11数控机床基本概念
第一章数控机床概论
第一章数控机床概论第一章数控机床概论1．简述数控机床、数控技巧的全然概念2．简述数控机床的产生过程以及数控技巧的成长趋势3．与传统机床比拟,数控机床有何特点？4．数控机床有哪几部分构成?各部分的感化是什么？5．简述数控机床的加工道理、应用范畴6．按操纵体系的特点数控机床分哪几类？7．按伺服体系的操纵道理数控机床分哪几类？8．什么是点位操纵、直线操纵、轮廓操纵数控机床？第二章运算机数控体系1．CNC体系重要由哪几部分构成？CNC装配重要由哪几部分构成？2．试述CNC装配的工作过程。
3．单微处理器构造的CNC装配与多微处理器构造的CNC装配有何差别？多微处理器构造的CNC装配有哪些全然功能模块？4．共享总线构造的CNC装配与共享储备器构造的CNC装配各有何特点？5．试分析现代CNC装配的硬件构造的特点？6．CNC装配中常用的CPU有哪几类？其特点若何？7．CNC装配中常用的储备器有哪几类？其特点若何？8．CNC装配与机床电气设备之间的接口按功能分为哪几类？各传送什么信息？9．CNC装配的I/O接口电路中常用哪些抗干扰技巧？10．CNC装配的软件构造可分为哪两类？各有何特点？11．中断型构造的软件中，各中断办事法度榜样的优先级是若何安排的？12．CNC装配常用的输入输出设备有哪些？13．CNC装配常用的通信接口有哪些？各有什么特点？14．现代CNC装配的诊断技巧有哪些成长偏向?15．CNC装配的重要技巧指标有哪些？16．简述我国应用较多的几种典范CNC装配的功能和特点？17．何谓刀具长度补偿、刀具半径补偿？其履行过程若何？18．B功能刀具半径补偿与C功能刀具半径补偿的差别在何处？19．什么叫插补？今朝应用较多的插补算法有哪些？20．试述逐点比较法插补的四个节拍，并推导第Ⅱ象限直线插补公式。
21．设欲加工第一象限直线OE、起点坐标为O（0，0），终点坐标为E（11，8），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。
钳工工艺学第六版电子课件第十一章数控机床及其装配
4．进给传动中，一方面采用无间隙的传动装置和元件，如既消除间隙又减 少摩擦的滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆蜗条副以及预加载荷的双齿轮齿条副。另 一方面采取消除措施，如偏心套式、锥度齿轮式及斜齿轮垫片错齿式等消除结 构。
5．采用多主轴、多刀架结构以及刀具与工件的自动夹紧装置、自动换刀装 置和自动排屑装置、自动润滑冷却装置等，减少了停机时间，提高了单位时间 内的切削效率。
2．气动系统的维护
（1）清除压缩空气的杂质和水分。 （2）检查系统中油雾器的供油量。 （3）保持系统的密封性。 （4）注意调节工作压力。 （5）清洗或更换气动元件、滤芯。
1．滚动导轨
滚动导轨的特点是：灵敏度高，摩擦阻力小，且其动静摩擦因数相差甚微， 因而运动均匀，尤其是低速运动时，不易产生爬行现象；定位精度高，运动平稳， 微量移动准确；磨损小，精度保持性好，寿命长；但抗振性较差，对防护要求高， 结构复杂，制造较困难，成本较高。
（1）滚动导轨块
滚动导轨块的结构 1-防护板 2-返向器 3-滚柱 4-导向片 5-保持器 6-导轨块体
3．基础支承件
它包括床身、立柱、导轨、滑座、工作台等，它支承机床的各主要部件， 并使它们在静止或运动中保持相对正确的位置。
4．辅助装置
辅助装置视数控机床的不同而异，如自动换刀系统、液压气动系统、润滑 冷却装置等。
XH7150立式加工中心
加工中心是在数控铣床的基础上发展而来的一种高度自动化的加工设备。它是 一种带有刀库和自动换刀装置的数控机床，又称为自动换刀数控机床或多工序数控 机床。工件经一次装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择和更换刀具， 自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助功能，连续 地对工件各表面自动进行铣（车）、钻、扩、铰、镗、攻螺纹等多种工序的加工， 适用于加工凸轮、箱体、支架、盖板、模具等各种复杂型面的零件。
数控车床基础知识
广州市XXXX技工学校教案册( 生产实习 )课题数控车床基本知识教师时间课题学习要求（引言)本课题的教学目的掌握数控加工的入门知识、组成及工作原理,及数控编程的基础知识;熟练数控的基本功能。
掌握数控编程通用G代码、M功能、S功能、T功能。
一、数控车床加工特点以及加工流程（0.3课日）1、数控的定义:数控是指用数字来控制，通过计算机进行自动控制的技术通称为数控技术。
2、数控机床的特点:1)、具有高度柔性,2）、加工精度高，3）、加工质量稳定、可靠.4）、生产率高.5)、改善劳动条件。
6）、利于生产管理现代化。
3、数控机床的组成和工作原理1）、数控机床的组成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、驱动装置（或称执行机构)、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。
下图是数控机床的组成框图，其中除机床本体之外的部分统称为计算机数控(CNC）系统。
2)、工作步骤在数控机床上加工零件通常经过以下几个步骤：4、数控车床编程的基础知识数控车床之所以能够自动加工出不同形状、尺寸及高精度的零件，是因为数控车床按事先编制好的加工程序，经其数控装置“接收”和“处理”,从而实现对零件的自动加工的控制。
使用数控车床加工零件时，首先要做的工作就是编制加工程序。
从分析零件图样到获得数控车床所需控制介质（加工程序单或数控带等）的全过程，称为程序编制，其主要内容和一般过程如下图所示：1）图样分析根据加工零件的图纸和技术文件，对零件的轮廓形状、有关标注、尺寸、精度、表面粗糙度、毛坯种类、件数、材料及热处理等项目要求进行分析并形成初步的加工方案。
2）辅助准备根据图样分析确定机床和夹具、机床坐标系、编程坐标系、刀具准备、对刀方法、对刀点位置及测定机械间隙等。
3) 制定加工工艺拟定加工工艺方案、确定加工方法、加工线路与余量的分配、定位夹紧方式并合理选用机床，刀具及切削用量等.4）数值计算在编制程序前,还需对加工轨迹的一些未知坐标值进行计算，作为程序输入数据,主要包括：数值换算、尺寸链解算、坐标计算和辅助计算等.对于复杂的加工曲线和曲面还须使用计算机辅助计算. 5）编写加工程序单根据确定的加工路线、刀具号、刀具形状、切削用量、辅助动作以及数值计算的结果按照数控车床规定使用的功能指令代码及程序段格式,逐段编写加工程序.此外，还应附上必要的加工示意图、刀具示意图、机床调整卡、工序卡等加工条件说明。
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
机电一体化毕业论文-数控机床故障分析与维修维护技术
江西工业工程职业技术学院毕业论文题目数控机床故障分析与维修维护技术学生姓名系部机电工程系学号 2009xxxx专业名称机电一体化班级机电09x指导教师 xxx江西工业工程职业技术学院数控机床故障分析与维修维护技术【摘要】全文共分三章节，主要介绍了数控机床基本知识，数控机床故障与维修的基本知识，数控机床故障规律，故障诊断的一般步骤及方法，包括直观检查法，仪器检查法，信号和报警指示分析法，参数调整法，接着讲述数控机床的常见故障，包括机械故障、伺服系统故障、PLC等电气故机械零件的修理方法，机床电气设备维修与故障故障排除，数控机床故障诊断与维修内容。
并将传统设备维修技术与现代维修新技术，新工艺相结合，最后通过实例具体介绍数控机床故障产生后分析处理的过程，可以熟悉数控机床的各个部分和机械设备中机、液、电装置故障诊断与维修的基本思路方法和技术，以及必要的基本理论加加实践，提高工作效率。
关键词：数控机床，维护，故障处理、诊断前言数控机床是一种高效的自动化机床，它综合了计算机技术、自动化技术、何服驱动技术、气动与液压传动技术、精密测量与检测技术、精密机械设计与制造技术等各个领域的新技术成果，是一门新兴的工业控制技术。
数控机床以其高精度、高效率、高柔性所带来的巨大效益引起了世界各国科技界和工业界的广泛重视。
但是，随着社会的进步和科技的发展，数控机床正朝着大型化、自动化、高精度化方向发展，生产系统的规模变得越来越大，设备的结构也变得越来越复杂。
数控机床是集高、精、尖技术于一体，集机、电、光、液于一身的高技术产物。
具有加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高、适应性强、灵活性好等众多优点，在各个行业受到广泛欢迎，在使用方面，也是越来越受到重视。
但由于它是集强、弱电于一体，数字技术控制机械制造的一体化设备，一旦系统的某些部分出现故障，就势必使机床停机，影响生产，所以如何正确维护设备和出现故障时能及时抢修就是保障生产正常进行的关键系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力。
任务认识数控机床教案
任务认识数控机床教案
一、数控机床简介
数控机床是指通过数据输入控制机床进行加工的一种机床。
它是一种具有高效率、节省材料、提高产品质量的机床，已经成为现代机械加工的主导。
数控机床包括数控机床主机以及其附件，主机由主轴、工作桌、基座三部分组成，附有配件有夹头、直流电机、传动装置、油缸及液压站等，控制单元主要有电脑控制系统、伺服控制系统、PLC控制系统等，使数控机床可以根据控制系统的程序自动完成加工。
二、数控机床加工原理
数控机床是将车加工程序、运动控制程序以及加工参数等计算机控制程序进行控制的机床，数控机床的加工过程可以分为四个步骤：
1、机床加工程序编写。
首先分析加工零件、确定工件坐标系、指定刀具等，然后编写加工程序，根据加工要求编写CRT程序或G码程序。
2、数据输入。
加工程序编写完毕后，将程序以及相关数据输入至控制系统，如：刀具尺寸、加工深度、切削参数等。
3、系统控制。
控制系统根据输入程序或数据，控制机床主轴的驱动电机，实现机床自动运动，完成加工要求。
4、质量管理和安全保护。
第四单元 数控机床编程基础
第四单元数控机床编程基础第一节数控机床编程的基本概念一、何谓数控编程普通机床加工，一般在加工前先由工艺人员制订零件加工工艺规程（工艺卡）。
在工艺规程中规定了工艺顺序、切削参数以及机床、刀具、夹具等内容，操作工人按工艺规程进行加工。
在用凸轮控制的自动机床上加工时，则必须根据零件图及工艺要求设计和制造凸轮的运动曲线，并调整各凸轮的相对位置，然后进行加工。
这可称为自动、半自动机床的程序编制。
在数控机床上加工零件时，要把零件的全部工艺过程，工艺参数及其它辅助动作，按动作顺序，根据数控机床规定的指令格式编写加工程序，记录于控制介质，然后输入数控装置，从而指挥机床。
这种将从零件图纸到获得数控机床所需的控制介质的全过程，称为程序编制即编程。
如图4-1所示为数控机床加工零件过程的示意图。
图4-1 数控机床加工零件的过程二、编程的一般步骤1．分析零件图纸和制定工艺过程及工艺路线该步骤主要包括：对零件图纸要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯形状和热处理进行分析，明确加工内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；确定工件的定位基准；选用刀具及夹具；确定对刀方式和选择对刀点；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。
在安排工序时，要根据数控加工的特点按照换刀次数少、空行程路线短及工序集中的原则，尽可能在一次装夹中就能完成所有工序。
2．数值处理该步骤是根据零件的几何尺寸、加工路线，计算出零件轮廓线上的几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标。
如果数控系统无刀具补偿功能，还应该计算刀具运动的中心轨迹。
当用直线、圆弧来逼近非圆曲线（如渐开线、阿基米德螺旋线等）时，应计算曲线上各节点的坐标值。
对于列表曲线、空间曲面的程序编制，其数学处理更为复杂，一般需要使用计算机辅助计算，否则难以完成。
3．编写加工程序该步骤是在完成上述工艺处理及数值计算工作后，按照数控系统规定使用的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。
程序编制人员应对数控机床的性能、程序指令及代码非常熟悉，才能编写出正确的加工程序。
数控技术知识点总结
1、数控技术是指用数字量及字符发出指令并实现自动控制的技术，它是制造业实现自动化、柔性化和集成化生产的基础技术。
2、数控技术是指用计算机通过数字信息来自动控制机械产品加工过程的一类机床。
3、数控机床的组成：数控机床一般由输入/输出装置、数控装置、伺服系统、机床本体和检测反馈装置组成。
4、数控机床的工作原理：先将加工零件的几何信息和工艺信息编制成数控加工程序，然后由输入部分送入数控装置，经过数控装置的处理、运算，按各坐标轴的分量送到各轴的驱动电路，经过转换、放大驱动伺服电动机，带动机床各轴运动，并进行反馈控制，使刀具与工件及其他辅助装置严格的按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数有条不紊的工作，从而加工出零件的全部轮廓。
5、数控机床的分类：按功能用途分类“金属切削类数控机床、成形加工类数控机床、特种加工类数控机床、其他类型加工机床” 按运动轨迹分类“点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床” 按伺服系统的控制原理分类“开环控制数控系统、全闭环控制数控系统、半闭环控制数控系统”6、内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。
7、切削速度和主轴转速d n v cπ1000=8、数控机床坐标轴的确定：确定机床坐标轴时，一般是先确定Z 轴，然后再确定X 轴和Y 轴。
；旋转轴：旋转轴的定义也按照右手定则，绕X轴旋转为A轴，绕Y轴旋转为B轴，绕Z轴旋转为C轴。
A、B、C以外的转动轴用D、E表示。
9、机床的参考点：有的机床在返回参考点（称“回零”）时，显示为，z0），则表示该机床零点被建立在参考点上。
零（x0，y10、刀位点：所谓刀位点是指加工和编制程序时，用于表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。
铣刀和车刀的刀位点通常指刀具的刀尖；钻头的刀位点通常指钻尖；立铣刀、端面铣刀和键槽铣刀的刀位点指刀具底面的中心；而球头铣刀的刀位点指球头中心。
11、程序结构：数控程序由程序编号、程序内容和程序结束段组成。
数控车床培训课件课件(40页)
2023-11-04•课程介绍•数控车床基础知识•数控车床操作技能•数控车床编程基础•数控车床编程实例目•数控车床的维护和保养•课程总结与展望录01课程介绍掌握数控车床的基本原理和操作技巧了解数控车床的常见故障及维护方法提升数控车床的操作效率和产品质量培训目标培训内容数控车床的编程语言和编程技巧数控车床的基本原理和结构数控车床的常见故障及维护方法数控车床的操作流程和安全规范数控车床的基本原理和结构（2天）第一阶段数控车床的编程语言和编程技巧（3天）第二阶段数控车床的操作流程和安全规范（3天）第三阶段数控车床的常见故障及维护方法（2天）第四阶段培训安排02数控车床基础知识数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，广泛应用于机械制造、汽车、航空等领域。
数控车床概述数控车床的定义随着数字化制造技术的不断发展，数控车床的功能和性能不断提升，成为现代制造业的重要基础设备。
数控车床的发展根据结构和功能的不同，数控车床可分为卧式、立式、双主轴等多种类型。
数控车床的分类包括床身、主轴箱、进给系统等，是数控车床的主体部分。
主机部分数控系统辅助装置数控系统是数控车床的控制中心，由计算机、控制器、伺服系统等组成。
包括冷却系统、润滑系统、排屑系统等，为数控车床的正常运行提供保障。
03数控车床的组成0201数控车床采用数字控制技术，具有高精度的加工能力，可满足各种高精度零件的加工需求。
高精度数控车床具有快速进给和切削速度，可大幅提高加工效率，降低生产成本。
高效率数控车床可自动完成加工过程中的各项操作，减轻工人劳动强度，提高生产效率。
自动化数控车床的加工特点03数控车床操作技能启动在操作数控车床之前，需要先打开电源，确保车床的机械系统和控制系统都处于正常状态。
关闭完成加工任务后，需要关闭车床的电源，包括控制面板上的电源开关以及主电源开关。
数控车床的启动和关闭数控车床的操作面板通常包括数字键、功能键、方向键和显示屏等部分，用于输入加工指令和参数，控制车床的加工过程。
《数控系统与数控加工》复习题
数控复习题一、填空题1.数控技术由机床本体，数控系统，外围技术组成。
2.机床本体由主运动部件、进给运动部件，支承件，辅助装置组成。
3.数控系统由数控装置、伺服驱动装置、测量反馈装置组成。
4.数控技术的发展趋势运行高速化，加工高精化，功能复合化，控制智能化，驱动并联化，交互网络化。
5.半闭环控制带有位置检测装置，带有位置检测装置，常安装在伺服电机上或丝杠的端部，闭环控制带有位置检测装置,安装在机床刀架或工作台等执行部件上,随时检测执行部件的实际位置。
6.数控程序的编制方法有手工编程_和_自动编程两种。
7.数控机床中的标准坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系，并规定增大刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。
8.Z轴的正方向是刀具远离工件的方向。
9.机床原点是机床坐标系的原点，是机床上的固定点。
10.刀具补偿包括半径补偿和长度补偿。
11.G91 G00 X30.0 Y-20.0 表示刀具快速向X正方向移动30mm,Y负方向移动20 mm 。
12.G代码按功能分模态代码和非模态代码。
13.G代码和M代码统称为工艺指令，是程序的主要组成部分。
14.G90编程时，程序段中的坐标尺寸为绝对值，G91编程时，是程序段中坐标尺寸的增量坐标值。
15.在确定数控机床坐标轴时，一般先确定Z轴，然后确定其他轴。
16.常用的功能代码有：准备功能G代码和辅助功能M代码，另外还有进给功能F代码，主轴速度功能S代码，刀具功能T代码等。
17.不同的数控系统的程序格式一般都有差异但是程序的结构基本相同。
一个完整的程序由程序名、程序内容、程序结束指令三部分组成。
18.数控加工中心是指具有刀库和自动换刀装置的数控机床，有时甚至还有可以交换的工作台。
19.从外部特征来看，CNC系统是由硬件和软件两大部分组成的。
C装置的硬件结构按电路板的结构特点可分为：大板结构和模块化结构。
C系统的软件由CNC管理软件和 CNC控制软件两部分组成。
C系统的软件分为前后台型结构中断型结构功能模块型软件结构。
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。
数控机床简介
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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。
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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。
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数控机床简介
数控机床组成
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。
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几组数据
第一章 概论
东芝事件
1983年，苏联技术机械进口委员会成功从日本东芝公司获得了 价值35亿日元的四台MBP-110S九轴数控镗铣床。巴黎统筹委员 会绝对禁止向经互会成员国出口。
大直径螺旋桨的加工，需要先进的设备
第一章 概论
东芝事件
效果：
前苏联新型攻击核潜艇的噪声降到原来的1／10及 到1％，美国潜艇必须靠近到20海里以内才能发现并跟 踪前苏联潜艇。美国若要保持其优势，必须改进反潜 系统，估计需要花费200至400亿美元。事情败露后， 日本通产省宣布在一年内禁止东芝机械公司向14个国 家出口产品，仅此一项使东芝机械公司损失1亿美元。
解决的重要措施之一
机械加工工艺过程的自动化
第一章 概论
20世纪中叶数控技术和数控机床的诞生标志着生产和 控制领域一个崭新时代的到来
1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美 国宾夕法尼亚大学诞生。
1948年美国帕森斯（Parsons Co.）公司在研 制加工直升机叶片轮廓检验样板的机床时，首先提出 利用电子计算机控制机床加工复杂曲线样板的新概念。
第一章 概论
第一节：数控机床的基本概念 一、数控机床的产生
数控机床是数控技术的载体。
制造技术的三个发展阶段： 第一阶段：用机器代替手工，从作坊形成工厂 第二阶段：从单件生产方式发展到大量生产方式 第三阶段：制造的柔性化、系统化、智能化。
第一章 概论
科学技术 社会生产
发展
质量
对产品 生产率
要求 越来越高
第一章 概论
本门课的学习内容、方法、及达到的要求
内容： 1、数控机床的组成、分类及运用范围 2、数控机床的程序编制 3、计算机控制装置的插补原理 4、计算机控制装置 5、数控检测装置 6、数控伺服系统
第一章 概论
本门课的学习内容、方法、及达到的要求
学习方法：每章有名词、机理、例题、综合 运用。利用课外时间，学习掌握一门仿真加 工软件的正确使用方法。
第一章 概论
本门课的性质及重要性
机械制造业是国民经济的基础产业，是支撑整 个工业和国民经济发展的基石，随着科学技术 的高速发展，制造业发生了根本性的变化，普
通机械将逐步被高效、高精度的数控机械所替
代。机床的数控化率已成为衡量一个国家工业 发展水平的重要标志
第一章 概论
相关课程如下：
高等数学、英语、计算机应用基础、工程力学 、机械设计与制造、互换性与测量基础、电工 与电子技术、自动控制原理、计算机应用技术 、计算机辅助制图、程序设计语言、微机原理 与接口技术、测试技术、控制系统工程、现代 制造技术、CAD/CAM。
本门课达到的目的： 了解数控技术的名词概念，控制机理，能会
基本的手工编程和仿真加工。
第一章 概论
数控技术中常见的英文缩写及中文名称 NC------数字控制 CNC-----计算机数字控制 MNC-----微型计算机数字控制 DNC-----直接数字控制（分布式数字控制） PLC-----可编程序逻辑控制器 CAD-----计算机辅助设计 CAM-----计算机辅助制造 FMS-----柔性制造单元 CIMS----计算机集成制造系统 CAPP----计算机辅助工艺规划
第一章 概论
Parsons Co.公司设想的方案是：把坐标点的代
码打在穿孔卡上，然后输入到机床的控制系统中，使
一台改装过的铣床按照微小增量的步距移动得到需要
的轨迹。
数控加工的构思与实现
机
零件尺寸
数
伺服系统
床
控
单
装
零件形状
置
位
速度反馈
运
动
位置反馈
第一章 概论
1952年，美国麻省理工学院与 帕森斯公司进行合作，发明了世界 第一台三座标数控铣床。控制装置 由2000多个电子管组成，大小约为 一个普通实验室那么大。伺服机构 采用一台控制用的小伺服马达改变 液压马达斜盘角度以控制液动机速 度。插补装置采用脉冲乘法器。
第一章 概论
它是商品
数控技术是国际贸易的重要构成，发达国家 把数控机床视为具有高技术附加值，高利润 的重要出口产品，世界贸易额逐年增加.
1995年以来，我国已经成为数控机床的世界第二大 消费国和第二大进口国
第一章 概论
它是产业的水准
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；
据统计，前苏联有256艘攻击型核潜艇，而美国只有96艘，但美国的 核潜艇噪声小，苏联的核潜艇噪声大。 一般情况下，美国的反潜系 统在距前苏联核潜艇200海里时，便能发现它并辨别其特征。
中国094潜艇
第一章 概论
东芝事件
核潜艇的噪音主要是由螺旋桨造成
第一章 概论
➢ 液浮陀螺球面的球度要求
0.2~0.5µm ➢ 空对空导弹的红外接收器的非 平面反射镜的形状误差0.1~0.3µm ➢ 激光打印机的平面反射镜和录 象机磁头的平面度0.04µm ，粗糙 度0.02µm ➢ 高精度轴承的滚动体圆度要求 小于0.5µm ➢ 轿车汽缸体的缸孔和连杆两端 的圆孔的圆柱度要求在1µm内 ❖百圆人民币厚100 µm
数控技术是关系到国家战略地位和体现国 家综合国力水平的重要基础性产业，其水平 高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核 心标志，专家们曾预言：机械制造的竞争， 起实质是数控的竞争。
第一章 概论
东芝事件
20世纪80年代初，由于日本东芝机械公司背着巴黎统筹委员会，向 前苏联出售高精密的加工船用螺旋桨的数控机床一事，造成了震动 国际政坛的“东芝事件”。
第一章 概论
数控技术 及应用
授课教师：梁斌
第一章 概论
本门课的性质及重要性
数控技术是多学科的综合性应用。 现代数控技术集：机械制造技术，计算机技
术，现代控制技术，传感检测技术，信息处 理技术，网络通信技术，液压气动技术，光 电技Байду номын сангаас于一体是现代制造技术的基础。他的 发展和应用开创了制造业的新时代，使世界 制造业的格局发生了巨大的变化
第一章 概论
数控技术是基础
数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生 产的基础，现代的CAD/CAM（计算机辅助设计与制 造）DNC（群控）、FMS（柔性制造系统）、CIMS （计算机集成制造系统）等都是建立在数控技术之 上的。（FMC柔性制造单元）
CIMS :FA(工厂自动化)：OA（办公自动化） FMS（柔性制造系统）