加工，减少了人工操作，降低了生产成本。
需要注意的是，数控机床的应用需要专业人员掌握相关的编程和操作技术，以确保机床的正常运行和高效加工。
四、总结数控技术是现代制造业的重要组成部分，在提高生产效率和产品质量方面具有重要的作用。
- 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)。
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-1 CNC系统的结构及组成
二、CNC系统软件
2. 插补运算及位置控制程序
插补 根据不同的插补方法计算出下一步的进给量，并 输出给位置控制系统，位置控制还需要进行误差补偿、 增益调整等。 实时性要求高。可采用粗插补和精插补结合 位置控制 位置控制的主要任务是在每个采样周期内，将插 补计算出的理论位置与实际反馈位置相比较，用其插 值去控制进给电机。还要完成位置回路增益调整、各 坐标方向的螺距误差补偿和反响间隙补偿。
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-2 计算机数控系统硬件结构
一、CNC系统的硬件构成特点
整体式、分体式 大板式结构、模块化结构 单微处理器、多微处理器
二、单微处理器结构
一个微处理器完成所有的功能 采用总线结构 结构简单，易于实现 功能受限制
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-2 计算机数控系统的硬件结构
4. 系统管理程序
对各功能程序进行调度，是整个系统协调工作。
5. 诊线 离线
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-1 CNC系统的结构及组成
三、计算机数控系统的特点
1. 灵活性 2. 通用性 3. 可靠性 4. 易于实现许多复杂的功能 5. 使用维修方便
方框图
CNC控制器
指令输入
计算机
硬件电路
伺服系统
数控机床
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-1 CNC系统的结构及组成
一、CNC系统的定义及结构
系统方框图
C P U
存 储 器
手动 数据 输入 显示 单元 接口
纸 带 输 入 机 接 口
纸 带 穿 孔 机 接 口
数 据 输 入 接 口
数 据 输 出 接 口
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-1 CNC系统的结构及组成
二、CNC系统软件
1. 输入数据处理程序
接收零件加工程序，并进行翻译、整理，按照一 定的格式存放，有些数控系统还进行刀补、插补、速 度控制的预计算。 实时性要求不高，输入数据处理充分些，可减轻 实时控制（插补、位置控制）的负担。 输入：多种接口，均产生中断请求 译码：语法检查、加工程序存放等 数据处理：刀补、速度计算、辅助功能的处理等
数控机床原理与系统 西工大机电学院
§3-1 CNC系统的结构及组成
二、CNC系统软件
3. 速度控制程序
目的是控制脉冲分配的速度，与插补计算方法有 关；速度突变时，自动进行加减速控制。 速度控制的常用方法 软件方法 硬件定时器
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-1 CNC系统的结构及组成
二、CNC系统软件
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-3 CNC系统软件结构及控制
二、CNC系统的控制软件结构特点
2. 实时中断处理
满足时实性和多任务的要求，中断结构决定了系 统软件结构 外部中断 内部定时器中断 硬件故障中断 程序性中断
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-3 CNC系统软件结构及控制
三、CNC系统的控制软件及其工作过程
三、多微处理器结构
1. 结构特点
性能价格比高 采用模块化结构具有良好的适应性和扩展性 可靠性高 硬件易于组织规模化生产
2. 典型结构
共享总线结构 共享存储器结构
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-3 CNC系统软件结构及控制
一、CNC系统的软硬件组合类型
按照插补器可分为三种： 完全硬件插补器 软硬件插补器 完全软件插补器
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-3 CNC系统软件结构及控制
二、CNC系统的控制软件结构特点
1. 多任务并行处理
多任务
输入 I/O处理 显示 诊断 译码 刀补 速度处理 插补 初始化 诊断 插补 准备 显示 I/O 位控 输入 键盘
输入 显示
诊断
译码
插补
控制
I/O
刀补
速度 处理 位置 控制
管理
三、CNC系统的控制软件及其工作过程
2. 译码
将输入的零件程序数据翻译成数控系统所能识别 的语言，有硬件译码（并行，快）和软件译码（串行、 相对慢一些）。 功能是把程序段中的各数据根据前后文字地址送 到相应的缓冲寄存器中。每个字符译码过程： 建立格式标志 确定存放地址 确定调用“数码转换次数”
数控机床原理与系统
输入、译码、预计算、插补计算、输出、管理与诊断
1. 输入
输入设备：阅读机、磁带机、磁盘、键盘 输入方式：中断，有相应的中断服务程序 功能：奇偶校验、操作数是否超限、字地址顺序、 字地址格式、信息完整性、输入设备控制、将零 件程序存入零件程序存储器
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-3 CNC系统软件结构及控制
西工大机电学院
§3-3 CNC系统软件结构及控制
三、CNC系统的控制软件及其工作过程
3. 预计算
减轻插补程序的负担，提高系统实时性。包括： 刀具长度补偿计算、刀具半径补偿计算、象限、进给 方向判断、进给速度换算、机床辅助功能判断等。 进给速度的控制方法： 程序延时法：占用CPU资源 中断法：定时器中断 时间分割法：闭环、半闭环 加减速过程需要考虑
第三章 CNC系统结构及方法
CNC系统组成及特点 计算机数控系统硬件结构 CNC系统软件结构及控制 CNC系统常见外设及接口 CNC系统实例
数控机床原理与系统
西工大机电学院
§3-1 CNC系统的结构及组成
一、CNC系统的定义及结构
定义
CNC是用一个存储程序的计算机，按照存储在计算 机内的控制程序去执行数控装置的一部分或全部功能， 在计算机之外的唯一装置是接口。 CNC与NC的区别
CNC 系统
控制
插补
中断 优先 级从 高到 低
位置控制
数控机床原理与系统 西工大机电学院
§3-3 CNC系统软件结构及控制
二、CNC系统的控制软件结构特点
1. 多任务并行处理
并行处理 指计算机在同一时间内完成两种或两种或两 种以上相同性质或性质不同的工作 多CPU、串——并转换 资源分时共享 资源重叠流水处理
零 件 程 序 存 储 器
位置 控制 单元 放 大 器 D/A 转换 速度 控制 单元
模 拟 主 轴 输 出
C R T 接 口
盒 式 磁 带 机 接 口
旋转式感 应同步器 数控机床原理与系统 西工大机电学院
D/A 转 换
旋转变压器
直流电机
§3-1 CNC系统的结构及组成
二、CNC系统软件
输入数据处理程序 插补运算及位置控制程序 速度控制程序 系统管理程序 诊断程序