数控加工工艺系统的基本组成
数控技术及应用教案及讲稿
数控技术及应用教案及讲稿第一章：数控技术概述一、教学目标1. 了解数控技术的定义和发展历程。
2. 掌握数控系统的基本组成和工作原理。
3. 了解数控技术在工程领域的应用。
二、教学内容1. 数控技术的定义和发展历程。
2. 数控系统的基本组成：数控装置、伺服系统、测量系统、数控编程等。
3. 数控技术在工程领域的应用：机械制造、汽车制造、航空制造等。
三、教学方法1. 讲授：讲解数控技术的定义、发展历程和基本组成。
2. 互动：提问学生了解数控技术在实际工程中的应用。
四、教学资源1. PPT课件：介绍数控技术的定义、发展历程和基本组成。
2. 视频素材：展示数控技术在工程领域的应用实例。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对数控技术定义和发展历程的掌握。
2. 课后作业：布置相关课后题目，加深学生对数控系统基本组成的理解。
第二章：数控装置一、教学目标1. 了解数控装置的分类和功能。
2. 掌握数控装置的硬件结构和软件系统。
3. 熟悉数控装置的调试和维护方法。
二、教学内容1. 数控装置的分类：通用型数控装置、专用型数控装置。
2. 数控装置的功能：控制功能、编程功能、仿真功能等。
3. 数控装置的硬件结构：输入/输出接口、中央处理单元、存储器等。
4. 数控装置的软件系统：数控系统软件、数控编程软件等。
5. 数控装置的调试和维护方法。
三、教学方法1. 讲授：讲解数控装置的分类、功能和硬件结构。
2. 实操：演示数控装置的调试和维护方法。
四、教学资源1. PPT课件：介绍数控装置的分类、功能和硬件结构。
2. 实操设备：供学生实际操作数控装置。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对数控装置分类和功能的掌握。
2. 实操报告：评估学生在实操过程中的表现。
第三章：伺服系统一、教学目标1. 了解伺服系统的分类和功能。
2. 掌握伺服系统的硬件结构和软件系统。
3. 熟悉伺服系统的调试和维护方法。
二、教学内容1. 伺服系统的分类：模拟伺服系统、数字伺服系统。
数控系统(CNC系统)
参考资料：/%C5%C9%BF%CB652/blog/item/040742fc5ab3e50eb17e c577.html一、ＣＮＣ系统的基本构成ＣＮＣ系统是一种用计算机执行其存储器内的程序来实现部分或全部数控功能的数字控制系统。
由于采用了计算机，使许多过去难以实现的功能可以通过软件来实现，大大提高了ＣＮＣ系统的性能和可靠性。
ＣＮＣ系统的控制过程是根据输入的信息，进行数据处理、插补运算，获得理想的运动轨迹信息，然后输出到执行部件，加工出所需要的工件。
ＣＮＣ系统由硬件和软件组成，软件和硬件各有不同的特点。
软件设计灵活，适应性强，但处理速度慢；硬件处理速度快，但成本高。
ＣＮＣ的工作是在硬件的支持下，由软件来实现部分或大部分的数控功能。
二、ＣＮＣ系统的硬件结构ＣＮＣ系统的硬件结构可分为单微处理器结构和多微处理器结构两大类。
早期的ＣＮＣ系统和现有的一些经济型ＣＮＣ系统采用单微处理器结构。
随着ＣＮＣ系统功能的增加，机床切削速度的提高，单微处理器结构已不能满足要求，因此许多ＣＮＣ系统采用了多微处理器结构，以适应机床向高精度、高速度和智能化方向的发展，以及适应计算机网络化及形成ＦＭＳ和ＣＩＭＳ的更高要求，使ＣＮＣ系统向更高层次发展。
１．单微处理器结构图６－３ＣＮＣ系统硬件的组成框图所谓单微处理器结构，即采用一个微处理器来集中控制，分时处理ＣＮＣ系统的各个任务。
某些ＣＮＣ系统虽然采用了两个以上的微处理器，但能够控制系统总线的只是其中的一个微处理器，它占有总线资源，其他微处理器作为专用的智能部件，不能控制系统总线，也不能访问存储器，是一种主从结构，故也被归入单微处理器结构中。
单微处理器结构的ＣＮＣ系统由计算机部分（ＣＰＵ及存储器）、位置控制部分、数据输入／输出等各种接口及外围设备组成。
ＣＮＣ系统硬件的组成框图可参见图６－３。
（１）计算机部分计算机部分由微处理器ＣＰＵ及存储器（ＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ）等组成。
微处理器执行系统程序，首先读取加工程序，对加工程序段进行译码、预处理计算等，然后根据处理后得到的指令，对该加工程序段进行实时插补和对机床进行位置伺服控制；它还将辅助动作指令通过可编程控制器（ＰＬＣ）发给机床，同时接收由ＰＬＣ返回的机床各部分信息并予以处理，以决定下一步的操作。
机械加工工艺基础知识讲解培训课件
❖ 例如，在车床上加工轴，先从一端加工 出部分表面，然后调头再加工另一端，这 时的工序内容就包括两个安装。
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❖ （3）工位
❖ 采用转位（或移位）夹具、回转工作 台或在多轴机床上加工时，工件在机床 上一次装夹后，要经过若干个位置依次 进行加工，工件在机床上所占据的每一 个位置上所完成的那一部分工序就称为 工位。
机械加工工艺系统由金属切削机床、刀具、 夹具和工件四个要素组成，它们彼此关联、互 相影响。
该系统的整体目的是在特定的生产条件下， 在保证机械加工工序质量的前提下，采用合理 的工艺过程，降低该工序的加工成本。
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❖（3）机械制造系统
在工艺系统基础上以整个机械加 工车间为整体的更高一级的系统。该 系统的整体目的就是使该车间能最有 效地全面完成全部零件的机械加工任 务。
形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品的过程称为工艺过程。 ❖ 工艺：就是制造产品的方法。 ❖ 机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接 改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为 零件的过程称为机械加工工艺过程。
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❖ 生产过程
❖ 工业产品的生产过程：是指由原材料到成品之 间的各个相互联系的劳动过程的总和。
❖ 例如轴类零件如果要切去的金属层很厚，则 需分几次切削，这时每切削一次就称为一次走刀。 因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成 一次进给运动称为一次走刀。
❖ 下图是一个带半封闭键槽阶梯轴两种生产类 型的工艺过程实例，从中可看出各自的工序、安 装、工位、工步、走刀之间的关系。
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基本概念
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❖ （4）工步
❖ 在加工表面、切削刀具、切削速度 和进给量不变的条件下，连续完成的那 一部分工序内容称为工步。生产中也常 称为“进给”。
CNC数控系统的基本结构
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第一节 概述
(2)传动链误差包括螺距误差补偿和反向间隙误差补偿功能， 即事先测量出螺距误差和反向间隙，并按要求输入到CNC系 统相应的存储单元内，在坐标轴运行时，对螺距误差进行补 偿;在坐标轴反向时，对反向间隙进行补偿。
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第一节 概述
计算机数控(CNC)与传统的硬线数控(NC)相比有很多的优 点，其中最根本的一点就是，CNC的许多数控功能是由软件 实现的，因而较硬线数控具有更大的柔性，即它很容易通过 软件的改变来实现数控功能的更改或扩展。今天，硬线数控 已被计算机数控所取代。
由上述讨论可知，从外部特征来看，CNC系统是由硬件 (通用硬件和专用硬件)和软件(专用)两大部分组成的。
构，用户只需根据菜单的提示，进行正确操作; .编程方便:现代数控机床大多具有多种编程的功能，并且
都具有程序自动校验和模拟仿真功能; .维护维修方便:数控机床的许多日常维护工作都由数控系
统承担(润滑、关键部件的定期检查等)，另外，数控机床的 自诊断功能，可迅速确定故障位置，方便维修人员。
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第一节 概述
8.刀具管理功能 刀具管理功能是实现对刀具几何尺寸和刀具寿命的管理功
能。 加工中心都应具有此功能，刀具几何尺寸是指刀具的半径
和长度，这些参数供刀具补偿功能使用;刀具寿命一般是指 时间寿命，当某刀具的时间寿命到期时，CNC系统将提示用 户更换刀具;另外，CNC系统都具有T功能即刀具号管理功能， 它用于标识刀库中的刀具和自动选择加工刀具。
CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控 装置(CNC装置)、可编程逻辑控制器(PLC)、主轴驱动装置 和进给(伺服)驱 动装置(包括检测装置)等组成。
数控加工工艺系统的组成
数控加工工艺系统的组成一、引言数控加工技术是现代制造业中不可或缺的重要组成部分，它能够实现高精度、高效率、高质量的加工过程。
数控加工工艺系统是数控加工技术的关键支撑，其包括了多个部分组成。
本文将详细介绍数控加工工艺系统的组成及其各个部分的功能。
二、数控机床数控机床是数控加工技术中最核心的设备之一，它能够实现对零件进行高精度、高效率的切削加工。
数控机床由机床本体、CNC系统和驱动系统三部分组成。
1. 机床本体机床本体是指固定在地面上的整体结构，包括了主轴箱、滑枕箱、床身等部分。
机床本体需要具备足够的刚性和稳定性，以保证在高速切削时不会发生振动和变形。
2. CNC系统CNC系统是指计算机数字控制系统，它通过对程序进行解释和执行来实现对数控机床运动轴的精确控制。
CNC系统需要具备良好的稳定性和可靠性，并且需要支持多种编程方式。
3. 驱动系统驱动系统是指将CNC系统发出的指令转化为电气信号，控制数控机床各个运动轴的运动。
驱动系统需要具备高精度、高速度和高可靠性，以保证数控机床的稳定运行。
三、刀具系统刀具系统是指数控机床上用于进行切削加工的刀具及其附件。
刀具系统包括了主轴、夹头、刀柄、切削刃等部分。
1. 主轴主轴是指数控机床上用于安装和转动刀具的部件，它需要具备足够的承载能力和旋转精度，以保证加工过程中不会发生偏差或抖动。
2. 夹头夹头是指用于固定和夹紧刀柄或工件的部件，它需要具备良好的夹紧力和稳定性，并且需要支持快速换刀功能。
3. 刀柄刀柄是指连接主轴和切削刃之间的部件，它需要具备足够的强度和稳定性，并且需要适配不同类型的主轴和夹头。
4. 切削刃切削刃是指用于进行实际切削的部件，它需要具备足够的硬度、耐磨性和切削性能，以保证加工过程中能够保持高效率和高质量。
四、工艺规划系统工艺规划系统是数控加工工艺系统中重要的辅助部分，它能够对加工过程进行优化和规划，提高加工效率和质量。
工艺规划系统包括了CAD/CAM软件、NC程序生成器等部分。
数控加工工艺系统宝马制造数控机床视频集锦
三、 主轴的支撑
3.2 机床进给传动机构
一、数控机床对进给运动的要求： ● 减少运动件的磨擦阻力：丝杠和导轨结构的滚动 化是减少摩擦的重要措施之一； ● 提高传动精度和刚度；（油的压缩刚度很低，必 须限制油缸的最大行程） ● 减少运动惯量； ● 稳定性好、寿命长：低速下不产生爬行，适应外 加载荷的变化而不发生共振。 ● 使用维修方便。
(d)五轴联动
5．按数控装置的类型分类 （1）硬件数控： 早期的数控装置基本上都
属于硬件数控（NC）类型，主要由固化的数 字逻辑电路处理数字信息，于20世纪60年代 投入使用。由于其功能少、线路复杂和可靠 性低等缺点已经淘汰。 （2）计算机数控：用计算机处理数字信息的 计算机数控（CNC）系统，于20世纪70年代 初期投入使用。随着微电子技术的迅速发展 ，微处理器功能越来越强，价格越来越低， 现在数控系统的主流是微机数控系统（MNC ）。
机械方面：提高切削速度和减少辅助时间 数控系统：CPU 5、复合化 工序复合化 功能复合化 6、制造系统自动化
加工单元
柔性制造单元
柔性制造系统（FMS）
二 数控机床的自动换刀装置
•
2.1 自动换刀装置的形式
一、回转刀架换刀 二、更换主轴换刀 三、带刀库的自动换刀系统
一、回转刀架换刀
1、刀架抬起 2、刀架转位 3、刀架压紧 4、转位液压缸复位
6．按数控系统的功能水平分类
数控系统一般分为高级型、普及型和经 济型三个档次。数控系统并没有确切的 档次界限，其参考评价指标包括：CPU 性能、分辨率、进给速度、联动轴数、 伺服水平、通信功能和人机对话界面等 。
（1）高级型数控系统 该档次的数控系统采用 32位或更高性能的CPU，联动轴数在5轴以上， 分辨率≤0.1μm，进给速度≥24m／min（分辨率 为1μm时）或≥10m／min（分辨率为0.1μm） 。
机床数控系统的组成
机床数控系统的组成机床数控系统是现代机床的核心技术之一，它由多个组成部分构成，共同实现对机床的自动化控制和加工操作。
本文将从硬件和软件两个方面介绍机床数控系统的组成。
一、硬件组成1.主轴驱动系统：主轴驱动系统是机床数控系统的核心部分，它负责控制主轴的转速和运动方向。
主轴驱动系统通常由伺服电机、减速器、编码器等组成，通过对电机的控制，实现对主轴的精确控制。
2.进给驱动系统：进给驱动系统用于控制工件在加工过程中的运动轴向，包括直线进给轴和旋转进给轴。
直线进给轴通常由伺服电机、滚珠丝杠等组成，用于控制工件的直线运动；旋转进给轴通常由伺服电机、齿轮传动等组成，用于控制工件的旋转运动。
3.运动控制卡：运动控制卡是机床数控系统的核心控制器，它负责接收数控指令，并将其转换为电信号，通过与主轴驱动系统和进给驱动系统的配合，实现对机床的精确控制。
运动控制卡通常具备高速数据处理能力和多个输入输出接口，以满足机床复杂加工过程的控制需求。
4.传感器：传感器是机床数控系统的重要组成部分，用于实时监测机床的运行状态和工件加工过程中的各种参数。
常见的传感器包括位置传感器、力传感器、温度传感器等，它们通过与运动控制卡的连接，将采集到的数据反馈给数控系统，以实现对机床的自动化调节和控制。
5.人机界面：人机界面是机床数控系统与操作人员之间的交互界面，用于输入加工参数、监视加工过程和显示加工结果等。
人机界面通常由触摸屏、键盘、显示器等组成，操作人员可以通过它们与数控系统进行交互，并实时了解机床的工作状态。
二、软件组成1.数控系统软件：数控系统软件是机床数控系统的核心程序，它负责解释和执行数控指令，控制机床的运动和加工过程。
数控系统软件通常由操作系统、驱动程序、插补算法等组成，它们共同实现对机床的高精度控制和加工操作。
2.加工程序：加工程序是机床数控系统的另一重要组成部分，它是由一系列数控指令组成的程序，用于描述工件的加工路径和加工过程。
数控加工工艺模拟10套真题(含答案)
试题一一、填空题（每小题3分共30分）1、工业产品的生产过程包括：，，，。
2、数控加工工艺系统的组成，，，。
3、数控机床按加工路线分类，，。
4、夹具按夹紧的动力源可分为、、、、以及等5 、作用在工艺系统中的力，有、、以及。
6 、零件的主要精度包括精度、精度及精度等三项内容。
7、刀具前角越，切削刃越，使剪切角，变形系数，因此，切削变形。
8、零件在、、等工艺过程中使用的基准统称工艺基准。
9、零件磨损一般分为磨损、磨损、磨损三个阶段。
10、切削速度对积屑瘤影响很大，不易产生积屑瘤的切削速度是速和速，容易产生积屑瘤的切削速度是速和速。
二、判断题（每小题1分共10分）1.（）数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。
2.（）数控机床适用于单品种，大批量的生产。
3.（）在数控机床上加工零件，应尽量选用组合夹具和通用夹具装夹工件。
避免采用专用夹具。
4.（）数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹。
5.（）数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。
6.（）零件图中的尺寸标注要求是完整、正确、清晰、合理。
7.（）高速钢是一种含合金元素较多的工具钢，由硬度和熔点很高的碳化物和金属粘结剂组成。
8.（）长的V形块可消除四个自由度。
短的V 形块可消除二个自由度。
9.（）公差就是加工零件实际尺寸与图纸尺寸的差值。
10.（）加工零件的表面粗糙度小要比大好。
三、选择题（每小题2分共20分）1. （）使用专用机床比较合适。
A．复杂型面加工 B. 大批量加工C. 齿轮齿形加工2. 车床上，刀尖圆弧只有在加工（）时才产生加工误差。
A. 圆弧B. 圆柱C. 端面3. 确定数控机床坐标轴时，一般应先确定（）。
A. X轴B. Y轴C.Z轴4. 四坐标数控铣床的第四轴是垂直布置的，则该轴命名为（ B ）。
A．B轴 B. C轴 C. W轴5. 机床上的卡盘，中心架等属于（）夹具。
数控加工工艺的内容包括
2、工件的装夹方式
数控加工对夹具的基本要求：尽量做到基准统一， 减少装夹次数，避免采用占机人工调整方案。
同时还要考虑以下几方面： （1）当零件为小批量生产时，尽量采用组合夹具、可调式夹具 及通用夹具； （2）当零件为成批生产时，应考虑专用夹具； （3）夹具中的定位元件、夹紧元件和对刀装置不能影响加工时 的走刀，以避免刀具在走刀时与夹具发生碰撞。 （4）装卸零件要方便可靠，动作迅速，以缩短辅助时间。如有 可能，在加工生产批量较大的零件时应采用气动夹具、液动夹 具或多工位夹具等。
第四节
数控加工工艺概述
一、数控加工工艺的概念
数控加工工艺是采用数控机床加工零
件时所运用各种方法和技术手段的总 和。
数控加工工艺的内容包括：
(1) 选择并确定进行数控加工的零件及内容；
(2) 对零件图纸进行数控加工的工艺分析； (3) 数控加工的工艺设计； (4) 对零件图纸的数学处理和计算； (5) 编写加工程序单；
5、切削用量的确定
一般是先参考切削用量手册，再根据经 验，最后通过工艺试验来确定切削用量。 切削用量（切削三要素）包括主轴转速（切削 速度）、背吃刀量和进给量（进给速度）。 切削用量的选择原则：在保证加工质量和刀具耐用度 的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削 效率高，加工成本低。
数控铣削加工典型零件工艺分析实例 编写如图所示零件的数控加工工艺（小批生产）
表面。
• ④加工中容易损伤的表面(如螺纹等)，应放在加工
路线的后面。
3.数控加工工艺过程与普通加工工艺的衔接
四、数控加工工序的设计
（5点）
1、进给路线的选择
进给路线（刀具路径，简称刀路）：在数控 加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹和 方向。 例：
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。
数控加工工艺学试题大全
数控加工工艺学试题大全一填空：1、数控机床的和取决于脉冲当量数的大小。
章节：1.2答案：加工精度表面质量2、越小，数控机床的加工精度和表面质量越高章节：1.2答案：脉冲当量3、定位误差直截了当阻碍加工零件的章节：1.2答案：尺寸精度4 、零件加工后的实际几何参数与的符合程度称为加工精度。
加工精度越高，那么加工误差越小。
章节：3.8答案：理想几何参数5、数控机床按其进刀与工件相对运动的方式，能够分为点位操纵、和章节：1.4答案：直线操纵轮廓操纵6、数控机床按加工路线分类、直线操纵、章节：1.4答案：点位操纵轮廓操纵7、标准坐标系采纳章节：1.5答案：右手笛卡尔直角坐标系8、在机床坐标系中，规定传递切削动力的主轴轴线为轴。
章节：1.5答案：Z9、立式加工中心X坐标轴一样是的，与工件安装面，且垂直Z坐标轴章节：1.5答案：水平平行10、机床的某一运动部件的运动正方向，规定为之间距离的方向。
章节：1.5答案：增大工件与刀具11、X坐标运动是的，它于工件的装夹面。
难度系数：1答案：水平平行12、Z坐标的运动由的主轴所决定，与主轴轴线平行的标准坐标轴。
章节：1.5答案：传递切削力13、数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的是插补和插补章节：1.6答案：直线圆弧14、逐点比较法有偏差判别、坐标进给、、四个工作节拍章节：1.6答案：偏差运算终点判别15、塑料导轨的类型有、章节：2.4答案：贴塑导轨注塑导轨16、加工中心的刀库按照结构形式可分为、和格子盒式刀库章节：2.5答案：鼓〔盘〕式刀库链式刀库格子盒式刀库17、数控铣床能够分为、、三类。
章节：2.8答案：立式数控铣床卧式卧式数控铣床立、卧两用数控铣床18、设H01=6mm，那么G91 G43 G01 Z-15.0;执行后的实际移动量为章节：5.3答案：919、是工人在加工时的指导性文件。
章节：3.1答案：工艺规程20、在数控加工中，相关于零件运动的轨迹称为加工路线章节：3.3答案：刀具刀位点21、通常情形下，采纳、加工凹槽的进给路线。
简述数控加工程序的组成内容
简述数控加工程序的组成内容数控加工程序是数控技术中最重要的一部分，它主要负责控制数控设备实现加工目标。
根据所加工产品的种类和形状不同，数控加工程序也会经历不同的组成过程。
总体而言，数控加工程序的组成内容包括以下几个方面：一是加工数据的编制。
加工数据指的是实现加工的规程和参数，它包括有加工曲面的类型、尺寸、曲率等参数，以及有关加工工艺和工具的信息，还有有关设备调试参数。
加工数据的编制是数控加工程序的首要内容，它要求加工者对加工工艺及加工参数有较深入的了解，才能正确编制。
二是程序语言的编写。
程序语言的编写是根据上述加工数据而进行的，通常包括有两个部分：一是对加工参数的描述，包括有坐标系的确定，移动步长的设定等；二是对加工工艺的描述，包括有圆弧开劈、按轮廓进行拉刀复合等。
程序语言的编写要求加工者具备较强的计算机编程能力。
三是设备控制方法的设计。
数控加工程序实现真正的加工，需要结合数控机床的设备控制方法进行操作，一方面要实现原有程序语言的规定，另一方面要考虑到数控机床的设计特点、性能及工作环境等因素，有效调节数控机床的运动及加工参数，以达到高效的加工目标。
四是程序的调试。
数控加工程序的调试是确保加工质量的一个重要步骤，是对数控加工程序的编写和设备控制方法的设计过程的最后验证，主要目的是确认加工效果是否满足要求。
常用的调试方法有：一是坐标测试；二是加工曲面尺寸计量；三是圆弧开劈测试；四是拉刀复合测试等。
总之，数控加工程序的组成内容主要有加工数据的编制、程序语言的编写、设备控制方法的设计以及程序的调试等。
只有通过完整的组成步骤，才能正确的编制出有效的数控加工程序，从而实现加工目标。
数控机床的基本硬件组成
数控机床的基本硬件组成数控机床的基本硬件组成主要包括机床主体、数控装置、执行机构、传感器、控制系统和外围设备等几个方面。
一、机床主体机床主体是数控机床的核心组成部分，它包括床身、工作台、主轴箱、导轨、滚珠丝杠等元件。
床身是数控机床的基础部件，用于支撑和固定整个机床的各部件。
工作台是用来夹持和定位加工件的，可以进行水平和垂直的移动。
主轴箱是主轴的载体，主轴可以进行高速旋转，驱动刀具进行切削加工。
导轨和滚珠丝杠等元件用于控制移动部件的精确定位和运动。
二、数控装置数控装置是控制和指挥整个数控机床工作的核心设备，它由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括中央处理器、输入输出设备、存储器等元件，它们可以接收和解析用户输入的加工程序，控制机床的运动轴、工作状态和刀具换刀等操作。
软件部分包括操作系统、数控编程软件和运动控制软件等，它们负责将用户编写的加工程序翻译成机床能够理解和执行的指令。
三、执行机构执行机构是数控机床实现各种运动的关键部件，它由伺服电机、液压元件、传动装置等组成。
伺服电机是控制机床轴运动的主要动力源，通过接收数控装置发出的指令，控制运动轴的位置和速度。
液压元件主要用于数控机床的夹紧装置、换刀装置和刀具升降等操作，通过控制液压系统的压力和流量，实现相关部件的运动。
传动装置负责将电机的旋转运动转化为机床各轴的线性或转动运动。
四、传感器传感器用于感知和测量数控机床的运动状态和工件的加工情况，它们通常包括位移传感器、角度传感器、力传感器等。
位移传感器用于检测与测量各轴的位置和运动速度，通过反馈信号给数控装置进行位置控制。
角度传感器用于测量数控机床旋转轴的转角和转速，主要用于主轴和转台等部件的控制。
力传感器则可以测量加工刀具的切削力以及夹紧装置的紧固力，用于判断工件的质量和加工状态。
五、控制系统控制系统是数控机床的大脑，它由数控装置和执行机构之间的连接和交互部分组成，负责对机床的工作状态进行监控和控制。
控制系统通过实时采集和处理传感器的数据，根据用户输入的加工程序和指令，调整伺服电机的输出以控制机床运动轴的位置和速度。
数控加工中心
数控加工中心数控加工中心(Numerical Control Machining Center)是用于制造金属和非金属零部件的高精度机床。
数控加工中心可以在单个机床上进行多种操作，如铣削、钻孔、镗孔、切削和雕刻等操作。
数控加工中心是自动化程度最高的机床之一，具有精度高、效率高的优点。
本文将介绍数字控制加工中心的构造、工作原理和应用领域。
一、数控加工中心结构及组成部件数控加工中心的构造包括机床、数控装置、电器装置、自动切削刀具等部分。
数控加工中心的整体结构分为立式、卧式和龙门式三种构型，其中最常用的是立式数控加工中心。
数控加工中心的主要组成部件包括工作台、主轴、刀库、切削进给装置和数控系统。
1.工作台：工作台一般分为T型和平面，用于固定工件。
一些数控加工中心的工作台可以进行旋转和倾斜，增加机床的加工范围和灵活性。
2.主轴：主轴是整个数控加工中心的核心部分，用于安装刀具和驱动刀具转动。
主轴的转速可以根据加工工件的特性进行调整，以获得最佳加工效果。
3.刀库：刀库是用于存放和更换切削刀具的地方。
刀库可以容纳多种切削刀具，使数控加工中心在进行不同加工任务时更加灵活高效。
4.切削进给装置：切削进给装置是一种电动进给装置，用于带动刀具沿三个坐标轴进行移动和切削工件。
5.数控系统：数控系统是数控加工中心的核心部分，它主要由数控装置、电器装置和编程装置组成。
数控系统可以自动计算和控制切削加工的参数，保证每一次的切削操作都能达到高精度和高效率。
二、数控加工中心的工作原理数控加工中心的工作流程包括编程、加工和检验。
在进行数控加工之前，必须先进行相关的数控编程，将需要加工的工件的形状、尺寸及所需加工路线等参数输入到数控系统中。
在加工过程中，数控系统通过数控装置和电器装置控制主轴和切削进给装置的动作，实现工件在X、Y、Z三个方向的精密控制，完成加工操作。
在整个加工过程中，数控加工中心通过各种测量和检测技术，实时对切削精度进行监测和优化，保证了加工件的高精度和高质量。
简述数控机床的基本组成部分及其基本功能
简述数控机床的基本组成部分及其基本功能简述数控机床的基本组成部分及其基本功能数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。
1)加工程序载体数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。
零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。
将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。
2) 数控装置数控装置是数控机床的核心。
现代数控装置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，这种CNC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，因此又称软件数控（Software NC）。
CNC 系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹,然后输出到执行部件加工出所需要的零件.因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。
而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作.3）伺服与测量反馈系统伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。
伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。
由于伺服系统是数控机床的最后环节,其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标,因此，对数控机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能,准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度.4）机床主体机床主机是数控机床的主体。
它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。
它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分.5）数控机床辅助装置辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置,排屑装置,冷却、润滑装置，回转工作台和数控分度头，防护,照明等各种辅助装置。
数控加工工艺模拟10套真题(含答案)
试题一一、填空题（每小题3分共30分）1、工业产品的生产过程包括：，，，。
2、数控加工工艺系统的组成，，，。
3、数控机床按加工路线分类，，。
4、夹具按夹紧的动力源可分为、、、、以及等5 、作用在工艺系统中的力，有、、以及。
6 、零件的主要精度包括精度、精度及精度等三项内容。
7、刀具前角越，切削刃越，使剪切角，变形系数，因此，切削变形。
8、零件在、、等工艺过程中使用的基准统称工艺基准。
9、零件磨损一般分为磨损、磨损、磨损三个阶段。
10、切削速度对积屑瘤影响很大，不易产生积屑瘤的切削速度是速和速，容易产生积屑瘤的切削速度是速和速。
二、判断题（每小题1分共10分）1.（）数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。
2.（）数控机床适用于单品种，大批量的生产。
3.（）在数控机床上加工零件，应尽量选用组合夹具和通用夹具装夹工件。
避免采用专用夹具。
4.（）数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹。
5.（）数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。
6.（）零件图中的尺寸标注要求是完整、正确、清晰、合理。
7.（）高速钢是一种含合金元素较多的工具钢，由硬度和熔点很高的碳化物和金属粘结剂组成。
8.（）长的V形块可消除四个自由度。
短的V形块可消除二个自由度。
9.（）公差就是加工零件实际尺寸与图纸尺寸的差值。
10.（）加工零件的表面粗糙度小要比大好。
三、选择题（每小题2分共20分）1. （）使用专用机床比较合适。
A．复杂型面加工 B. 大批量加工 C. 齿轮齿形加工2. 车床上，刀尖圆弧只有在加工（）时才产生加工误差。
A. 圆弧B. 圆柱C. 端面3. 确定数控机床坐标轴时，一般应先确定（）。
A. X轴B. Y轴C. Z轴4. 四坐标数控铣床的第四轴是垂直布置的，则该轴命名为（ B ）。
A．B轴 B. C轴 C. W轴5. 机床上的卡盘，中心架等属于（）夹具。
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。
数控机床的组成
数控机床的组成随着计算机技术的发展，数控机床广泛采用了计算机数控（CNC）系统，如图1所示：其组成包括：加工程序、输入装置、数控系统、伺服系统、反馈系统、辅助控制装置和机床本体组成。
图1数控机床的组成（一）加工程序数控机床工作时，不需要工人直接去操作，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。
加工程序是数控机床自动加工零件的工作指令。
在对加工零件进行工艺分析的基础上确定：零件坐标系在机床坐标系上的相对位置，即零件在机床上的安装位置；刀具与零件相对运动的尺寸参数；零件加工的工艺路线或加工顺序；主运动的启、停、换向、变速；进给运动的速度、位移大小等工艺参数，以及辅助装置的动作。
这样得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息，然后用标准的由文字、数字和符号组成的数控代码，按规定的方法和格式，编制零件加工的数控程序单。
编制程序的工作可由人工进行，或者在数控机床以外用自动编程计算机系统来完成，比较先进的数控机床，可以在它的数控装置上直接编程。
编好的数控程序，存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上，它可以是穿孔纸带、录音磁卡、软磁盘等，采用哪一种存储载体，取决于数控装置的设计类型。
（二）输入装置输人装置的作用是将控制介质（信息载体）上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控系统内。
根据程序存储介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、录音机或软盘驱动器有些数控机床，不用任何程序存储载体，而是将数控程序单的内容通过数控系统上的键盘，用手工方式(MDI方式)输入或者将数控程序由编程计算机用通信方式传送到数控系统中。
（三）数控系统数控系统是一种位置控制系统，是机床自动化加工的核心。
主要有主控制系统、运算器、存储器、输入输出接口五大部分组成。
进行零件加工时，总是先将编写好的零件程序输入到系统的内存中，而后系统根据输入的程序段插补出理想的轨迹，并控制执行部件加工出合格的零件。
数控系统接受输入装置送来的脉冲信息，经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令来控制机床的各个部分，进行规定的、有序的动作。
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•（4）多坐标联动图（d） •数控机床能同时控制四个以上坐标轴联动，多 坐标数控机床的结构复杂、精度要求高、程序 编制复杂
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❖ 4．按数控装置的类型分类
❖ （1）硬件数控 （NC） ❖ 主要由固化的数字逻辑电路处理数字信息
❖ （2）计算机数控 （CNC） ❖ 用计算机处理数字信息的计算机数控（CNC
数控加工工艺系统的基 本组成
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2020年4月10日星期五
2. 数控加工工艺系统的组成
❖ 工艺系统的概念：
❖ 机械加工中，由机床、夹具、刀具 和工件等组成的统一体，称为工艺 系统。
❖ 数控加工工艺系统的组成： ❖ 由数控机床、夹具、刀具和工件等
组成的 如图1-20 ：
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•常见的刀具库
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•可装24把刀的有臂式ATC刀具库
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•常见的刀具库
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•图1-20 工艺系统的组成
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各组成的概念
❖ （１）数控机床： ❖ 采用数控技术，或者说装备了数控系统的机床
，称为数控机床 。 ❖ （２）夹具： ❖ 在机械制造中，用以装夹工件（和引导刀具）
的装置统称为夹具。 ❖ （３）刀具： ❖ 金属切削刀具是现代机械加工中的重要工具。 ❖ （４）工件： ❖ 工件是数控加工的对象。
）系统
❖ 5．按伺服系统有无检测装置分类
❖ ①开环控制数控机床 ❖ ②闭环控制数控机床
全闭 环
半闭环
书山有路勤为径， 学海能水平分类
❖ ①类型： ❖ 高级型 ❖ 普及型 ❖ 经济型 ❖ ②参考评价指标包括 ： ❖ CPU性能、 ❖ 分辨率、 ❖ 进给速度、 ❖ 联动轴数、 ❖ 伺服水平、 ❖ 通信功能、 ❖ 人机对话界面等。
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1.2.3 数控刀具的主要种类
❖ 1．数控加工刀具的种类： 常规刀具和模块化刀具两大类 ❖ 模块化刀具的主要优点 ： ❖ 减少换刀停机时间，提高生产加工时间； ❖ 加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；
提高刀具的标准化和合理化的程度； ❖ 提高刀具的管理及柔性加工的水平； ❖ 扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能； ❖ 有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用线外
❖ （3）轮廓控制
❖ 轮廓控制就是刀具与工作相 对运动时，能对两个或两个 以上坐标轴的运动同时进行
控制。
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各自的适用范围
❖ （1）点位控制： ❖ 多应用于数控钻床、数控冲床、数控坐标镗
床和数控点焊机等。 ❖ （2）直线控制： ❖ 用于简易数控车床、数控铣床、数控磨床。 ❖ （3）轮廓控制 ： ❖ 这类控制方式的数控机床有数控车床、数控
铣床、数控磨床、加工中心等。
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❖ 3．按可控制联动的坐标轴分类
❖ 概念：
❖ 数控机床可控制联动的坐标轴，是指数控装 置控制几个伺服电动机，同时驱动机床移动 部件运动的坐标轴数目。
❖ 分类：
❖ （1）两坐标联动 ❖ （2 ）三坐标联动 ❖ （3）两轴半坐标联动 ❖ （4）多坐标联动
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•（1）两坐标联动 •数控机床能同时控制两个坐标轴联动即数控装 置同时控制X和Z方向运动。图（a）
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•（a）卧式车 床
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•（2）三坐标联动 •数控机床能同时控制三个坐标轴联动图（b）
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•（3）两轴半坐标联动图（c） •数控机床本身有三个坐标能作三个方向的运动， 但控制装置只能同时控制两个坐标，而第三个坐 标只能作等距周期移动
•误差计算公式： •△D=△B±△Y •当工件以平面定位时:•△D=△B，（△Y=0） •当工件以内孔定位时: •△Y=1/2（D+d） •当工件以外圆柱面定位时: •△Y=0.707D
•（90°V型块定位）
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1.2.2 数控机床的主要类型
❖ 1．按加工方式和工艺用途分：
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❖ 2．按加工路线分类：
❖ 可以分为点位控制、直线控制和轮廓控制。
❖ 概念
❖ （1）点位控制
❖ 点位控制方式就是刀具 与工件相对运动时，只 控制从一点运动到另一 点的准确性，而不考虑 两点之间的运动路径和 方向。
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❖ （2）直线控制
❖ 直线控制方式就是刀具与工 件相对运动时，除控制从起 点到终点的准确定位外，还 要保证平行坐标轴的直线切 削运动。
预调。 ❖ 数控刀具三大系统：即车削刀具系统、钻削刀具系
统和镗铣刀具系统。
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数控车刀
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数控可转位刀片
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•定位误差的计算
•误差计算公式： •△D=△？±△？ •当工件以平面定位时:•△D=△？，（△？=0） •当工件以内孔定位时: •△Y=1/2（？+？） •当工件以外圆柱面定位时: •△Y=0.707？
•（90°V型块定位）
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•定位误差的计算
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数控刀片
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PVD涂层高速钢齿轮滚刀、铣刀、钻头
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数控刀具材料
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PCVD涂层刀片
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MT-CVD
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•常见的刀具库
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•可装20把刀的无臂式ATC刀具库