数控机床的工作原理及基本组成
数控机床的组成及工作原理
数控机床的组成及工作原理数控机床是一种通过数控系统控制刀具相对工件进行加工的机床。
与传统的机床相比，数控机床具有高精度、高效率、灵活性强等优点，在各个工业领域得到广泛应用。
下面将详细介绍数控机床的组成及工作原理。
一、数控机床的组成1.机床本体：包括床身和主轴箱体，提供加工工件的支撑和定位。
2.传动系统：包括主轴驱动、进给轴驱动和辅助轴驱动，将电机的旋转运动转换为机床各轴线上的直线或转动运动。
3.运动控制系统：实现对机床各轴运动的控制，包括伺服控制系统和定位控制系统。
伺服控制系统通过反馈控制，使得机床实现精确的位置控制。
定位控制系统则负责指定机床运动的速度和加速度等参数。
4.电气控制系统：包括主电气柜和分电柜，负责机床电气元件、传感器和执行器的控制和保护。
5.数控系统：包括主程序控制系统、数据输入和输出系统、插补系统和人机界面系统。
主程序控制系统控制整个机床的运行和加工过程。
数据输入和输出系统用于进行数据的输入和输出。
插补系统负责将输入的数字控制指令转换为电机所需的运动轨迹。
人机界面系统提供操作界面，方便人员对数控机床进行操作和监控。
二、数控机床的工作原理1.制作数控程序：首先，需要编写数控程序，即制定加工工件的加工路径、切削速度、进给速度等加工参数。
这一步一般由编程人员完成，可使用专门的数控编程软件进行编写。
2.输入数控程序：将编写好的数控程序输入数控系统。
现代数控系统常用的输入方式有U盘、局域网和数控系统自带的数据线。
3.备料：根据加工工件的要求，选择适当的刀具、切削液等进行备料工作。
4.机床调试：在正式加工前，需要对机床进行调试，包括各轴的原点归位、行程限位、位置校准等。
这一步由数控系统自动完成。
5.加工工件：调试完成后，通过数控系统启动电机，刀具按照预设的路径进行加工。
数控系统会实时监测切削状态和刀具位置，对加工过程进行控制和调整。
6.监控加工过程：数控系统会实时显示加工过程中的刀具位置、切削力等参数。
数控机床的组成及基本工作原理
数控机床的组成及基本工作原理数控机床是一种利用数字编程控制工作的机床。
它由三个基本部分组成：机械系统、传动系统和控制系统。
下面将详细介绍数控机床的组成和基本工作原理。
一、机械系统机械系统是数控机床的基础，它由床身、主轴箱、伺服系统等组成。
1.床身：床身是数控机床的基础，主要承载着机床其他部件。
床身通常由铸铁或钢板焊接而成，具有较高的强度和刚性，以保证机床的稳定性。
2.主轴箱：主轴箱包含了主轴系统和进给系统，主轴通过驱动系统将切削工具与工件连接，实现切削加工。
进给系统控制工件在X、Y、Z三个方向上的运动，使切削工具能沿指定路线精确地切削工件。
3.伺服系统：伺服系统负责控制切削工具和工件的相对运动。
它由伺服电机、伺服控制系统、逆变器和编码器等组成。
伺服电机通过接受数控系统发送的控制信号，精确控制机床的位置和速度，从而实现精确的切削加工。
二、传动系统传动系统负责传递电能和运动，将数控机床的控制信号传递给各个运动部件。
主要由电源、变频器、伺服电机、传感器等组成。
1.电源：电源为数控机床提供所需的电能。
通常使用三相交流电源。
2.变频器：变频器将交流电源转换为直流电源，以满足数控机床的要求。
3.伺服电机：伺服电机是数控机床的关键部件，它负责实现机床的精准运动。
伺服电机通常由电动机、编码器和速度控制器组成。
4.传感器：传感器用于检测机床各个部件的状态，将检测到的信号转换为电信号，反馈给数控系统。
三、控制系统控制系统是数控机床的大脑，它由数控装置、软件系统、输入输出设备等组成。
1.数控装置：数控装置是数控机床的核心，主要负责数控程序的编写和生成。
它接收操作员输入的加工参数和控制命令，经过处理之后发送给伺服系统。
3.输入输出设备：输入输出设备用于与数控装置进行交互。
常用的输入设备有键盘、鼠标和触摸屏；输出设备有显示器、打印机和数控机床本身。
基本工作原理：1.数控编程：操作员使用数控装置进行编程，编写出所需的加工程序。
数控机床的组成及工作原理
数控机床的组成及工作原理关键信息项：1、数控机床的组成部分机床主体数控系统驱动系统辅助装置编程及操作部分2、数控机床的工作原理数控程序的编制指令传输与执行位置检测与反馈误差补偿与精度控制11 数控机床的组成111 机床主体机床主体是数控机床的机械部件，包括床身、立柱、工作台、主轴箱、进给机构等。
床身和立柱是机床的基础结构，提供支撑和稳定性。
工作台用于安装工件，并在X、Y 轴方向上移动。
主轴箱内装有主轴，负责带动刀具或工件旋转。
进给机构则控制刀具或工作台在 X、Y、Z轴方向上的精确运动。
112 数控系统数控系统是数控机床的核心控制部分，它接收来自编程设备的指令，并将其转化为机床各部件的动作指令。
数控系统包括硬件和软件两部分。
硬件通常包括处理器、存储器、输入输出接口等。
软件则包括操作系统、控制程序、插补算法等。
113 驱动系统驱动系统负责为机床各运动轴提供动力，使其按照数控系统的指令精确运动。
驱动系统通常包括电机、驱动器、丝杠、导轨等。
电机可以是步进电机、直流电机或交流电机，驱动器则用于控制电机的转速和转向。
丝杠和导轨用于将电机的旋转运动转化为直线运动，并保证运动的精度和平稳性。
114 辅助装置辅助装置包括液压系统、气动系统、冷却系统、润滑系统、排屑系统等。
液压系统和气动系统用于提供机床部件的夹紧、松开等动作所需的动力。
冷却系统用于冷却刀具和工件，以防止过热。
润滑系统用于减少机床运动部件的磨损。
排屑系统则用于及时清除加工过程中产生的切屑。
115 编程及操作部分编程及操作部分包括编程设备、操作面板、显示器等。
编程设备可以是计算机、专用编程器等，用于编写数控加工程序。
操作面板用于操作人员对机床进行操作和控制，显示器则用于显示机床的工作状态、加工参数等信息。
12 数控机床的工作原理121 数控程序的编制首先，根据零件的加工要求，使用 CAD/CAM 软件或手动编程的方式生成数控加工程序。
数控程序包含了零件的几何形状、加工工艺、刀具路径、切削参数等信息。
数控机床的基本构造及工作原理
数控机床的基本构造及工作原理数控机床是一种利用计算机控制的自动化机械设备。
它是在传统机床的基础上发展而来，具有高精度、高效率和多功能特点。
下面将对数控机床的基本构造和工作原理进行详细介绍。
一、数控机床的基本构造1.机床主体部分：机床主体通常由床身、立柱、横梁和工作台等组成。
床身是整个机床的基础，用于安装和支撑其他各个部件。
立柱起支撑和导向作用，横梁用于支撑和传递载荷，工作台用于支撑工件。
2.传动系统：传动系统将电机产生的动力传递给刀具或工件，实现切削加工。
常见的传动方式包括电机驱动螺杆、齿轮传动和皮带传动等。
3.控制系统：控制系统是数控机床的核心部分，用于实现机床的自动化操作。
它由计算机、数控装置、伺服控制器和编码器等组成。
计算机是控制系统的主控部分，负责接收和处理指令。
数控装置将计算机的指令转化为电信号，控制伺服控制器和驱动器工作。
伺服控制器接收数控装置的信号，输出相应的电流给驱动器，驱动刀具或工件运动。
4.动力系统：动力系统提供机床的驱动力，通常由电机提供动力。
根据不同的切削工况和需求，可以采用不同类型的电机，如交流伺服电机、直流伺服电机和步进电机等。
5.刀具或工件换刀系统：刀具或工件换刀系统用于实现自动化换刀操作，提高生产效率。
根据不同的切削任务和工艺要求，可以配置不同的换刀方式，如手动换刀、自动换刀和带刀库的换刀等。
二、数控机床的工作原理1.编程：要进行数控加工，首先需要编写加工程序。
加工程序是由一系列指令组成的文本文件，用于描述切削路径、刀具换向、进给速度、切削深度等参数。
2.坐标系转换：在编写加工程序时，需要定义一个坐标系，用于描述刀具或工件的位置和运动。
通常使用直角坐标系或极坐标系。
在实际运行时，数控系统会将编程坐标转换为机床坐标，以控制机床的运动。
3.运动控制：数控系统根据加工程序生成的指令，通过伺服控制器控制电机运动，实现刀具或工件在空间中的运动。
伺服控制器接收数控装置发出的指令，输出相应的电流给驱动器，驱动电机旋转。
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的自动化机床，它利用计算机指令来控制机床的运动和加工过程。
数控机床的工作原理主要包括以下几个方面：1. 控制系统：数控机床的控制系统由硬件和软件组成。
硬件包括计算机、数控装置、输入设备和输出设备等，而软件则包括数控程序和操作界面等。
控制系统根据预先编制的数控程序，通过计算机指令来控制机床的各个运动轴的运动、速度和加工路径等。
2. 运动系统：数控机床的运动系统由伺服电机、传动装置和运动轴等组成。
伺服电机通过接收控制系统发送的指令，控制传动装置的运动，从而实现机床各个运动轴的精确控制。
3. 加工系统：数控机床的加工系统包括刀具、夹具和工件等。
刀具通过控制系统的指令，在工件上进行切削、钻孔、铣削等加工操作。
夹具用于固定工件，保证其在加工过程中的稳定性和精度。
二、工作过程数控机床的工作过程一般包括以下几个步骤：1. 设计数控程序：在进行数控加工之前，需要事先编制好数控程序。
数控程序是一系列的指令，用于描述加工工序、刀具路径、加工参数等信息。
2. 载入数控程序：将编制好的数控程序通过输入设备（如U盘或网络）导入到数控机床的控制系统中。
3. 设置加工参数：根据具体的加工要求，设置加工参数，如切削速度、进给速度、刀具补偿等。
4. 夹紧工件：将待加工的工件夹紧在机床的工作台上，确保其稳定性和精确度。
5. 启动数控机床：按照设定的程序和参数，启动数控机床的控制系统，开始加工。
6. 加工过程监控：在加工过程中，数控机床的控制系统会不断监测加工状态，并根据预设的程序进行相应的控制和调整。
7. 完成加工：当加工完成后，数控机床会自动停止，并提示操作人员进行下一步操作。
总结：数控机床的工作原理是通过计算机控制机床的运动和加工过程，其中控制系统、运动系统和加工系统是关键组成部分。
工作过程包括设计数控程序、载入程序、设置参数、夹紧工件、启动机床、监控加工过程和完成加工等步骤。
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根据预先编好的程序，通过控制系统对机床进行自动化控制的机械设备。
其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份组成。
硬件包括数控装置、输入设备、输出设备和执行机构等，软件则是编写的数控程序。
数控系统接收操作者输入的指令，经过处理后，将控制信号发送给执行机构，从而实现对机床的控制。
2. 传感器和执行机构：数控机床通过传感器获取工件和刀具的位置信息，然后将这些信息传递给数控系统。
数控系统根据接收到的信息，计算出刀具的运动轨迹和速度，并将控制信号发送给执行机构，通过执行机构的运动来控制刀具的位置和运动状态。
3. 数控程序：数控程序是数控机床工作的灵魂，它是由一系列指令组成的。
这些指令描述了刀具的运动轨迹、速度、进给量等工艺参数，通过数控系统的解释和执行，实现对机床的自动控制。
二、工作过程数控机床的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 设计加工工艺：在进行数控加工之前，需要根据零件的要求和加工工艺，设计出相应的加工工艺方案。
这包括确定刀具的选择、切削速度、进给量等加工参数。
2. 编写数控程序：根据加工工艺方案，编写数控程序。
数控程序是由一系列指令组成的，其中包括刀具的运动轨迹、速度、进给量等参数。
编写数控程序需要具备一定的数控编程知识和技巧。
3. 载入程序和设置工艺参数：将编写好的数控程序载入数控机床的数控系统中，并根据实际情况设置相应的工艺参数，如刀具长度补偿、切削深度等。
4. 定位工件和刀具：将待加工的工件装夹在数控机床的工作台上，并安装好刀具。
通过传感器获取工件和刀具的位置信息，并传递给数控系统。
5. 启动数控机床：按下启动按钮，数控机床开始工作。
数控系统根据接收到的数控程序和工艺参数，计算出刀具的运动轨迹和速度，并发送控制信号给执行机构。
6. 加工工件：执行机构根据接收到的控制信号，控制刀具的位置和运动状态。
数控机床的组成及工作原理
数控机床的组成及工作原理
数控机床由以下几部分组成：
1. 机床主体：包括床身和立柱，用于支撑和固定其他部件，并提供基准面。
2. 伺服系统：包括伺服电机、伺服放大器和传感器等，用于驱动主轴和运动轴实现高精度运动。
3. 控制系统：包括数控装置和操作面板，用于接收输入指令、处理运动轨迹和控制机床运动。
4. 刀具系统：包括刀具和刀具刀架等，用于切削物料，实现加工操作。
5. 冷却系统：包括冷却装置和冷却管路等，用于冷却加工过程中产生的热量，保护工件和刀具。
工作原理：
1. 基本的工作原理是通过数控装置输入加工程序和指令，通过控制系统将指令转化为电信号，传递给伺服系统。
2. 伺服系统接收电信号后，驱动伺服电机，通过配合传感器来实时检测回馈信号，可监控和控制机床各轴运动状态。
3. 控制系统根据加工程序中的指令，控制伺服系统精确地驱动机床的主轴和各轴运动，实现不同的加工过程。
4. 刀具系统根据加工程序和控制信号，进行切削操作，完成物料的形状、尺寸和表面处理等加工要求。
5. 冷却系统通过冷却装置将冷却介质送至刀具和加工区域，冷却刀具和加工区域，控制加工温度和保护刀具寿命。
总的来说，数控机床通过精确控制伺服系统的运动，实现刀具对工件的精细切削，使加工过程更加自动化和高效化。
数控车床的基本组成和工作原理
数控车床的基本组成和工作原理数控车床是一种通过计算机程序控制刀具移动和工件旋转等运动的机床，能够精确加工各类轴对称的零部件。
它是现代制造业中重要的加工设备，具有高精度、高效率、灵活性强等优点。
下面将介绍数控车床的基本组成和工作原理。
一、基本组成1.床身：数控车床的床身是整个机床的基础架构，承载整个机床的各个部件和组件。
床身一般由铸铁制成，具有高强度和抗振性能。
2.主轴箱：主轴箱安装在床身上，负责驱动工件的旋转运动。
主轴由电机驱动，在主轴箱内通过轴承支撑和转动。
3.刀架：刀架负责调节和控制刀具的位置和运动。
数控车床一般配备多个刀架，用于安装不同类型和规格的刀具。
刀架配有电动或液压驱动装置，可以实现刀具的快速切换和自动换刀。
4.工作台：工作台是放置和夹持工件的平台。
数控车床的工作台可以实现不同方向的移动和旋转，以便于刀具的切削和工件的加工。
5.伺服系统：伺服系统由数控装置、伺服电机和测量装置等组成，用于控制刀具和工件的运动。
数控装置是数控车床的大脑，根据预先编写的切削程序计算和控制刀具运动轨迹、进给速度和加工参数等。
6.冷却系统：冷却系统用于为数控车床提供冷却液，以冷却工件和刀具，减少摩擦和热量的产生，保护工件和刀具不受损坏。
二、工作原理1.切削程序编写：在进行切削之前，需要先编写切削程序。
切削程序是指通过计算机软件编写的程序，包含了刀具运动轨迹、进给速度、切削深度等加工参数的信息。
2.加工设备准备：在进行数控加工之前，需要进行刀具的安装和工件夹持。
安装刀具时，需要选择合适的刀具规格和类型，并进行刀具刀柄的装夹。
工件夹持时，需要使用合适的夹具将工件固定在工作台上。
3.参数设置：设置数控装置的各项参数，包括切削深度、进给速度、切削速度、加工路径等。
这些参数的设置根据切削程序和工件的要求进行调整。
4.启动加工：当设置完成后，启动数控装置，数控装置根据切削程序的要求，计算刀具的运动轨迹和运动速度，控制伺服系统的动作。
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引言概述：数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械设备，它具有高精度、高效率、高灵活性等优点，被广泛应用于制造业。
本文将详细介绍数控机床的工作原理及工作过程，以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、数控机床的工作原理1.1 数控机床的基本组成数控机床由机床本体、数控装置和执行机构三部分组成。
机床本体负责加工工件，数控装置负责控制机床的运动，执行机构负责将数控装置发出的指令转化为机床的实际运动。
1.2 数控机床的控制系统数控机床的控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控装置、传感器、执行机构等，软件则是通过编程实现对机床运动的控制。
数控机床的控制系统能够实现多轴、多通道的同时控制，以满足复杂加工工艺的需求。
1.3 数控机床的工作原理数控机床的工作原理是通过数控装置将加工工艺参数转化为机床的运动轨迹和工艺过程。
首先，操作人员通过编程输入工艺参数和加工路径。
然后，数控装置根据编程信息计算出各轴的运动轨迹和速度，并通过执行机构控制机床的运动。
最后，机床按照预定的路径和速度进行加工，完成工件的加工任务。
二、数控机床的工作过程2.1 工件加工准备在进行数控加工之前，需要进行工件的准备工作。
这包括选择适当的材料、设计加工工艺、确定刀具和夹具等。
同时，还需要编写加工程序，将加工路径和参数输入数控装置。
2.2 数控机床的自动运行一旦完成了工件的准备工作，数控机床就可以开始自动运行了。
操作人员将加工程序输入数控装置，并启动机床。
数控装置会根据程序中的指令，控制机床的运动轨迹和速度，实现工件的加工。
2.3 加工过程的监控与调整在数控机床工作过程中，操作人员需要监控加工过程，并根据需要进行调整。
通过数控装置提供的监控界面，可以实时查看机床的运行状态、加工进度等信息。
如果发现加工结果与预期不符，操作人员可以通过调整加工参数或修正程序来进行纠正。
三、数控机床的应用领域3.1 汽车制造业数控机床在汽车制造业中起着重要的作用。
数控车床的基本组成和工作原理
数控车床的基本组成和工作原理数控车床是一种集机械、电子、液压、传感等技术于一体的高精度、高效率的数控机床。
它的基本组成部分包括机床主体、数控系统、刀具系统、控制设备、液压系统、机床附件等。
1.机床主体：数控车床的机床主体由床身、主轴箱、工作台、床鞍、电气箱等组成。
床身是数控车床的主体支撑部分，负责承担工件和刀具的加工负荷。
主轴箱包括主轴、前轴和后轴，负责传动和控制主轴的转速和进给速度。
工作台是工件的加工平台，可以沿着床身的滑轨进行沿床移动。
床鞍是支撑工作台的部件，通过导轨和直线导轨与床身相连接。
电气箱负责存放和保护数控系统和电气元件。
2.数控系统：数控系统是数控车床的核心部分，负责控制机床的各项运动和加工过程。
数控系统包括硬件和软件两个部分。
硬件包括数控主机、输入设备和输出设备等，负责数据的采集和处理。
软件包括编程系统和运行控制系统等，负责编写和修改加工程序，并控制机床按照程序进行自动化加工。
3.刀具系统：刀具系统由刀架、刀杆、刀片组成，负责刀具的选择和切削加工。
刀架是刀具的支撑部分，可以进行刀具的进给、进给速度、进给深度和切削宽度的调节。
刀杆安装在刀架上，固定刀片并将切削力传递到刀架上。
刀片是用来进行切削加工的工具，根据不同的加工需求选择不同的刀片类型。
4.控制设备：控制设备包括电气控制箱、操作面板等组成部分。
电气控制箱负责接收和转换数控系统发送的指令，并通过电气元件控制机床的各项运动。
操作面板是数控系统的操作界面，用来设置加工参数、编写加工程序和监控机床的运行状态。
5.液压系统：液压系统负责机床主轴箱、刀架、工作台等部位的液压传动和控制。
液压系统包括液压油箱、液压泵、液压阀等组成部分。
液压油箱用来储存液压油，液压泵用来提供液压油的动力，液压阀用来控制液压油的流动和压力。
6.机床附件：机床附件包括夹具、传感器、冷却装置等附件。
夹具用来固定工件，保证工件的稳定和精度。
传感器负责检测和测量机床的运动状态和加工过程的数据。
数控机床的组成及工作原理
数控机床的组成及工作原理数控机床是一种通过计算机程序控制工作过程的机床。
其主要组成部分包括机床本体、数控装置、执行机构和编程输入装置。
下面将详细介绍数控机床的组成和工作原理。
一、机床本体包括床身、工作台、主轴箱和进给机构等部分。
床身是数控机床的基础，用于支撑其他各部件。
工作台是用于安装工件的平台。
主轴箱包含主轴和主轴驱动装置，用于使工具高速旋转。
进给机构包括进给运动的驱动装置，如伺服电机和滚珠丝杠等。
二、数控装置是数控机床的核心部件，它接收编程输入的指令，并将其转换为机床可以执行的信号。
数控装置由计算机和控制器两部分组成。
计算机负责进行数值计算和处理，控制器则进行信号转换和输出。
三、执行机构是将数控装置输出的信号转换为机床实际动作的部件。
其中，伺服系统用于控制进给和主轴的运动，其通过监测运动误差并进行修正，实现精确控制。
刀库和换刀系统用于自动更换工具，提高工作效率。
冷却系统用于冷却切削过程中产生的热量，保持机床的稳定工作。
四、编程输入装置用于向数控装置输入工艺参数和加工路径等信息。
常见的编程输入装置有编程盘、键盘和计算机等。
编程盘通过机械方式输入指令，一般用于简单的数控机床。
键盘和计算机则提供了更灵活和便捷的输入方式，适用于复杂的加工工艺。
数控机床的工作原理是：首先，操作人员根据工件要求编写加工程序，并将程序输入数控装置。
然后，数控装置依次读取程序中的指令，并转换为相应的电信号。
这些电信号经过执行机构，控制机床本体的运动，如进给运动和主轴转速等。
在加工过程中，数控装置会不断监测加工精度，并根据设定的参数进行修正。
最后，机床通过刀具对工件进行加工，完成预定的加工任务。
总之，数控机床是一种通过计算机程序控制运动和加工的高精度、高效率的机床。
其主要组成部分包括机床本体、数控装置、执行机构和编程输入装置。
通过数控装置的控制，机床能够实现高精度、高效率的加工，并提高生产效益。
简述数控机床的基本构造及工作原理
简述数控机床的基本构造及工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化加工设备，它可以根据预先设定的程序和指令，实现对工件的精确加工和加工过程的自动控制。
数控机床的基本构造包括机床主体、数控系统、执行机构和工作台等部分，其工作原理是通过数控系统将加工程序转化为机床运动的控制指令，再通过执行机构将指令转化为相应的运动，并最终实现对工件的加工。
一、机床主体机床主体是数控机床的基础部分，它通常由立柱、工作台、床身、主轴箱等组成。
立柱起支撑作用，工作台用于固定和夹持工件，床身用于支撑和固定各个部件，主轴箱用于安装主轴和主轴驱动装置等。
机床主体的稳定性和刚性对加工精度和效率有重要影响。
二、数控系统数控系统是数控机床的核心部分，它负责解释和执行加工程序，并将控制指令发送给执行机构。
数控系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等，软件则包括操作系统、数控编程软件和数控驱动软件等。
数控系统可以实现多种功能，如自动换刀、自动测量和自动修正等，大大提高了加工效率和精度。
三、执行机构执行机构是将数控系统发送的控制指令转化为机床运动的装置。
常见的执行机构包括伺服电机、液压驱动装置和气动装置等。
伺服电机通常用于实现机床的主轴、进给轴和辅助轴等的运动控制，液压驱动装置和气动装置则用于实现机床的夹紧、换刀和辅助功能等。
四、工作台工作台是数控机床用于夹持和固定工件的部分，通常包括工作台座、工作台面和工件夹具等。
工作台座用于支撑和固定工作台面，工作台面则用于放置和夹持工件，工件夹具则用于固定工件在加工过程中的位置和方向。
工作台的结构和性能直接影响到加工精度和稳定性。
数控机床的工作原理是将加工程序转化为机床运动的控制指令，并通过执行机构实现对工件的加工。
具体来说，首先需要编写加工程序，包括工件的几何形状、加工路径、切削参数等。
然后将加工程序输入数控系统，并进行编译和解释。
数控系统将加工程序解释为一系列的控制指令，如进给速度、主轴转速、刀具补偿等。
数控机床的基本组成与工作原理
数控机床的基本组成与工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械设备，它在现代制造业中起着至关重要的作用。
本文将介绍数控机床的基本组成和工作原理。
一、数控机床的基本组成1. 主机部分：数控机床的主机部分由机床本体、主轴和伺服系统组成。
机床本体是数控机床的主体结构，包括床身、工作台、滑枕等。
主轴是机床用来转动刀具或工件的主要部件。
伺服系统则负责控制主轴和工作台的运动。
2. 数控系统：数控机床的核心部分是数控系统，它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控装置、输入输出设备和传感器等，而软件则是指数控程序和数控编程软件。
数控系统负责接收和处理指令，控制机床的运动。
3. 刀具系统：数控机床的刀具系统包括刀具、刀柄和刀库等。
刀具是用来加工工件的工具，刀柄则负责固定刀具。
刀库是用来存放刀具的地方，可以根据需要自动更换刀具。
4. 辅助设备：数控机床还需要一些辅助设备来完成加工任务。
常见的辅助设备有冷却液系统、夹具和自动送料装置等。
冷却液系统用来冷却刀具和工件，夹具用来固定工件，而自动送料装置则负责将工件送入机床。
二、数控机床的工作原理数控机床的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 编写数控程序：操作人员首先需要编写数控程序，该程序包含了加工工件所需的各种指令和参数。
数控程序可以通过专门的数控编程软件编写，然后通过输入设备输入到数控系统中。
2. 加工准备：在开始加工之前，操作人员需要进行加工准备工作。
这包括选择合适的刀具和夹具，调整机床的工作台和主轴位置，以及设置好冷却液系统和自动送料装置等。
3. 启动数控系统：当加工准备完成后，操作人员可以启动数控系统。
数控系统将根据编写的数控程序，控制机床的运动。
它会发送指令给伺服系统，控制主轴和工作台的运动，同时监测加工过程中的各种参数。
4. 加工工件：一旦数控系统启动，机床就会开始自动加工工件。
数控系统会根据编写的数控程序，控制刀具的进给速度、切削深度和切削速度等。
数控机床的组成及基本工作原理
数控机床的组成及基本工作原理
数控机床是一种通过数字指令来控制工作过程的机床。
它由数控系统、机械部分和执行部分组成。
数控系统包括主机、数控装置、输入输出设备、中央处理器等。
机械部分包括机床主体、工作台、刀具和工件夹持装置等。
执行部分包括伺服电机、伺服阀、液压元件和传感器等。
1.数控程序输入：操作人员通过数控系统的输入设备，将加工工艺及
相关参数输入数控系统，形成加工程序。
2.程序处理：数控系统的中央处理器将输入的加工程序进行处理，生
成机床控制指令，并将其存储在内存中。
3.指令解释与分发：数控系统根据存储在内存中的控制指令，将其解
释为相应的电信号，经过分发输出给机床的执行部分。
4.机床控制：执行部分接收到数控系统的控制信号后，根据控制指令
控制机床的各个动作，包括主轴转速、进给速度、刀具切削位置等。
5.加工操作：根据数控系统的控制指令，机床开始进行加工操作，如
切削、打磨、钻孔等。
6.检测与反馈：执行部分会将机床在加工过程中的状态反馈给数控系统，包括刀具的位置、工件的位置等。
数控系统通过传感器采集这些反馈
信息，并对其进行处理和判断。
7.加工完成：根据加工程序的设置，数控系统会判断加工是否完成，
如果未完成，则继续进行加工操作；如果已完成，数控系统会停止机床的
运动。
总结起来，数控机床通过输入加工程序，经过程序处理和解释，控制机床的各个动作，从而实现对工件的精确加工。
它具有加工精度高、生产效率高、自动化程度高等优点，被广泛应用于各种工业制造领域。
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通过计算机数控系统控制工作过程的机床。
它能够自动执行各种加工操作，具有高精度、高效率和灵活性等优点。
下面将详细介绍数控机床的工作原理及工作过程。
一、工作原理数控机床的工作原理主要包括数控系统、伺服系统、传动系统和执行系统。
1. 数控系统：数控系统是数控机床的核心部件，它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括主机、数控装置和输入输出设备等，软件包括数控程序和参数等。
数控系统通过计算机控制，将加工图纸转化为数控程序，并通过数控装置将程序传输给机床进行加工操作。
2. 伺服系统：伺服系统是数控机床的动力系统，它由伺服电机、传感器和伺服控制器等组成。
伺服电机通过传感器检测位置和速度等信息，并将信号传输给伺服控制器，控制电机的转动。
伺服系统能够实现高精度的位置控制，确保机床的精确加工。
3. 传动系统：传动系统是数控机床的动力传输系统，它由主轴、伺服电机和传动装置等组成。
主轴通过伺服电机驱动，将切削刀具转动起来，完成加工操作。
传动装置包括齿轮、皮带和螺杆等，能够将电机的转动传递给切削刀具。
4. 执行系统：执行系统是数控机床的执行部件，它包括工作台、刀库和切削刀具等。
工作台能够实现工件的定位和夹紧，确保加工的准确性。
刀库可以存放多种切削刀具，根据加工要求自动选择合适的刀具进行加工。
二、工作过程数控机床的工作过程主要包括工件加工准备、数控程序编制、机床调试和加工操作等步骤。
1. 工件加工准备：在进行数控机床加工之前，需要进行工件的准备工作。
包括选择合适的工件材料、制定工件加工方案、制定数控程序和准备切削刀具等。
2. 数控程序编制：根据工件的加工要求，使用专门的数控编程软件编写数控程序。
数控程序包括加工路径、加工速度和切削参数等信息。
编写好的数控程序通过输入输出设备传输给数控机床。
3. 机床调试：在进行正式加工之前，需要对数控机床进行调试。
主要包括安装切削刀具、调整工作台位置和设置切削参数等。
数控机床的组成及基本工作原理
1．2 数控机床的组成及基本工作原理一、数控机床组成数控机床由：程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。
1、程序的存储介质，又称程序载体1)穿孔纸带（过时、淘汰）；2)盒式磁带（过时、淘汰）；3)软盘、磁盘、U盘；4)通信。
2、输人/输出装置1)对于穿孔纸带，配用光电阅读机；（过时、淘汰）；2)对于盒式磁带，配用录放机；（过时、淘汰）；3)对于软磁盘，配用软盘驱动器和驱动卡；4)现代数控机床，还可以通过手动方式(MDI方式)；5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。
3、CNC单元CNC单元是数控机床的核心，CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
CNC单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。
其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号；选择和交换刀具的刀具指令信号，冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
准备功能：G00,G01,G02,G03,辅助功能：M03，M04刀具、进给速度、主轴：T，F，S4、伺服系统由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。
它的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。
对于步进电机来说，每一个脉冲信号使电机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。
每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。
如三轴联动的机床就有三套驱动系统。
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。
5、位置反馈系统（检测反馈系统）伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。
包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。
（作业：让同学们网上查找反馈元件，下节课用5分钟自述所查内容）反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置，通过比较，计算实际位置与指令位置之间的偏差，并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
数控机床的工作原理及基本组成
数控机床的工作原理及基本组成1.机床本体：数控机床本体主要由床身、滑台、主轴箱、工作台和刀具等组件构成。
它们是机床的核心部分，用于支撑和固定零件、提供加工运动和工作力，以完成工件的加工。
2.数控装置：数控装置是数控机床的大脑，负责接收来自计算机的输入指令，并将指令转化为电信号发送给执行机构。
数控装置通常包括控制器、存储器、输入设备和显示设备等组成部分。
-控制器：负责接收和解读计算机指令，并生成所需的控制信号。
-存储器：用于存储数控程序和相关数据，包括程序存储器和数据存储器。
-输入设备：如键盘、手柄或触摸屏等，用于输入操作指令和数据。
-显示设备：如液晶显示屏或示波器等，用于显示机床状态和加工过程。
3.执行机构：执行机构是将数字信号转化为机床运动的设备，常见的执行机构有数控伺服系统、伺服电机、伺服阀、液压系统等。
执行机构负责控制机床轴向和刀具运动，以实现各种加工操作。
-数控伺服系统：负责将控制信号转化为电流和电压，驱动伺服电机执行相应的运动。
-伺服电机：通过接收数控伺服系统的信号，以精确的方式驱动机床工作台和刀具进行各种运动。
-伺服阀：用于控制液压系统，实现工作台及各轴向的缓冲、换向和保持等功能。
-液压系统：提供动力源，并控制机床的加工力和速度等参数，以实现加工过程的细微调整。
4.辅助设备：辅助设备用于支持和辅助数控机床的工作，包括编程设备、工作夹具、刀具和冷却液系统等。
-工作夹具：用于固定工件，确保其在机床上加工时的稳定性，避免产生误差。
-刀具：用于切削和加工材料的工具，包括铣刀、钻头、切削刀等，其种类和选择根据具体加工需求来确定。
-冷却液系统：用于冷却和润滑机床刀具和工件的系统，防止加工过程中的高温和磨损。
总结起来，数控机床的工作原理是通过数控装置接收和解析指令，将其转化为电信号，再通过执行机构控制机床的运动和加工力，从而实现对工件的精确加工。
数控机床的基本组成包括机床本体、数控装置、执行机构和辅助设备。
数控机床的工作原理及基本组成
1.2 数控机床的工作原理及基本组成
刀具位移数据，再按照编程的有关规定编写加工程序，然后 制作信息载体的加工信息输入到数控装置，在数控装置内部 的控制软件支持下，经过处理计算后，发出相应的指令，通 过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，完成对零件的切削加 工。
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1.2 数控机床的工作原理及基本组成
伺服系统是数控系统的执行部件，它包括电动机、速度控制 单元、测量反馈单元、位置控制等部分。伺服系统将数控系 统发来的各种运动指令，转换成机床移动部件的运动，由于 伺服系统直接决定刀具和工件的相对位置，所以伺服系统的 性能是决定数控机床加工精度和生产率的主要因素之一。目 前许多数控机床使用了全数字伺服驱动的直线电动机，这种 电动机刚性好，可高速转动。
1.1.2 数控技术发展的几个主要阶段
数控机床发展到今天，完全依赖于数控系统的发展。自 1952年美国研制出第一台数控铣床起，数控系统经历了两 个阶段共六代的发展。下一页 返回来自1.1 数控技术的发展
1. 数控阶段(1952-1970年) 早期计算机的运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理
第1章 数控技术概论
1.1 数控技术的发展 1.2 数控机床的工作原理及基本组成 1.3 数控机床的分类 1.4 数控机床的特点和应用范围 1.5 典型数控系统简介
1.1 数控技术的发展
1.1.1 数控机床的产生
数控是数字控制(NC，Numerical Control)的简称，是 用数字化信号对机床的运动及加工过程进行控制的自动控制 技术。采用数字控制的机床或装备了数控系统的机床，称为 数控机床，它把机床的加工程序和运动变量(如坐标方向、位 移量、轴的转向和转速等)，以数字形式预先记录在控制介质 上，通过数控装置自动地控制机床运动，同时具有自动换刀、 自动测量、自动润滑及冷却等功能。
数控机床的的组成和工作原理
数控机床的的组成和工作原理
一、数控机床的组成
一般由程序载体、输入输出设备、数控（CNC）系统、伺服单元、位置检测（反馈）系统、机床机械部件本体等六个部分组成。
二、数控机床的基本工作原理
一般数控机床加工过程是：
依据被加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写加工程序；所编写的加工程序输入到机床数控装置；数控装置将程序（代码）进行译码、运算之后，向机床各个坐标的伺服机构和帮助装置发出信号，以驱动机床各运动部件，并掌握所需要的帮助动作，最终加工出合格的零件。
各部分分述如下:
1、程序载体（掌握介质）
掌握介质是指将零件加工信息传通过输入装置送到数控装置去的信息载体掌握介质有多种形式，它随着数控装置的类型不同，常用的有穿孔纸带、穿孔卡、磁带、磁盘等。
2、输入装置
将程序载体内有关加工信息读入数控装置
3、数控装置
输出装置将掌握运算器发出的命令送到伺服系统，经功率放大，驱动
机床完成相应的动作。
4、伺服系统
伺服系统是数控机床的执行机构，包括驱动和执行两大部分。
伺服系统接收数控系统的指令信息，并根据指令信息的要求带动机床的移动部件运动或执行部分动作。
5、位置反馈系统
6、机床本体
机床本体是数控机床的主体，用于完成各种切削加工的机部分。
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1.1 数控技术的发展
的砂轮线速度可达120-160 m/min，甚至200m/min。 自动换刀时间可在1s以下，托盘交换时间8s左右。 4.智能化 早期的系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调 度任务，以确保加工在规定期限内完成。而目前人工智能则 试图用计算模型实现人类的各种智能行为。在数控技术领域， 智能控制的研究和应用正沿着几个重要分支发展:自适应控制 (AC，Adaptive Control)、模糊控制、神经网络控制、 专家控制、学习控制、前馈控制等。自适应控制是在加工过 程中不断检查能表示加工状态的相关参数，如切削力、切削 温度，通过与机内设定参数的对比及响应的处理，对主轴转
现代数控系统已经逐步由16位CPU过渡到32位CPU，日本 已开发出64位CPU的数控系统。日本的FANUC公司的数控 系统已广泛采用32位CPU，如FANUC-15数控系统采用 32位CPU，实现了最小位移单位为0.1μm，最大进给速度 达到100 m/min。 在数控机床的高速化中，提高主轴旋转非常重要。由于主轴 旋转的高速化，使得切削时间比过去缩短了80%。目前很 多数控机床采用高速内装式主轴电动机，使主轴的驱动不必 通过齿轮箱，而是直接把电动机与主轴连接成一体装入主轴 部件中，可将主轴转速提高到4000-5000 r/min.
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1.1 数控技术的发展
第六代数控:1990年以后，PC，Personal Computer(个人计算机，国内习惯称微机)的性能已发展到 很高的阶段，可满足作为数控系统核心部件的要求，数控系 统从此进入了基于PC时代。
1.1.3 我国数控技术发展概况
我国从1958年开始研究数控技术，1966年研制成功晶体 管数控系统，并将样机应用于生产。1968年，研制成功 X53 K-1立式铣床。20世纪70年代初，加工中心研制成功。 1988年，我国的FMS通过验收投人运行，用于生产、伺服 电动机的零件。1981-2000年，我国数控技术经历了引进 国外先进技术、消化吸收、科技攻关和产业化攻关四阶段， 使我国的数控技术飞速发展。
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1.2 数控机床的工作原理及基本组成
伺服系统是数控系统的执行部件，它包括电动机、速度控制 单元、测量反馈单元、位置控制等部分。伺服系统将数控系 统发来的各种运动指令，转换成机床移动部件的运动，由于 伺服系统直接决定刀具和工件的相对位置，所以伺服系统的 性能是决定数控机床加工精度和生产率的主要因素之一。目 前许多数控机床使用了全数字伺服驱动的直线电动机，这种 电动机刚性好，可高速转动。
1. 高速度、高精度化 速度、精度是机械制造技术的关键性指标。由于采用了高速
CPU芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率检测元件的交流 数字伺服系统，同时采用了改善机床动态、静态特征等有效
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1.1 数控技术的发展
措施，机床的速度、精度已大大提高。 提高微处理器的位数和速度是提高数控系统的最有效的手段。
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1.2 数控机床的工作原理及基本组成
刀具位移数据，再按照编程的有关规定编写加工程序，然后 制作信息载体的加工信息输入到数控装置，在数控装置内部 的控制软件支持下，经过处理计算后，发出相应的指令，通 过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，完成对零件的切削加 工。
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1.1 数控技术的发展
动更换工件，一次装夹完成全部加工工序，可以减少辅助时 间，实现一机多用，最大限度地提高机床的开机率和利用率。 3.高效化 数控机床加工提倡以减少工序及辅助时间为主要目的复合加 工，而且正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。工件在一 台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等 各种措施，完成多工序、多表面的复合加工，数控技术的进 步提供了多轴和多轴联动控制，如FANUC-15系统的可控 轴数和联动轴数为2-15轴，西门子880系统控制轴数可达 24轴。装有滚珠丝杠的数控机床快速移动可达60 m/min， 装有直线电动机的数控机床可达120-160 m/min；磨床
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1.1 数控技术的发展
速、执行部件进给速度等进行校正，使数控机床能够始终在 最佳的切削状态下工作，从而提高加工精度。在数控系统中 还可以配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设 定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在压力、温度、 位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统性能大大 提高，从而达到最佳控制的目的。 5. 先进制造系统 柔性制造单元(FMC，Flexible ManufacturingCell)是 一种几乎不用人参与而且能连续地对同一类型零件中不同零 件进行自动化加工的最小加工单元，是独立使用的加工设备， 又可以作为柔性制造系统或柔性自动线的基本组成模块。
影响还不大，但不能适应机床适时控制的要求。人们不得不 采用电子元件来构成专门的逻辑部件，组成专用计算机来实 现机床加工的要求，称为硬件连接数控，简称为数控(NC)。 随着元器件的发展，这个阶段经历了三代，即 第一代数控:1952-1959年，采用电子管元件构成的专用 (NC)装置。 第二代数控:1959-1964年，采用晶体管电路的NC装置。 第三代数控:1965-1970年，采用中小规模集成电路的NC 装置。
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1.2 数控机床的工作原理及基本组成
备将记载的加工信息输人到数控系统中。有些数控机床也可 采用操作面板上的按钮和键盘直接输入加工程序，或通过串 行口将计算机上编写的加工程序输入到数控系统中。 (2)数控装置 数控装置是数控机床的核心，它的作用是接收输入装置输人 的加工信息，完成数值的计算、逻辑判断、输入/输出控制 等功能。目前数控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。它是一种位置控制系统，根据输入 数据插补出的理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出 所需的零件。 (3)伺服系统
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1.1 数控技术的发展
柔性制造系统(FMS，Flexible Manufacturing system)是由加工系统、物料自动储运系统和信息控制系统 三者相结合并能自动运行的制造系统。这种系统可按任意顺 序加工一组不同工序与不同加工节拍的零件，工艺过程随加 工零件的不同作适当调整，能在设备的技术范围内自动地适 应加工零件和生产规模的变化。
第1章 数控技术概论
1.1 数控技术的发展 1.2 数控机床的工作原理及基本组成 1.3 数控机床的分类 1.4 数控机床的特点和应用范围 1.5 典型数控系统简介
1.1 数控技术的ห้องสมุดไป่ตู้展
1.1.1 数控机床的产生
数控是数字控制(NC，Numerical Control)的简称，是 用数字化信号对机床的运动及加工过程进行控制的自动控制 技术。采用数字控制的机床或装备了数控系统的机床，称为 数控机床，它把机床的加工程序和运动变量(如坐标方向、位 移量、轴的转向和转速等)，以数字形式预先记录在控制介质 上，通过数控装置自动地控制机床运动，同时具有自动换刀、 自动测量、自动润滑及冷却等功能。
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1.2 数控机床的工作原理及基本组成
床的其他辅助动作，如工件夹紧、松开，切削液的开关，刀 具的自动更换等。
1.2.2 数控机床的组成
1. 数控机床的组成 数控机床一般是由输入/输出设备、数控装置、伺服系统、
机床本体和检测反馈装置组成，其基本组成框图如图1-2所 示。 (1)输入/输出设备 用于记载零件的加工的工艺过程、工艺参数和位移数据等各 种加工信息，从而控制机床的运动，实现零件的机械加工。 常用的信息载体有穿孔纸带、磁带、磁盘等，并通过输入设
计算机集成制造系统(CIMS，Computer Inlegrated Manufacturing System)是一种企业经营管理哲理的体 现，它强调企业的生产经营是一个整体，必须用系统工程的 观点来研究和解决生产经营中出现的课题。集成的核心不仅 是设备的集成，更主要的是以信息为主导的技术集成和功能 集成。计算机是集成的工具，计算机辅助的各单元技术是集 成的基础，信息交换是桥梁、信息共享是目标。
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1.2 数控机床的工作原理及基本组成
1.2.1 数控机床的工作原理
数控机床的工作原理示意图如图1-1所示。首先根据被加工 零件的形状、尺寸及工艺要求等，采用手工或计算机进行零 件加工的程序编排，把加工零件所需机床的各种动作及工艺 参数变成数控装置所能接受的程序代码，并将这些程序代码 存储在控制介质(穿孔带、磁带、磁盘)上，然后经输入装置 读出信息并送入数控装置。当控制介质为穿孔带时，用光电 读带机输入；若控制介质为磁带或磁盘时，可用驱动器输入， 或用计算机和数控机床的接口直接进行通信。进入数控装置 的信息经一系列的处理和运算转变成脉冲信号，有的脉冲信 号被传送到机床的伺服系统，经传动装置驱动机床有关运动 部件；有的脉冲信号则传送到可编程控制器中，按顺序控制
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1.1 数控技术的发展
2. 计算机数控阶段(1970至今) 到1970年，通用小型计算机业已出现成批生产。其运算速
度比20世纪五六十年代有了大幅度的提高，这比专门“搭” 成的专用计算机成本低、可靠性高。于是将它移植过来作为 数控系统的核心部件。从此进入了计算机数控阶段。随着计 算机技术的发展，这个阶段也经历了三代，即 第四代数控:1970-1974年，采用大规模集成电路的小型通 用计算机数控(CNC，Cotnpuler Numerical Control) 系统。 第五代数控:1974-1990年，微处理器和半导体存储器应用 于数控系统(MNC，Micro(CPU)NC）。
1.1.2 数控技术发展的几个主要阶段
数控机床发展到今天，完全依赖于数控系统的发展。自 1952年美国研制出第一台数控铣床起，数控系统经历了两 个阶段共六代的发展。
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1.1 数控技术的发展
1. 数控阶段(1952-1970年) 早期计算机的运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理