数控机床的产生和发展趋势
数控机床的发展历史及其技术的发展趋势
3、在关键技术的应用方面，伺服驱动技术、数控系统技术和机械结构技术 都在不断发展，其中伺服驱动技术和数控系统技术的数字化、高频化、集成化， 以及机械结构技术的高刚度、高精度、高可靠性都是当前发展的主要方向。
综上所述，数控机床的关键技术和发展趋势对制造业的发展至关重要。未来， 随着科学技术的不断进步和创新，我们有理由相信，数控机床的关键技术和发展 趋势将会有更大的突破和创新。
2、虚拟现实/增强现实技术在数 控机床上的应用
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的引入，为数控机床的操作和维护提 供了全新的视角。通过VR技术，可以将加工过程进行模拟仿真，帮助操作人员提 前发现潜在的错误和问题，提高实际加工过程中的安全性。而AR技术则可以将加 工信息实时叠加到实际场景中，使操作人员能够更加直观地了解设备状态和加工 进度，提高生产效率。
高速化指的是数控机床的加工速度不断提高，高精度化则是指数控机床的加 工精度不断提高。复合化是指数控机床具备多种加工功能，能够实现一机多能。 智能化则是指数控机床具备智能化的加工能力和自我诊断修复功能。
三、数控机床关键技术分析
1、伺服驱动技术：伺服驱动技术是数控机床的重要组成部分，其性能直接 影响到数控机床的加工精度和速度。目前，伺服驱动技术正朝着数字化、高频化、 集成化方向发展，其中数字化伺服驱动技术通过提高脉冲频率和采样率，能够大 幅度提高伺服系统的性能。
四、结论
数控机床作为现代制造业的核心设备，其性能和使用寿命直接影响到生产效 率和产品质量。本次演示通过对数控机床的关键技术和发展趋势进行分析，得出 以下结论：
1、数控机床的关键技术包括伺服驱动技术、数控系统技术、机械结构技术 等，这些技术的发展程度直接决定了数控机床的性能和使用寿命。
数控机床的发展趋势
数控机床的发展趋势数控机床是现代机械加工行业的重要设备，以其高效、精度高等优点，在许多领域得到了广泛应用。
随着科技的不断进步和市场的需求变化，数控机床的发展也呈现出了一些新的趋势。
首先，数控机床的智能化发展势头强劲。
随着人工智能技术的快速进步，数控机床的智能化程度将不断提高。
未来的数控机床将能够具备自动化生产功能，通过人工智能系统和传感器实现自主识别零件、自主调节参数等功能，提高生产效率和降低操作难度。
其次，数控机床的高精度发展将继续加强。
在一些高精度加工领域，如航空航天、汽车制造等，对于零件的精度要求非常高，传统的加工方法很难满足需求。
而数控机床的高精度加工能力可以在这些领域发挥巨大的作用，因此，未来数控机床将继续加强对高精度加工的研究和改进，实现更高水平的精密加工。
第三，数控机床的多功能发展将成为趋势。
传统的数控机床大多只能完成单一类型的加工任务，无法适应多样化、个性化的生产需求。
然而，现代制造业中，产品类型繁多，变化多样，对机床的灵活性和多功能性提出了挑战。
因此，未来数控机床将更加注重多功能开发，例如，发展具备多轴加工、复合成形等功能的机床，以满足不同领域、不同加工要求的生产需求。
最后，数控机床的绿色环保发展将受到重视。
传统工业生产对环境的影响较大，而数控机床在加工过程中，可以通过合理的控制和优化，减少废料产生、节约能源等方面发挥积极作用，实现绿色加工。
未来数控机床将会更加注重环保技术的研发和应用，带动整个制造业的绿色转型。
总之，数控机床的发展趋势是智能化、高精度、多功能和绿色环保。
随着科技的不断进步和市场需求的不断变化，未来的数控机床将会日益强大，为制造业的发展做出更加重要的贡献。
数控机床发展历程及现状
数控机床发展历程及现状随着工业化进程的推进和自动化生产的需求，数控机床作为高技术装备之一，发挥着越来越重要的作用。
本文将从数控机床发展历程、数控机床种类、数控技术优越性、数控机床技术发展趋势等方面分析探讨数控机床的发展历程及现状。
一、数控机床发展历程数控机床的产生是由于要满足同一零件多品种、小批量生产的需要。
20世纪50年代初，美国、德国、日本等国家相继开始了数控机床的研制。
1952年，美国麻省理工学院研制出了第一个数控铣床。
之后，各国纷纷进入数控机床领域。
20世纪60年代初，世界数控机床生产量已经达到3.3万台，而且呈逐年增长的趋势。
20世纪70年代，我国开展了数控机床的研制工作，形成了以中车、华中机床等为代表的数控机床生产单位。
二、数控机床种类数控机床分为车床、钻床、铣床、镗床、磨床、齿轮加工床等几种主要类型。
每种数控机床都有其特定的用途和特点。
例如，车床是在铁件、铜件、橡胶件等工件表面上切削出各种形状的机器，其特点是在一次装夹下，可完成多道工序的加工。
而铣床则可在工件表面切削出平面、曲面、齿轮等复杂形状，具有高速、高精度、高效率的特点。
三、数控技术优越性与传统机床相比较，数控技术优越性主要表现在以下几个方面：1. 精度高：数控机床精度高，加工精度可达μm级，而传统机床的加工精度普遍在0.1mm以上。
2. 自动化程度高：数控机床可以实现自动加工，只需设置好加工程序，即可完成多种复杂零部件的加工。
3. 生产效率高：数控机床可以按照相应工艺进行自动连续加工，提高了生产效率，节约了生产成本。
4. 高重复性：由于数控机床是按照相应程序操作，所以在生产过程中具有高重复性，有利于保证零件的一致性和稳定性。
四、数控机床技术发展趋势随着科技的不断进步和制造业的不断升级，数控机床技术发展也面临着新的机遇和挑战。
未来，数控机床技术发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 智能化：数控机床将越来越发展成为智能化的机床，通过感知技术、控制技术和数据处理技术的应用，实现与人类的交互和协同。
数控机床市场研究报告
数控机床市场研究报告在现代制造业中，数控机床扮演着至关重要的角色，其技术水平和市场需求的变化直接影响着整个制造业的发展态势。
为了深入了解数控机床市场的现状和未来发展趋势，本文对其进行了全面的研究分析。
一、数控机床市场的现状1、市场规模持续增长随着制造业的不断升级和发展，对高精度、高效率加工设备的需求日益增加，数控机床市场规模呈现出持续增长的态势。
据相关数据显示，近年来全球数控机床市场规模逐年递增，且增长速度较为稳定。
2、技术不断创新为了满足市场对加工精度、速度和复杂形状加工能力的要求，数控机床技术不断创新。
例如，多轴联动技术、高速切削技术、智能化控制系统等不断涌现，使得数控机床的性能得到了显著提升。
3、应用领域广泛数控机床广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工、电子信息等众多领域。
在航空航天领域，对零部件的高精度和复杂形状加工要求极高，数控机床成为不可或缺的设备；在汽车制造中，大规模生产需要高效、高精度的数控机床来保证零部件的一致性和质量；模具加工则依赖数控机床来实现复杂模具的制造；电子信息行业对小型、精密零部件的加工也离不开数控机床。
4、市场竞争激烈由于市场前景广阔，众多企业纷纷涉足数控机床领域，导致市场竞争激烈。
国际知名品牌如德马吉森精机、马扎克等凭借其先进的技术和品牌优势占据了高端市场的较大份额；国内企业如沈阳机床、大连机床等通过不断提升技术水平和产品质量，在中低端市场也取得了一定的竞争优势。
二、数控机床市场的驱动因素1、制造业升级的需求随着制造业向高端化、智能化、绿色化方向发展，传统机床已无法满足生产需求，企业需要引进更多先进的数控机床来提高生产效率和产品质量，降低生产成本。
2、政策支持各国政府纷纷出台相关政策，鼓励和支持数控机床产业的发展。
例如，提供资金支持、税收优惠、技术研发补贴等，为数控机床企业的发展创造了良好的政策环境。
3、新兴产业的发展新兴产业如新能源汽车、5G 通信、医疗器械等的快速发展，对高精度、复杂形状零部件的需求不断增加，进一步推动了数控机床市场的发展。
1.1 数控技术的发展
数控技术的发展一、数控技术的基本概念自从上20世纪中叶数控技术创立以来，它给机械制造业带来了革命性的变化，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。
机床数控技术：“用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。
数控机床是采用了数控技术的机床。
数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用代码，或其它符号编码指令规定的程序。
二、数控技术的产生1.世界上第一台数控机床世界上第一台数控机床于1952年诞生，美国麻省理工学院为一台立式铣床装上了一套采用电子管元件的数控装置，成功地实现了同时控制三轴的运动，而这台机床则被认为是世界上第一台数控机床。
2.数控技术发展的几个重要阶段第一代数控（1952-1959年）：采用电子管构成的硬件数控系统；第二代数控（1959-1965年）：采用晶体管电路为主的硬件数控系统；第三代数控（1965年开始）：采用小、中规模集成电路的硬件数控系统；第四代数控（1970年开始）：采用大规模集成电路的小型通用电子计算机数控系统；第五代数控（1974年开始）：用微型计算机控制的系统；第六代数控（1990年开始）：采用工控PC机的通用CNC系统。
三、数控技术的发展趋势数控技术不仅给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。
尽管十多年前就出现了高精度、高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。
从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：1.机床的高速化、精密化、智能化、微型化发展随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用，高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。
高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点，在模具制造等领域的应用也日益广泛。
数控系统发展简史及趋势
数控系统发展简史及趋势数控系统是指利用计算机和数字化控制技术来实现机床自动化加工的一种控制方式。
自数控系统问世以来，它对传统机床行业的发展产生了深刻影响，也为制造业的发展提供了可靠保障。
本文将从数控系统的起源、发展历程、技术进步和未来趋势等方面进行阐述。
一、数控系统的起源1952年，美国MIT（麻省理工学院）的工程师JohnT.Parsons发明了一种数控机床，这个发明被视为数控技术的开端。
随着计算机技术的发展，数控系统的应用范围和功能不断提升。
20世纪70年代中期，计算机在工业企业中的广泛应用，为数控系统的大规模应用和普及奠定了基础。
二、数控系统的发展历程1、数控技术从单轴到多轴数控技术最初只能控制机床的一条轴线，即只能实现二维切削。
随着技术的不断发展，数控机床可以控制多轴，实现更加复杂的三维切削。
2、数控技术从线性插补到圆弧插补线性插补只能做直线运动，无法实现曲线运动。
圆弧插补技术的引入，实现了机床刀具在曲线轨迹上的运动，使机床切削更加精确。
3、数控技术从手动编程到自动编程最初的数控机床是由计算机控制的，由于计算机的高昂成本，编程需要手工完成。
手工编程容易出错且速度较慢。
自动编程技术的问世，极大地提高了编程效率和准确性。
4、数控技术从毛坯到定位最初的数控机床需要通过感应头或机械手动装夹工件。
现在的数控机床一般都配备有自动定位系统，可直接从机器库中提取工件，省去了人工操作。
5、数控技术从加工到修磨最初的数控技术只能加工，无法进行修磨等后续工序。
现在的数控机床可以实现自动修磨等后续工序，使加工效率和精度得到了进一步提高。
三、数控系统技术进步1、高速化高速化是当前数控技术研究的热点之一。
数控机床高速化可以使加工效率更高，缩短加工时间，提高机床使用寿命。
2、智能化智能化是指数控机床的自动控制功能更完善化，机床能够自主判断工件状态，并调整加工参数，以最大限度地提高加工质量和效率。
3、柔性化柔性化是指数控机床的生产能力更加具有弹性，能满足多品种、小批量的生产需求，提高企业应对市场的能力。
机床数控技术 第五版 第一章 数控技术概论
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 :
数控系统发展简史及趋势
数控系统发展简史及趋势1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。
6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞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，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
1.1、数控（NC）阶段（1952～1970年）早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。
人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC），简称为数控（NC）。
随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代--电子管；1959年的第二代--晶体管；1965年的第三代--小规模集成电路。
1.2、计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在）到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。
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（CNC）阶段（把计算机前面应有的"通用"两个字省略了）。
到1971年，美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。
到1974年微处理器被应用于数控系统。
这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。
而且当时的小型机可靠性也不理想。
早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。
由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。
到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。
数控机床的产生与发展过程
数控机床的产生与发展过程数控机床是一种可以通过计算机程序来控制加工工具进行加工的机床。
它的出现是近现代制造业技术进步的结果，也是市场需求和科学技术发展的必然产物。
数控机床的产生可以追溯到20世纪50年代初期，当时美国军方需要开发出一种可以高效、精准地制造枪管的机床。
由于其需要的枪管结构和精度要求非常高，传统机床无法满足要求。
于是，美国北美航空公司（North American Aviation）开始研究利用电子自动化技术来开发数控机床。
1952年，北美航空公司成功研制出一台数控车床，随后1954年研制出了一台数控铣床，这标志着数控机床的诞生。
之后，数控机床开始在军事领域得到广泛应用，大大提高了武器装备的制造能力和精度。
随着计算机技术的逐渐普及和发展，数控机床也得到了迅速的发展，在民用领域得到了广泛的应用。
1960年，美国麦克米兰公司引进了一台大型数控切削车床，并在航空、汽车、机床等工业中得到广泛应用。
1965年，在苏联举行的第二届世界机床展览会上，中国展示了第一台数控机床，标志着中国数控机床的发展起步。
到了20世纪70年代，数控机床的产业化进程逐渐加快。
欧美日等发达国家纷纷推出相关政策，加大对数控技术的投资和研究。
同时，机床制造企业也开始纷纷涉足数控机床制造领域，并建立了各种数控加工中心和加工装备。
数控机床开始拓展应用领域，不仅仅用于金属加工，还用于玻璃、陶瓷、木材等多种材料的加工，这大大提高了工业化生产的效率和质量。
进入21世纪，数控机床的发展在技术和应用领域都得到了新的进展。
随着信息技术和先进制造技术的不断融合，数控机床的智能化水平大大提高，加工能力、加工速度等方面也得到了大幅提升。
同时，数控技术在汽车、航空航天、电子、医疗等行业中得到更广泛的应用，对工业生产中的各个环节起到了重要的推动作用。
总之，数控机床的产生和发展是多样因素相互作用的结果，它推动了现代制造业的快速发展和升级换代，不断地推着人类社会向更加先进的生产方式迈进。
专科作业《数控机床》作业答案
读书破万卷下笔如有神《数控机床》作业答案数控机床作业1第1章一、1. 控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置2.数字控制3.并联4.自适应控制二、1.A 2.D 3.A 4.D 5.B三、1. ×2. √3.×4.√5.√四、1. 数控机床的发展趋势（1）高速度与高精度化（2）多功能化（3）智能化（4）高的可靠性2. 数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各类辅助装置组成。
1、控制介质：信息载体2、数控系统：控制核心3、伺服系统：电传动联系环节4、反馈装置：反馈环节5、辅助装置：包括ATC、APC、工件夹紧放松机构、液压控制机构等6、机床本体：结构实体3. 数控机床的主要工作过程：（1）根据工件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。
（2）用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单；或用自动编程软件进行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。
（3）程序的输入或输出。
（4）将输入到数控单元的加工程序进行试运行、刀具路径模拟等。
（5）通过对机床的正确操作，运行程序，完成零件的加工。
数控机床作业2第2章一、1. 进给传动系统 2. 电主轴 3.制动 4.消除间隙 5.卸载 6.焊接7.直接驱动的回转工作台8.位置检测9.顺序选刀10.柔性制造单元FMC二、1.C 2.C 3.C4.A 5.C 6.A 7. B三、1. ×2. √3. √4.√5.×6.√7.×四、1. 数控机床机械结构的主要特点(1) 高的静、动刚度及良好的抗振性能(2)良好的热稳定性(3)高的灵敏度（4）高效化装置、高人性化操作2. 数控机床主传动系统的变速方式、特点及应用场合1. 带有变速齿轮的主传动特点：通过少数几对齿轮降速，扩大输出扭矩，以满足主轴低速时对输出扭矩特性的要求。
应用：大、中型数控机床采用这种变速方式。
2. 通过带传动的主传动特点：电动机本身的调速就能够满足要求，不用齿轮变速，可以避免齿轮传动引起的振动与噪声。
数控技术的产生以及发展简介
04
CATALOGUE
数控技术的未来展望
数控技术的新趋势
智能化
数控技术将进一步融合人工智 能、大数据和物联网技术，实 现更高程度的自动化和智能化
。
高效化
随着技术的进步，数控机床的 加工效率和精度将得到进一步 提升，缩短产品制造周期。
复合化
数控机床将具备更多功能，能 够完成更复杂的加工任务，实 现一机多用。
02
CATALOGUE
数控技术的发展历程
数控技术的初步成熟
数控技术的初步探索
数控技术的标准化
20世纪中叶，随着计算机技术的兴起 ，人们开始尝试将计算机与机床结合 ，实现加工过程的数字化控制。
随着数控技术的普及，各国开始制定 数控技术的标准，规范了数控机床的 设计、制造和应用。
数控技术的初步应用
在20世纪60年代，数控技术开始应用 于工业生产，主要用于复杂、精密零 件的加工制造。
数控技术还可以应用于生产线上的自动化设备，如机器人、自动化检测设备等， 实现生产过程的自动化和智能化。
数控技术在航空工业的应用
航空工业对材料和零件的精度要求极高，数控技术在这方面 发挥了重要作用。通过数控机床和加工中心，可以对航空材 料进行高精度加工，制造出符合要求的零部件。
数控技术还可以应用于航空工业中的装配和检测环节，提高 装配精度和检测效率，确保飞机的安全性和可靠性。
数控技术的进一步发展
智能数控技术的发展
随着人工智能和物联网技术的融合，智能数控技术逐渐成 为研究热点。智能数控技术能够实现加工过程的自适应控 制和优化，提高加工效率和精度。
五轴联动数控机床的应用
五轴联动数控机床能够实现复杂空间曲面的加工，广泛应 用于航空、能源、造船等领域的关键零部件制造。
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) 。
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
数控机床技术的发展趋势及未来展望
数控机床技术的发展趋势及未来展望随着科技的不断进步和应用领域的不断扩大，数控机床技术作为先进制造技术的代表之一，正逐渐成为现代制造业的重要支撑工具。
本文将讨论数控机床技术的发展趋势以及未来的展望。
数控机床是一种能够通过计算机编程控制运动轨迹的机床，它具有高精度、高效能以及高灵活性的特点。
在过去的几十年中，数控机床技术取得了重要的突破和进步。
然而，随着制造业的发展和市场需求的不断变化，数控机床技术也需要不断创新和改进，以适应未来发展的需求。
首先，数控机床技术的发展趋势是向多功能发展。
传统的数控机床仅能实现特定工序的加工，而现代制造业对加工需求的多样化和灵活性要求日益提高。
因此，未来数控机床将朝着可实现多种复杂工序的方向发展，实现更高的生产效率和更广泛的应用领域。
其次，数控机床技术将趋向高精密化。
在现代制造业中，高精度加工正变得越来越重要。
从微电子设备到航空航天工业，高精度加工对产品品质和性能起着至关重要的作用。
因此，未来的数控机床将不断提升精度和稳定性，以满足高精密加工的需求。
此外，数控机床技术还将朝着智能化的方向发展。
随着人工智能和大数据技术的不断发展，数控机床将能够通过自主学习和数据分析，实现自动化的加工过程以及智能化的调整和优化功能。
智能化的数控机床将能够根据实时数据和需求进行实时调整和决策，提高生产效率和灵活性。
另外，数控机床技术将趋向绿色化和可持续发展。
环境保护和可持续发展已经成为现代制造业的重要课题，数控机床作为制造业的关键工具，也需要对能源消耗和废弃物产生进行有效控制。
未来的数控机床将集成更多的节能和环保设计，以减少能源的消耗和废弃物的排放。
最后，数控机床技术的未来展望非常广阔。
随着人工智能、物联网和云计算等新兴技术的不断发展，数控机床将越来越能够适应未来制造业的需求。
例如，可以实现远程监控和维护，提高机床的稳定性和可靠性；同时，也可以实现制造业的集约化和灵活化，提供个性化的定制加工服务。
论机床数控技术的发展现状与趋势
论机床数控技术的发展现状与趋势随着科技的不断发展和进步，机床的数控技术也在不断地进步和更新，已经成为现代工业中必不可少的重要技术之一。
在这种情况下，本文主要从机床数控技术的发展现状和趋势两个方面进行探讨。
1、数控机床已经成为主流在近十年的时间里，数控机床已经成为了机械加工中的主流。
这主要是因为它具有高精度、高效率、操作简便等优点。
因此，在工业制造业中，数控机床已经成为了不容忽视的重要角色。
2、数控技术已经受到广泛应用除了数控机床外，数控技术还在其他许多方面广泛应用。
例如，数控减速机、数控机械手臂、数控包装机等等。
可以说，数控技术的应用范围已经不断扩大，直至涵盖了整个工业制造业。
3、发展趋势多元化随着科技发展，市场竞争的不断升级，机床数控技术的发展趋势也在不断多元化。
例如，研发更多实用的数控设备，提高设备的自主创新能力等等。
这些不同的趋势都会对机床数控技术的进一步发展产生影响。
1、智能化技术将得到更多应用随着人工智能技术的不断发展，机床数控技术也将不断智能化。
例如，智能机床和数字化工厂等技术已经开始得到更多的应用和关注。
2、软件技术将成为关键在未来的机床数控技术中，软件技术将成为关键。
这是因为它可以帮助用户更好地进行设备交互和控制，提高设备效率。
因此，我们需要在软件技术的研发上不断进行创新和改进。
3、个性化需求将不断增加随着市场更加竞争化，个性化需求将成为一个重要的趋势。
定制化的机床数控设备将会更受欢迎。
在这种情况下，我们需要根据用户的需求不断开发新的产品，以迎合市场的需求。
总之，机床数控技术的发展现状和趋势正朝着更高的水平和更广的应用领域不断发展和前进。
我们需要根据市场的需求和技术进步的发展来不断进行创新和改进，以推动机床数控技术的更快发展。
简述数控机床的发展及应用
简述数控机床的发展及应用一、数控机床的定义和发展概况1.1 数控机床的定义数控机床是指通过数字信号控制机床运动和加工过程的一类机床。
它是在计算机技术、电子技术和自动控制技术的基础上发展起来的一种先进的制造设备。
1.2 数控机床的发展历程数控机床的发展可以追溯到20世纪50年代，当时主要是在航空航天、军事和核工业等领域应用。
随着计算机技术的飞速发展，数控机床逐渐普及，并在各个领域得到广泛应用。
二、数控机床的应用领域2.1 汽车制造业数控机床在汽车制造业中起到了至关重要的作用。
它可以用于汽车零部件的加工、车身焊接和涂装等工艺过程。
通过数控机床的应用，可以提高生产效率、降低成本，并且保证产品的质量和精度。
2.2 航空航天工业航空航天工业对于产品的精度要求非常高，因此数控机床在该领域的应用非常广泛。
数控机床可以用于航空发动机的加工、飞机结构件的制造以及航天器的组装等工艺过程。
通过数控机床的应用，可以提高产品的质量和精度，并且减少人为因素对产品质量的影响。
2.3 电子信息产业随着电子信息产业的快速发展，对于电子产品的加工要求也越来越高。
数控机床可以用于电子产品的外壳加工、电路板的制造以及元器件的装配等工艺过程。
通过数控机床的应用，可以提高产品的加工精度和生产效率，并且满足不同客户的个性化需求。
2.4 其他行业除了上述几个主要领域，数控机床还广泛应用于其他行业，如机械制造、模具制造、医疗器械制造等。
数控机床的灵活性和高效性使得它在各个行业中都能发挥重要作用。
三、数控机床的优势和挑战3.1 优势•高精度：数控机床可以实现高精度的加工，提高产品的质量和精度。
•高效率：数控机床可以实现自动化生产，提高生产效率，降低人力成本。
•灵活性：数控机床可以根据不同的加工需求进行编程，实现个性化生产。
•节约材料：数控机床可以通过优化加工路径和减少废料产生，实现材料的节约。
3.2 挑战•技术要求高：数控机床的操作和编程需要专业的技术人员，技术要求较高。
第一章数控机床的产生和发展.pptx
程序载体
输入装置
CNC装置
伺服系统
机床本体
位置反馈信号 辅助动作信号
1、程序载体
程序—包括加工零件所需的全部信息和刀具相对工件 的位移信息。
载体—穿孔纸带、磁带、磁盘（软盘、硬盘、内存RAM） 2、输入装置
作用：将程序载体内有关加工的信息读入CNC装置 穿孔纸带—光电阅读机 磁带—录放机 磁盘—驱动器和驱动卡 MDI—手动输入
集成电路 特点：很高柔性
五、按加工方式分类
1、金属切削类数控机床
1）数控车床（NC Lathe）。 2）数控铣床（NC Milling Machine）。 3）加工中心（Machine Center）。 4）数控钻床（NC Drilling Machine）。 5）数控镗床（NC Boring Machine）。 6）数控齿轮加工机床（NC Gear Holling Machine）。 7）数控平面磨床（ NC Surface Grinding Machine）。
❖角位移检测元件：旋转变压器、脉冲编码器、圆光栅等
精度低于闭环系统
系统调试较容易，稳定性也较好
齿轮箱
工作台
指令脉冲
数控装置
位置比较 电路
速度控制 电路
测量装置
伺服 电动机
测速元件
检测元件
四、按所用数控装置类型分类
1、硬件式数控机床（NC机床） 组成：晶体管和集成电路 特点：通用性、灵活性差，制造周期长、成本高 2、软件式数控机床（CNC机床） 组成：采用小型或微型计算机，加上通用或专用大规模
3、CNC装置
作用：接收输入装置输入的加工信息，完成数值
计算、逻辑判断、输入输出控制等功能。 电动机
4、伺服系统 速度控制单元 测量反馈单元
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第二节数控机床的基础知识
数控机床的工作原理
数控机床的工作原理如图1-5所示。首先根据被加工零件的状 态、尺寸及工艺要求等，手工或通过计算机进行零件加工的 程序编制，把加工零件所需的机床各种动作及工艺参数变成 数控装置所能接受的程序代码，然后经输入装置送人数控装 置。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，有的脉冲信号传送到机床的伺服系统，经传动装置驭 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 ，按顺序控制机床的其他辅助动作，如工件夹紧、松开、冷 却液的开闭、刀具的自动更换等。
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第一节数控机床的产生和发展趋势
数控机床发展的趋势
提高数控系统的智能化和可靠性 提高速度和精度 数控机床结构现代化 数控技术多功能化和综合自动化 现在通过网络技术，数字化制造已经进入了信息高速公路;敏
捷制造、网络化设计与制造、虚拟制造等技术也正在全面快 速发展。
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第一节数控机床的产生和发展趋势
计算机数控(CNC)阶段(1970至今) 到1970年，通用小型计算机已批量生产，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(CNC)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 算机数控系统; 第五代数控:1974-1990年应用微处理器的计算机数控系统; 第六代数控:1990年以后，PC(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 (PC-BASED)的时代
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第二节数控机床的基础知识
半闭环数控机床半闭环数控机床采用半闭环进给伺服系统， 图1-2所示为半闭环进给伺服系统简图。半闭环数控系统的位 置检测点从驭动电动机(常用交、直流伺服电动机或丝杠端引 出，是通过检测电动机和丝杠旋转角度来间接检测工作台的 位移量，而不是直接检测工作台的实际位置。
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第二节数控机床的基础知识
程序输入/输出设备 程序输入/输出设备是CNC系统与外部设备进行信息交换的装
置，其作用是将零件加工程序输入CNC系统，或将调试好的 零件加工程序通过输出进行存储。目前数控机床的程序输入/ 输出设备是磁盘和磁盘驭动器等。 此外，现代数控系统还可利用通信方式进行信息交换。这种 方式是实现CAD(计算机辅助设计)/CAM(计算机辅助制造)集 成、FMS(柔性制造系统)和CIMS(计算机集成制造系统)的基 本技术。目前在数控机床上常用的通信方式有: 串行通信; 自动控制专用接口; 网络技术
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第二节数控机床的基础知识
PLC、机床I/0(输入/输出)电路和装置 PLC是用二进制与逻辑运算来控制与顺序动作有关的I/0电路
，它由硬件和软件组成。机床I/0电路和装置是用来实现I/0控 制的执行部件，由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组 成。 机床本体 机床本体是数控系统的控制对象，是实现零件加工的执行部 件。它主要由主运动机构(主轴、主运动传动机构)、进给运 动部件(工作台、拖板及相应的传动机构)、支承件(立柱、床 身等)以及特殊装置、自动工作台交换(APL)系统、自动刀具 交换(ATC)系统和辅助装置(如冷却、润滑、排屑、转位和夹 紧装置等)组成。
第1章数控机床概述
第一节数控机床的产生和发展趋势
第二节数控机床的基础知识
第一节数控机床的产生和发展趋势
数控机床的产生和发展
数字控制机床(Numerically Controlled Machine Tool)，是近 代发展起来的一种自动控制机床，通过数字信息自动控制机床 的运转。数控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)通过数控装置自动控制，同时具有自动换刀、 自动测量、自动润滑和自动冷却等功能。
高、中、低档(经济型)数控机床。这种分类方法在我国应用 较普遍。目前高、中、低档的界限还没有一个统一的界定标 准，加之不同时期划分的标准也不同，故这种分类的指标限 定仅供参考。高、中、低档数控系统功能水平界定指标见表 1-1
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第二节数控机床的基础知识
另一种分类是将数控机床分为经济型(简易)、普及型(全功能) 和高档型数控机床。全功能型并不追求过多功能，以实用为 准，也称为标准型。经济型数控机床是根据实际机床的使用 要求合理地简化系统，降低价格。在我国，经济型数控机床 是指装备了功能简单、价格低、使用操作方便的低档数控系 统的机床、线切割机及进行数控化改造的机床等。
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第二节数控机床的基础知识
伺服单元、驱动装置和测量装置 伺服单元和驭动装置包括主轴伺服驭动装置、主轴电动机、
进给伺服驭动装置及进给电动机。测量装置是指位置和速度 测量装置，它是实现主轴、进给速度闭环控制和进给位置闭 环控制的必要装置。主轴伺服系统的作用是实现零件加工的 切削运动，其控制量为速度。 控制面板 控制面板又称操作面板，是操作人员与数控机床(系统)进行 信息交互的工具。操作人员可以通过它对数控机床(系统)进 行操作、编程、调试或对机床参数进行设定和修改，也可以 通过它了解和查询数控机床(系统)的运行状态。
闭环数控机床闭环数控机床采用闭环进给伺服系统，图1-3所 示为闭环伺服系统简图。闭环进给伺服系统的位置检测点如 图1-3中的点画线所示，它直接对工作台的实际位置进行检测
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第二节数控机床的基础知识
按工艺用途(机床类型)分类 切削加工类数控机床 成形加工类数控机床 特种加工类数控机床 其他类型数控机床 按数控系统的功能水平分类 按数控系统的功能水平有两种分法。一种是把数控机床分为
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第二节数控机床的基础知识
数控机床的分类
数控机床的种类很多，从不同角度出发就有不同的分类方法 ，通常有以下几种分类方法
按控制功能分类 点位控制数控机床 直线控制数控机床 轮廓控制数控机床
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第二节数控机床的基础知识
按进给伺服系统类型分类 按数控系统的进给伺服系统有无位置测量反馈装置可分为开
数控机床的发展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和六代的发 展。)
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第一节数控机床的产生和发展趋势
数控(NC)阶段(1952-1970年) 早期计算机的运算速度低，这虽然对当时的科学计算和数据处
理影响并不大，但却不能适应机床适时控制的要求。人们不得 不采用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为数控系 统，这被称为硬件连接数控(H and-wired NC)，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年采用小、中规模集成电路的NC装置。
环数控机床和闭环数控机床。闭环数控机床根据位置测量装 置安装的位置不同又可分为全闭环数控机床和半闭环数控机 床两种。 开环数控机床开环数控机床采用开环进给伺服系统，图1-1所 示为开环进给伺服系统简图。由图可知，开环进给伺服系统 没有位置测量反馈装置，信号流是单向的(数控装置一进给系 统)，故系统稳定性好，但由于无位置反馈，相对闭环系统而 言，控制精度不高，其精度主要取决于伺服驭动系统和机械 传动机构的性能和精度。
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图1-1开环进给伺服系统简图
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图1-2半闭环进给伺服系统简图
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图1-3闭环伺服系统简图
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表1-1高、中、低档数控系统功能 水平指标
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图1-4数控机床的组成
返回图1-5数控机床的工来自原理示意图返回上一页 下一页 返回
第二节数控机床的基础知识
数控机床的组成
数控机床主要由以下几个部分组成，如图1-4所示。 计算机数控装置(CNC装置) 计算机数控装置是计算机数控系统的核心，其主要作用是根
据输入的零件加工程序或操作命令进行相应的处理，然后输 出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、马伙动装置和PLC 等)，完成零件加工程序或操作者的要求。