第1章数控机床概述

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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。

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。

1 《数控机床控制技术基础》概述

2、输入/输出、输入输出输出(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行轨迹进行连续控制外，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行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速控制，主轴的正、还要对机床的各种状态进行控制，这些状态包括主轴的变速控制，主轴的正、反转及停止，冷却和润滑装置的起动和停止，刀具的自动交换，及停止，冷却和润滑装置的起动和停止，刀具的自动交换，工件夹紧和放松及分度工作台转位等。工作台转位等。第Ⅰ类：与驱动命令有关的连接电路，主要是与坐标轴进给驱动和主轴驱动的连接电路。第Ⅱ类：数控装置与测量系统和测量传感器之间的连接电路。第Ⅰ类和第Ⅱ类接口传送的信息是数控装置与伺服驱动单元、伺服电动机、位置检测和速度检测之间的控制信息及反馈信息，它们属于数字控制及伺服控制。第Ⅲ类：电源及保护电路。由数控机床强电线路中的电源控制电路构成。强电线路由电源变压器、控制变压器、各种断路器、保护开关、接触器、熔断器等连接而成，以便为辅助交流电动机（如冷却泵电动机、润滑泵电动机等）、电磁铁、离合器、电磁阀等功率执行元件供电。强电线路不能与低压下工作的控制电路或弱电线路直接连接，只有通过断路器、中间继电器等器件，转换成直流低电压下工作的触点的开合动作，才能成为继电器逻辑电路和PLC可接收的电信号，反之亦然。第Ⅳ类：开/关信号和代码信号连接电路。是数控装置与外部传送的输入、输出控制信号。当数控机床不带PLC时，这些信号直接在数控装置和机床间传送。当数控装置带有PLC时，这些信号除极少数的高速信号外，均通过PLC传送。
三、数控机床控制系统的构成
数控机床进行加工时，数控机床进行加工时，首先必须将工件的几何数据和工艺数据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。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。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。数控机床有以下优点：（1）数控系统取代了普通机床的手工操纵，具有充分的柔性，只要编制成零件程序就能加工出零件。（2）零件加工精度一致性好，避免了普通机床加工时人为因素的影响。（3）生产周期较短，特别适合小批量、单件的加工。（4）可加工复杂形状的零件，如二维轮廓或三维轮廓加工。（5）易于调整机床，与其他制造方法（如自动机床、自动生产线）相比，所需调整时间较少。数控机床的任务主要有以下方面内容： 1、主轴运动主轴运动和普通车床一样，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％。基本控制是主轴的正、反转和停止，可自动换档及无级调速；对加工中心和有些数控车床还必须具有定向控制和C轴控制。

第一章数控车床简介

2、多功能化：（1）数控机床采用一机多能，以最大限度地提高设备设备的利用率。（2）前台加工、后台编辑的后台功能，以充分提高其工作效率和机床利用率。（3）具有更高的通讯功能，现代数控机床除具有通讯口、DNC 功能外，还具有网络功能。 DNC是Direct Numerical Control/Distributed Numerical Control英文一词的缩写,中文意思：直接数字控制/分布式控制。 DNC最早是指分布式数控系统（Distributed Numerical Control），其含义是用一台大型计算机同时控制几台数控机床。后来随着科学技术的进步，数控系统由NC （Numerical Control）发展为CNC （Computer Numerical Control 计算机数控系统），每一台数控机床由一台计算机（CNC系统）来控制,所以过去的DNC概念已失去意义。
为实现更高速度、更高精度的指标，目前主要在下述几个方面采取措施进行研究：（1）数控系统：数控系统采用位数、频率更高的微处理器，以提高系统的基本运算速度。（2）伺服交流伺服系统：全数字交流伺服系统，大大提高了系统的定位精度、进给速度。所谓数字伺服系统，是指伺服系统中的控制信息用数字量来处理。随着数字信号微处理器速度的大幅度提高，伺服系统的信息处理可完全用软件来完成，这就是所谓的“数字伺服”。
3 智能化：引进了自适应控制技术.自适应控制（Adaptive Control，简称AC）技术是能调节在加工过程中所测得的工作状态特性，且能使切削过程达到并维持最佳状态的技术。 4 高可靠性：通过提高数控系统的硬件质量，采用模块化、标准化和通用化来提高其可靠性。
二、数控技术的基本概念 1 数字控制（Numerical Control)，简称NC，它是采用数字化信息实现加工自动化的控制技术，用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床称作数控机床。 2 NC机床：早期的数控机床的NC装置是由各种逻辑元件、记忆元件组成随机逻辑电路由硬件来实现数控功能，称作硬件数控，用这种技术实现的数控机床称作NC机床。 3 CNC 机床：现代数控系统采用微处理器或专用微机的数控系统（Computer Numerical Control）由事先存放在存储器里的系统程序（软件）来实现控制逻辑，实现部分或全部数控功能，并通过接口与外围设备进行联接，这样的机床称作CNC机床。

第一章数控机床的基本知识

驱动系统
南通航院
其作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。其性能好坏动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。直接决定加工精度、表面质量和生产率。直接决定加工精度、表面质量和生产率。脉冲当量δ 相对于每个脉冲信号，脉冲当量δ ——相对于每个脉冲信号，机床移动部相对于每个脉冲信号件的位移，常见的有：0.01mm、0.005mm、件的位移，常见的有：0.01mm、0.005mm、 0.001mm
第一章、第一章、数控机床概述
三、数控机床的基本概念
南通航院
数控机床是由普通机床发展而来的，数控机床是由普通机床发展而来的，它们之间最主是由普通机床发展而来的要的区别是：要的区别是：前者可以按事先编制好的加工程序自动地对工件进行加工；行加工；而后者的整个加工过程必须通过技术工人的手工操作来完成。工操作来完成。示例：
第一章数控机床概述
步进电机常用的伺服元件直流伺服电机交流伺服电机
南通航院
编码盘常用的检测元件光栅磁珊
（2）主轴驱动系统
第一章数控机床概述
4、机床
南通航院
早期采用通用机床，现在采用了新的加强刚性、早期采用通用机床，现在采用了新的加强刚性、减小热变形、提高精度等方面的设计措施，小热变形、提高精度等方面的设计措施，使其发生了很大的变化。大的变化。目前已模块化生产，目前已模块化生产，分为六大块
第一章
数控机床概述
南通航院
二、自动化加工与数控机床机床数控技术是以数字化的信息处理实现机床自动控制的一门技术。动控制的一门技术。数控机床把刀具和工件之间的相对位置，机床电数控机床把刀具和工件之间的相对位置，动机的启动和停止，主轴变速，工件松开夹紧，动机的启动和停止，主轴变速，工件松开夹紧，刀具的选择，冷却泵的启动、的选择，冷却泵的启动、停止等各种操作和顺序动作等信息用数码化的数据送入数控装置或计算机，等信息用数码化的数据送入数控装置或计算机，经过译码、运算，译码、运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需工件。执行元件，使机床自动加工出所需工件。

数控复习资料

数控复习资料第一章数控机床概述一、名词解释：1、NC：数字控制简称数控，在机床领域指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种自动化技术。

2、CNC：计算机数控，使用专用计算机通过控制程序来实现部分或全部基本控制功能，并能通过接口与各种输入/输出设备建立联系的一种自动化技术。

3、可编程控制器（PLC）：是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。

4、CAD：计算机辅助设计5、CAE：计算机辅助工程6、FMS：柔性制造系统7、FMC：柔性制造单元8、插补：指数据密化的过程，对输入数控系统的有限坐标点（例如起点、终点），计算机根据曲线的特征，运用一定的计算方法，自动地在有限坐标点之间生成一系列的坐标数据，以满足加工精度的要求。

9、基准脉冲插补：又称脉冲增量插补或行程标量插补，适用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。

其特点是每次插补结束后产生一个行程增量，以脉冲的方式输出到步进电动机，驱动坐标轴运动。

10、数据采样插补：又称数字增量插补或时间标量插补，适用于交、直流伺服电动机驱动的闭环（或半闭环）控制系统。

这类插补算法的特点是插补运算分两步进行。

首先为粗插补，第二步为精插补，即在粗插补的基础上再做数据点的密化。

11、逐点比较插补法：又称代数运算法、醉步法，它是一种最早的插补算法，其原理是：CNC系统在控制加工过程中，能逐点计算和判别刀具的运动轨迹与给定轨迹的偏差，并根据偏差控制进给轴向给定轮廓方向靠近，使加工轮廓逼近给定轮廓曲线。

二、选择填空1、数控机床主要由机床本体、数控系统、驱动装置、辅助装置等几个部分组成。

2、数控系统是数控机床的控制核心。

3、机床数控系统是由加工指令程序、计算机控制装置、可编程逻辑控制器、主轴进给驱动装置、速度控制单元及位置检测装置等组成，其核心部分是计算机控制装置。

4、计算机控制装置由硬件和软件两部分组成。

硬件的主体是计算机，包括中央处理器、输入/输出部分和位置控制部分。

机床数控技术第五版第一章数控技术概论

2.闭环数控机床
1.3 数控机床的分类
第1章数控技术概论
3.半闭环数控机床
1.3 数控机床的分类
第1章数控技术概论
1.3 数控机床的分类
1.3.4 按功能水平分类
按数控系统功能水平的不同 , 数控机床可分为低、中、高三档 , 这种分类方式在我国被广泛使用。低、中、高档的界线是相对的 , 不同时期的划分标准有所不同。就目前的发展水平来看 , 可以根据表 1-2 所列举的功能指标进行数控系统档次的区分。其中 , 中、高档一般称为全功能型数控或标准型数控。在我国还有经济型数控的提法 , 经济型数控属于低档数控 ,是由单片机和步进电动机组成的简易数控系统 , 或者是其他功能简单、价格较低廉的数控系统。经济型数控系统主要用于车床、线切割机床以及由用户自行改造的旧机床等。
数控机床是指装备了计算机数控系统的机床 , 简称 CNC 机床。
第1章数控技术概论
1.2 数控机床的组成
3.数控技术(Numerical Control Technology)
数控技术是指用数字化信息对某一对象进行控制的技术 , 被控制对象可以是位移、转角、速度等机械量 , 也可以是温度、压力、流量、颜色等物理量 , 这些量的量值不仅可以测量 ,而且可以经 A/D 或 D/A 转换 , 用数字信号来表达或控制。数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术 , 是机械加工现代化的重要基础与关键技术。
早期的计算机运算速度低 , 不能适应数控机床实时控制的要求 , 人们只好用与门、或门、非门等数字逻辑电路 “ 搭 ” 成一台专用计算机作为数控系统 , 这就是硬件连接数控 , 简称数控(NC)。随着电子元器件的发展 , 硬件连接数控阶段经历了三代 :

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。

第1章数控机床电气控制概述

第1章数控机床电气控制概述
图1-5开环控制系统结构
第1章数控机床电气控制概述（2）闭环控制系统闭环控制系统的机床上安装有检测装置，直接对工作台的位移量进行检测，当数控装置发出进给指令信号后，经伺服驱动系统使工作台移动时，安装在工作台上的位置检测装置把机械位移量变为电量，反馈到输入端与输入设定指令信号进行比较，得到的差值经过转换和放大，最后驱动工作台向减少误差的方向移动，直到误差值消除停止移动。闭环系统具有很高的控制精度。图1-6为闭环数控系统的结构图
第1章数控机床电气控制概述
第1章数控机床电气控制概述
• • • • • 1.1数控机床电气控制系统的组成及特点 1.2数控机床的分类及性能指标 1.3数控机床电气控制系统发展 1.4数控机床自动控制基础思考题与习题
第1章数控机床电气控制概述
第1章数控机床电气控制概述
1.1数控机床电气控制系统的组成及特点 • 1.1.1 数控机床电气控制系统的组成 • 数字控制（NC,Numerical Control，简称数控）技术是用数字化信息进行控制的自动制技术，采用数控技术的控制系统称为数控系统，装备了数控系统的机床即为数控机床。 • 数控机床电气控制系统由数控装置（CNC, Computer Numerical Control）、主轴驱动系统、进给伺服系统、检测反馈系统、机床强电控制系统、编程装置等几部分组成。数控机床电气控制系统的组成如图1-1所示。
第1章数控机床电气控制概述
图1-3 数控铣床直线控制轨迹示意图
图1-2 数控钻床点位控制示意图
图1-4数控铣床轮廓加工示意图
第1章数控机床电气控制概述
（3）轮廓控制系统轮廓控制系统又称连续控制系统，其特点是数控系统能够对两个或两个以上的坐标轴同时进行连续控制。加工时不仅要控制起点和终点，还要控制整个加工过程中每点的速度和位置。图1-4为数控铣床轮廓加工示意图。 2.按工艺用途分类（1）金属切削类数控机床金属切削类数控机床和传统的通用机床产品种类类似，有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗床以及加工中心机床等。数控加工中心是带有自动换刀装置，在一次装夹后，可以进行多种工序加工的数控机床。

机床数控技术教学课件：数控机床教案

《数控机床》教案总学时：36学时第一章数控机床概述（2学时）课题第1章数控机床概述教学学时2学时§ 1-1数控机床的产生和发展§ 1-2数控机床的工作原理及组成教学时数1学时【教学目标】1、了解数控机床的产生及发展过程2、掌握数控机床的组成及各部分功能3、掌握数控机床的工作原理4、掌握数控机床的特点及适用场合5、掌握按运动方式、控制方式分类的情况6、掌握数控技术的发展趋势7、了解数控机床按工艺用途、数控系统功能水平及联动轴数的分类【重点、难点】重点：1、数控、数控机床的概念2、数控装置、伺服系统、位置检测反馈装置的作用3、数控机床的工作原理及组成4、点位、直线、轮廓控制数控机床的特点5、开环、闭环、半闭环控制数控机床的特点①有无检测之件②检测之件安装位置6、“柔性”概念及FMC、FMS、CIMS的含义【教具、参考书】1.多媒体教学2.朱晓春《数控技术》，机械工业出版社3.王爱玲《现代数控机床》，机械工业出版社【时间分配】1、数控机床的产生和发展（30分钟）2、特点及适用场合（20分钟）3、数控机床分类（30分钟）4、发展趋势（15分钟）5、小结布置作业（5分钟）§ 1-3数控机床分类§ 1-4数控技术发展趋势教学时数1学时【教学过程】第一章数控机床概述§ 1-1数控机床的产生和发展1）开环控制系统这种控制系统采用步进电机，无位置测量元件，输入数据经过数控系统运算，输出指令脉冲控制步进电机工作，如图1T所示，这种控制方式对执行机构不检测，无反馈控制信号，因此称之为开环控制系统。

开环控制系统的设备成本低，调试方便，操作简单，但控制精度低，工作速度受到步进电机的限制。

图1-1开环控制系统2）闭环控制系统这种控制系统绝大多数采用伺服电机，有位置测量元件和位置比较电路。

如图1-2所示，测量元件安装在工作台上，测出工作台的实际位移值反馈给数控装置。

位置比较电路将测量元件反馈的工作台实际位移值与指令的位移值相比较，用比较的误差值控制伺服电机工作，直至到达实际位置，误差值消除，此称之为闭环控制。

数控机床的产生与发展过程

数控机床的产生与发展过程第一章数控机床概述数控技术是综合应用运算机、自动操纵、自动检测及周密机械等高新技术的产物，它已开始在各个领域普及，同时它所带来的庞大效益已引起了世界各国科技与工业届的普遍重视。

20世纪40年代以来，汽车、飞机和导弹制造工业进展迅速，原先的加工设备已无法承担加工航空工业需要的复杂型面零件。

数控技术是为了解决复杂型面零件加工的自动化而产生的。

1948年，美国帕森斯〔Parsons〕公司在研制加工直升机叶片轮廓检验用样板的机床时，第一提出了应用电子运算机操纵机床加工样板曲线的设想。

后来与美国空军签订合同，帕森斯〔Parsons〕公司与麻省理工学院〔MIT〕伺服机构研究所合作进行研制成功。

1952年试制成功第一台三坐标立式数控铣床。

后来，又通过改进并开展自动编程技术的研究，于1955年进入实验时期，这对加工复杂曲面和促进美国飞机制造业的进展起了重要作用。

1958年我国开始研制数控机床，1975年研制出第一台加工中心。

目前，在数控技术领域，我国同先进国家之间还存在不小的差距，但这种差距正在缩小。

数控技术的应用也从机床操纵拓展到其他操纵设备，如数控电火花线切割机床、数控测量机和工业机器人等。

1.1数控机床的产生与进展科学技术和社会生产的不断进展，对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。

机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。

单件、小批生产占机械加工的80%左右，一种适合于产品更新换代快、品种多、质量和生产率高、成本低的自动化生产设备的应用已迫在眉睫。

而数控机床那么能适应这种要求，满足目前生产需求。

1.1.1数控机床的产生与进展过程1946年产生了世界上第一台电子运算机，它为人类进入信息社会奠定了基础。

1952年，运算机技术应用到机床上，在美国产生了第一台数控机床。

从此，传统机床产生了质的变化。

近半个世纪以来，数控机床经历了两大时期和六代的进展。

1.数控〔NC〕时期〔1952年-1970年〕早期运算机的运算速度底,这对当时的科学运算和数据处理阻碍还不大,但不能适应机床的实施操纵要求.人们不得不采纳数字逻辑电路制成一台机床专用运算机作为数控系统,这被称为硬件连接数控(HARD-WIRED NC),简称为数控(NC) 。

机床数控技术第4版第1章概述

第一章数控机床概述
辅助控制机构进给传动机构主运动机构
计算机数控系统
操作面板
PLC
机床 I/O 电路和装置主轴伺服单元主轴驱动装置
键盘
输入输出设备
计算机数控装置
进给伺服单元测量装置
进给驱动装置
机床
第一章数控机床概述
CNC装置(CNC单元)
➢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。
辅助控制机构进给传动机构主运动机构
计算机数控系统
机床 I/O 电路和装置
操作面板
PLC 主轴伺服单元主轴驱动装置
键盘
输入输出设备
计算机数控装置
进给伺服单元测量装置
进给驱动装置
机床
第一章数控机床概述
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
➢ 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。
➢ 数控机床（Numerical Control Machine Tools）是采用数字控制技术对机床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。
机床数控技术
2024年5月
第一章数控机床概述
内容提要本章主要介绍数控技术、数控机床的基本概念、体系结构、工作原理及分类；数控机床的应用范围及发展动向。
2
第一章数控机床概述
第一节数控技术与数控机床

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。

第1章数控机床概述(PPT)

数控机床的组成
(shù kònɡ jī chuánɡ)
数控机床加工的根本工作原理
数控机床加工特点
数控机床的应用范围
第三页，共七十六页。
数控机床的工作原理 (gōngzuò)
数控：数字控制〔Numerical Control—NC〕，在机床领域指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种自动化技术。它所控制的一般是位置、角度、速度等机械量，但也有温度、流量、压力等物理量。
第八页，共七十六页。
数控机床的组成 (shù kònɡ jī chuánɡ)
数控系统的工作过程 n 对输入的零件加工程序、控制参数、补偿
数据等进行识别和译码，并执行所需要的逻辑运算，发出(fāchū)相应的指令脉冲，控制机床的驱动装置，操作机床实现预期的加工功能。
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数控机床的组成 (shù kònɡ jī chuánɡ)
第1章数控机床概述 (shù kònɡ jī chuánɡ)
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数控机床概述 (shù kònɡ jī chuánɡ)
数控机床的工作(gōngzuò)原理数控机床分类数控插补原理数控机床开展概况
第二页，共七十六页。
1.1 数控机床的工作原 (shù kònɡ jī chuánɡ) 理
数控机床：它是一种灵活、通用、能够适应产品频繁 (pínfá n)变化的柔性自动化机床。
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一、数控机床的组成 (shù kònɡ jī chuánɡ)
数控机床主要由机床本体、数控系统、驱动(qū dònɡ)装置、辅助装置等几个局部组成。
机床本体：是数控机床加工运动的机械局部，主要包括支承部件〔床身、立柱〕等、主动部件〔主轴箱〕、进给运动部件〔工作台滑板、刀架〕等。

数控机床新手入门全套教程

数控机床新手入门全套教程
第一章：数控机床介绍
数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械加工设备，能够实现高效精密加工。

本章将介绍数控机床的基本原理和结构，帮助读者对数控机床有一个初步了解。

第二章：数控编程基础
数控编程是数控加工的关键环节，本章将介绍数控编程的基础知识，包括G代码、M代码的含义和常用指令，以及如何编写简单的数控程序。

第三章：数控机床操作技巧
本章将介绍数控机床的操作方法和技巧，包括机床开机、关机操作步骤，加工
程序的加载和执行，以及常见故障处理方法。

第四章：数控加工工艺控制
数控加工需要根据加工零件的要求选择合适的工艺参数，本章将介绍数控加工
中常用的工艺控制方法，包括刀具选择、切削参数设置等内容。

第五章：数控机床维护与保养
数控机床是一种精密设备，需要定期维护和保养才能保持良好的工作状态。

本
章将介绍数控机床的日常维护方法和注意事项，帮助读者延长机床的使用寿命。

结语
通过本教程的学习，相信读者已经对数控机床有了更深入的了解，并能够初步
掌握数控加工的基本方法和技巧。

希望本教程能够帮助新手迅速入门数控机床领域，实现自己的加工梦想。

第1章数控机床概述

第一章 数控机床概述

第一章数控机床概论

1 《数控机床控制技术基础》概述

第一章 数控车床简介

第一章 数控机床的基本知识