第1章 绪论_1

1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 铣床
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 普通磨床
1.1 数控技术的基本概念
1.1 数控技术的基本概念
•机床
数控机床的加工控制过程
零件图
0112
微型计算机
数控系统
机床本体
工艺处理
编制工件加工程序
加工好的零件
工作原理（Operating principle）
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 数控机床：数控车削中心
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 数控机床：数控车床
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 数控机床：数控铣床
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 数控机床：采用数控技术，装备有数控系统的机床。
第一台数控机床
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 数控机床与普通机床的主要区别： 采用数控系统控制机床的运行
– 深圳福斯特数控：http://www.first-cnc.com
– 广州数控： http://www.gsk.com.cn/
– 北京凯恩帝数控：http://www.knd.com.cn/
时间及考核方式
总学时54学时，理论48学时，实验6学时 闭卷考试成绩占80%， 平时考勤及作业占10%； 实验成绩占 10%。
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 数控机床：数控冲床
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 数控机床：立式加工中心
– 西门子： – 法那克：
http://202.117.26.249
http://www.siemens.com.cn http://www.fanuc.com.cn
– 中国制造业信息化网：http://www.e-works.net.cn
– 中国制造协作网： http://www.cmc.gov.cn
由床身、床头（主轴）箱、变速箱、进给箱、光杠、 丝杠、溜板箱、刀架、尾架等部分组成+数控系统
1.1 数控技术的基本概念
•机床----数控车床组成
由床身、床头（主轴）箱、变速箱、进给箱、光杠、 丝杠、溜板箱、刀架、尾架等部分组成
1.1 数控技术的基本概念
•机床----数控车床组成
由床身、床头（主轴）箱、变速箱、进给箱、光杠、 丝杠、溜板箱、刀架、尾架等部分组成
1.1 数控技术的基本概念
•机床----普车组成
由床身、床头（主轴）箱、变速箱、进给箱、 光杠、丝杠、溜板箱、刀架、尾架等部分组成
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1.1 数控技术的基本概念
•机床----普车传动
车床由床身、床头箱、变速箱、进给箱、光 杆、丝杆、溜板箱、刀架、床腿和尾架等部 分组成
1.1 数控技术的基本概念
•机床----数控车床组成
课程目的、内容
3. 先修课程：机械基础、电子技术、 微机原理、电气控制与PLC 4. 内容：数控机床结构原理 数控编程基础 数控系统工作原理
教材及参考书
[1]杨继昌等.数控技术基础.化学工业出版社，2005.5 [2]梅雪松等. 机床数控技术. 高等教育出版社，2013.3 [3]陈富安等.数控机床原理与编程.西安电子科技大学出版社， 2004.8 [4]李斌、李曦等，数控技术，华中科技大学出版社，武汉，
1.1 数控技术的基本概念
•数控系统
数控系统：采用数控技术，实现数字控制的一整套装置和设 备。包括：输入输出装置、数控装置、伺服驱动装置、主轴 驱动装置、辅助控制装置、
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 数控机床与普通机床的主要区别：
O40 ； 程序号 N10 G00 X10 Y25 Z1 S1250 M03；主轴启动，快速定位到（10， 25， 1） N20 G01 Z-5 F100 ； 进给到（10， 25， -5） N30 G02 X10 Y25 I20 J0 F125 ；X-Y平面顺时针铣圆弧 N40 G00 Z100 M05 ；快速退回，主轴停止 N50 X-20 ；快速退回 N60 M30 ；程序结束M30
第1章 绪论
本章内容
1.1 数控技术的基本概念----什么是数控技术
1.2 数控技术的产生与发展
1.3 数控机床的组成、分类 1.4 数控技术的相关知识
1.1 数控技术的基本概念
•主要介绍以下概念
① 什么是数控技术 数控技术是数字控制(Numerical Control—NC)技术 的简称，是用数字化的信息构成的程序对某一对象的工 作过程进行控制的一门自动化控制技术。其控制对象可 以是位移、角度、速度等机械量，也可以是温度、压力、 流量、颜色等物理量。 从这个广泛的意义上来讲，数控技术可以用于很多 领域的控制，但应用最多、最早、最成熟的是对机床的 控制。所以，通常所说的数控技术，是指机床数控技术， 并作如下定义。 数控技术，是机床数字控制(Numerical Control— NC)技术的简称，是用数字化的信息构成的程序对机床 的运动及加工过程进行控制的一门自动化控制技术。
2010.
[5]王爱玲.现代数控原理及控制系统. 北京:国防工业出版社， 2005. [6]毕承恩，丁乃健.现代数控机床. 北京:机械工业出版社， 1994.
教材及参考书
[7] FANUC系统、Siemens系统等各式各类技术手册. [8] 全国数控培训网络天津分中心. 数控原理. 机械工业出版， 1997. [9] 全国数控培训网络天津分中心. 数控编程. 机械工业出版， 1998.
③
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 目前分普通机床、数控机床两大类。 普通机床：车床、铣床、磨床、钻床、镗床等
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 普通车床
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 数控机床：装备有数控系统，采用数控技术控制的机床。 数控机床主要是为了解决复杂、精密、单件小批量以及 形状多变的零件加工问题而研制的。 1952年 ,为解决飞机发动机叶片的仿形加工问题，美国 帕森斯公司（Parsons，Co.）与麻省理工学院（MIT）伺 服机构实验室合作研制成功的第一台三坐标数控铣床，它 标志着数控机床、数控技术的诞生，并从此拉开了数控加 工的序幕。
1.1 数控技术的基本概念
•主要介绍以下概念
② 数控系统----也叫机床数控系统，采用数控技术，实现 数字控制的一整套设备和装置，叫数控系统。 早期用硬件数字电路实现数控，叫硬件数控 （NC）；目前基本上都是以计算机为核心实现数控， 叫计算机数控，简称CNC数控。 数控机床----装有数控系统，采用数字控制技术控制的 机床。
可以将加工轮廓类型、位置坐标、主轴转速、进给速 度等数字信息，采用统一的代码、格式编制成零件加工 程序。 操作者可以根据被加工零件的图纸要求，编制零件加 工程序，并输入数控系统，然后机床在数控系统的控制 下，按照零件加工程序确定的工艺流程，控制机床自动 地完成规定的加工过程，加工出工件。
1.1 数控技术的基本概念
– 中国机械信息网：
http://www.machineinfo.com
参考资料网址
– 中国数控在线： http://www.cncol.com – 数控论坛： – 华中数控： http://www.cnc.cq.cn http://www.huazhongcnc.com
– 上海开通数控： http://www.capitalnc.com – 南京数控： http://www.njcncmt.com
数控排刀车床
1.1 数控技术的基本概念
•机床----数控车床传动
G1
X轴 伺服电机
液压卡盘
YA1
YA2 SQ1 X+限位 SQ3 X参考点 刀架电机 M4 X-限位 SQ2 润滑电机 M5
M6
主轴 编码器
液压顶尖
冷却电机 M3
刀位检测开关 T1,T2,T3,T4 YA3 变速手柄1 Z轴 M7 伺服电机 SQ5 Z-限位
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 摇臂钻床
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 卧式镗床
1.1 数控技术的基本概念
•机床
机床(Machine tool)：是加工机械零件的机器，是生产、制 造各种机械设备的工作母机或工具机。 普通机床： 需要人工控制其运行，难以实现复杂零件加工，加工精 度低； 需要大量的人工调整，生产效率低，难以适应现代工业 发展的要求。 控制系统比较简单，一般采用“接触器-继电器”控制， 或者采用“接触器-继电器” +PLC控制，进给运动靠机械 传动或手动，灵活性差。
[10] 廖效果. 数控技术. 湖北科学技术出版社，2000.
[11] 叶蓓华. 数字控制技术. 清华大学出版社，2002.9 [12] 严爱珍. 机床数控原理与系统. 机械工业出版社，1999. [13] 陈富安. 数控原理与系统. 人民邮电出版社，2011.12
参考资料网址
西交大 数控技术及装备研究所：mt.xjtu.edu.cn – “数控技术”国家精品课程：
•数控系统
数控系统：采用数控技术，实现数字控制的一整套装置和设 备。包括：输入输出装置、数控装置、伺服驱动装置
主轴电 动机 伺服放 大器
伺服电动 机
1.1 数控技术的基本概念
•数控系统
数控系统：采用数控技术，实现数字控制的一整套装置和设 备。包括：输入输出装置、数控装置、伺服驱动装置、主轴 驱动装置
主轴电机 M2
SQ6 Z参考点
SQ4 Z+限位
1.1 数控技术的基本概念
•数控系统
数控系统：采用数控技术，实现数字控制的一整套装置和设 备。包括：输入输出装置
1.1 数控技术的基本概念
•数控系统
数控系统：采用数控技术，实现数字控制的一整套装置和设 备。包括：输入输出装置、数控装置
1.1 数控技术的基本概念
1.1 数控技术的基本概念
•机床
通过以上对机床的介绍，初步了解了普通机床、数控机床的 异同。 机床是加工机械零件的机器，是生产、制造各种机械设 备的工作母机或工具机。分为普通机床、数控机床两大类。 普通机床：人工控制其运行，难实现复杂零件加工，加工精 度低；需人工调整，效率低；一般采用“接触器-继电器” 控制/―接触器-继电器” +PLC控制，进给运动靠机械传动或 手动，灵活性差。 数控机床：采用数控技术系统控制，可实现复杂零件加工， 加工精度高，自动化程度高，效率高，采用“接触器-继电 器”+数控系统控制，进给运动由伺服电机驱动。
数控技术
陈富安
河南工业大学 电气工程学院
课程目的、内容
1. 性质：专业方向拓展课 2. 目的：了解数控技术基本知识 熟悉数控机床、数控编程 掌握控制思想、应用方法
数控技术是现代制造技术的核心，是企业现 代化水平的标志。学习数控技术，掌握其控制思想 和应用方法，了解电气自动化控制技术在工业生产 领域的作用，对于学习“电气工程及其自动化专业 ----工业电气与控制方向”具有十分重要的意义