数控加工技术概述(ppt 112页)_12387
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过SERCOS链式网络传送数字伺服控制信息； (2)数控系统与上级主计算机间的通信； (3)与车间现场设备及I/O装置的通信，主要通过现场总线，
如PROFIBUS等进行通讯； (4)通过因特网与服务中心的通信，传递维修数据； (5)通过因特网与另一个工厂交换制造数据。
1.2 数控机床的产生与发展
2. 数控机床的发展趋势
1.数控系统的发展趋势
• 1) 高速高精度 • 2) 智能化 • （1） 应用自适应控制技术 • （2） 自动编程技术 • （3） 具有故障自动诊断功能 • （4） 应用模式识别技术 • 3) 开放式数控系统
1.2 数控机床的产生与发展
4)基于网络的数控系统 (1)数控系统内部的CNC装置与数字伺服间的 通信，主要通
2．国内
1958年，第一台数控铣床 1975年，第一台加工中心 20世纪90年代末，华中数控自主开发出基于 PC-NC的HNC数控系统
1.2 数控机床的产生与发展
3．数控系统的产生和发展
第一代：电子管、继电器式(1952年）
第二代：晶体管分立元件式(1959年) 第三代：集成电路式(1965年)
硬件数控硬、软件数控
诊断、远程维护、电子商务等）。
1.3 数控机床的工作过程
数控机床仍采用刀具和磨具对材料进行切削加工，这点 在本质上和普通机床并无区别。但在如何控制切削运动等方 面则与传统切削加工存在本质上的差别，如下图。
零件图
编制工艺卡
工人操作机床
加工运动
(a)普通机床加工
零件图
编制程序
键盘输入 数控装置 (b)数控机床加工
2.制造业的发展需求
产品日趋精密、复杂，改型频繁，提出高性能、高精度和 高自动化要求
１.２ 数控机床的产生与发展
二．产生与发展历程
1．国外
1930年，数控专利 1948年，数控机床生产的萌芽 1952年，第一台数控铣床 1958年，第一台加工中心 1968年，柔性制造系统 1974年，采用微处理器 1990年，采用基于工业PC的计算机数控系统
数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用 数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。 数控机床是一种装有程序控制系统（数控系统）的高效自 动化机床。是数控技术典型应用的例子。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
１.２ 数控机床的产生与发展
一.产生背景
1．传统机床的不足
•人工操作，劳动强度大，难以提高生产效率 •人为误差，难以保证质量 •难以加工复杂形状的零件 •不利于生产管理现代化
运行高速化 加工高精化 功能复合化 控制智能化 体系开放化 交互网络化
1.2 数控机床的产生与发展
۞加工高精化
提高机械设备的制造和装配精度； 提高数控系统的控制精度； 采用误差补偿技术。
1.2 数控机床的产生与发展
۞功能复合化
复合化是指在一台设备能实现多种工艺手段加 工的方法。
➢镗铣钻复合—加工中心（ATC）、五面加工中心 （ATC，主轴立卧转换）；
伺服装置
信息反馈
加工运动 检测
显示器 控制面板 主轴
刀架
滚珠丝杆
数控车床的结构
1.4 数控加工技术的特点
(1)生产效率高，由于加工过程是自动进行的，且机床能自 动换刀、自动不停车变速和快速空行程等功能，使加工时 间大大减少
数控加工技术概述(ppt 112页)
１.数控技术概述
1.1 数控技术的基本概念
数字控制（Numerical Control Technology， NC）是一 种借助数字化信息（数字、字符）对某一工作过程（如加 工、测量、装配等）发出指令并实现自动控制的技术。
数控系统（Numerical Control System）采用数字控制技 术的自动控制系统。
1.2 数控机床的产生与发展
۞交互网络化
支持网络通讯协议，既满足单机需要，又能满足FMC、 FMS、CIMS对基层设备集成要求的数控系统，该系统 是形成“全球制造”的基础单元。
➢网络资源共享。 ➢数控机床的远程（网络）监视、控制。 ➢数控机床的远程（网络）培训与教学（网络数控） ➢数控装备的数字化服务（数控机床故障的远程（网络）
➢车铣复合—车削中心（ATC，动力刀头）； ➢铣镗钻车复合—复合加工中心（ATC，可自动装卸车
刀架）； ➢铣镗钻磨复合—复合加工中心（ATC，动力磨头）； ➢可更换主轴箱的数控机床—组合加工中心；
1.2 数控机床的产生与发展
۞控制智能化
随着人工智能技术的不断发展，并为满足制 造业生产柔性化、制造自动化发展需求，数控 技术智能化程度不断提高，具体体现在以下几 个方面：
➢加工过程自适应控制技术 ➢加工参数的智能优化与选择 ➢智能故障诊断与自修复技术 ➢智能化交流伺服驱动装置
1.2 数控机床的产生与发展
۞体系开放化
定义（IEEE）：具有在不同的工作平台上均能实现系统功能、且可以与其他的系统应 用进行互操作的系统。
• 开放式数控系统特点： ➢ 系统构件（软件和硬件）具有标准化、多样化和互换性的特征 ➢ 允许通过对构件的增减来构造系统，实现系统“积木式”的集成。构造应该是 可移植的和透明的；
开放体系结构CNC的优点 ➢ 向未来技术开放：由于软硬件接口都遵循公认的标准协议，只需少量的重新设 计和调整，新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容， 这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于 长生命周期； ➢ 标准化的人机界面：标准化的编程语言，方便用户使用，降低了和操作效率直 接有关的劳动消耗； ➢ 向用户特殊要求开放：更新产品、扩充能力、提供可供选择的硬软件产品的各 种组合以满足特殊应用要求，给用户提供一个方法，从低级控制器开始，逐步 提高，直到达到所要求的性能为止。另外用户自身的技术诀窍能方便地融入， 创造出自己的名牌产品； ➢ 可减少产品品种，便于批量生产、提高可靠性和降低成本，增强市场供应能力 和竞争能力。
第四代：小型机数控(1967年) 第五代：微处理器数控(1974年)
软件数控
４.知名数控系统
日本FANUC
德国西门子SIEMENS
西班牙发格(FAGOR) 日本三菱MITSUBISHI 日本山崎马扎克(MAZAK)
国内知名： 华中数控系统 广州数控系统
1.2 数控机床的产生与发展
三. 数控机床的发展趋势
如PROFIBUS等进行通讯； (4)通过因特网与服务中心的通信，传递维修数据； (5)通过因特网与另一个工厂交换制造数据。
1.2 数控机床的产生与发展
2. 数控机床的发展趋势
1.数控系统的发展趋势
• 1) 高速高精度 • 2) 智能化 • （1） 应用自适应控制技术 • （2） 自动编程技术 • （3） 具有故障自动诊断功能 • （4） 应用模式识别技术 • 3) 开放式数控系统
1.2 数控机床的产生与发展
4)基于网络的数控系统 (1)数控系统内部的CNC装置与数字伺服间的 通信，主要通
2．国内
1958年，第一台数控铣床 1975年，第一台加工中心 20世纪90年代末，华中数控自主开发出基于 PC-NC的HNC数控系统
1.2 数控机床的产生与发展
3．数控系统的产生和发展
第一代：电子管、继电器式(1952年）
第二代：晶体管分立元件式(1959年) 第三代：集成电路式(1965年)
硬件数控硬、软件数控
诊断、远程维护、电子商务等）。
1.3 数控机床的工作过程
数控机床仍采用刀具和磨具对材料进行切削加工，这点 在本质上和普通机床并无区别。但在如何控制切削运动等方 面则与传统切削加工存在本质上的差别，如下图。
零件图
编制工艺卡
工人操作机床
加工运动
(a)普通机床加工
零件图
编制程序
键盘输入 数控装置 (b)数控机床加工
2.制造业的发展需求
产品日趋精密、复杂，改型频繁，提出高性能、高精度和 高自动化要求
１.２ 数控机床的产生与发展
二．产生与发展历程
1．国外
1930年，数控专利 1948年，数控机床生产的萌芽 1952年，第一台数控铣床 1958年，第一台加工中心 1968年，柔性制造系统 1974年，采用微处理器 1990年，采用基于工业PC的计算机数控系统
数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用 数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。 数控机床是一种装有程序控制系统（数控系统）的高效自 动化机床。是数控技术典型应用的例子。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
１.２ 数控机床的产生与发展
一.产生背景
1．传统机床的不足
•人工操作，劳动强度大，难以提高生产效率 •人为误差，难以保证质量 •难以加工复杂形状的零件 •不利于生产管理现代化
运行高速化 加工高精化 功能复合化 控制智能化 体系开放化 交互网络化
1.2 数控机床的产生与发展
۞加工高精化
提高机械设备的制造和装配精度； 提高数控系统的控制精度； 采用误差补偿技术。
1.2 数控机床的产生与发展
۞功能复合化
复合化是指在一台设备能实现多种工艺手段加 工的方法。
➢镗铣钻复合—加工中心（ATC）、五面加工中心 （ATC，主轴立卧转换）；
伺服装置
信息反馈
加工运动 检测
显示器 控制面板 主轴
刀架
滚珠丝杆
数控车床的结构
1.4 数控加工技术的特点
(1)生产效率高，由于加工过程是自动进行的，且机床能自 动换刀、自动不停车变速和快速空行程等功能，使加工时 间大大减少
数控加工技术概述(ppt 112页)
１.数控技术概述
1.1 数控技术的基本概念
数字控制（Numerical Control Technology， NC）是一 种借助数字化信息（数字、字符）对某一工作过程（如加 工、测量、装配等）发出指令并实现自动控制的技术。
数控系统（Numerical Control System）采用数字控制技 术的自动控制系统。
1.2 数控机床的产生与发展
۞交互网络化
支持网络通讯协议，既满足单机需要，又能满足FMC、 FMS、CIMS对基层设备集成要求的数控系统，该系统 是形成“全球制造”的基础单元。
➢网络资源共享。 ➢数控机床的远程（网络）监视、控制。 ➢数控机床的远程（网络）培训与教学（网络数控） ➢数控装备的数字化服务（数控机床故障的远程（网络）
➢车铣复合—车削中心（ATC，动力刀头）； ➢铣镗钻车复合—复合加工中心（ATC，可自动装卸车
刀架）； ➢铣镗钻磨复合—复合加工中心（ATC，动力磨头）； ➢可更换主轴箱的数控机床—组合加工中心；
1.2 数控机床的产生与发展
۞控制智能化
随着人工智能技术的不断发展，并为满足制 造业生产柔性化、制造自动化发展需求，数控 技术智能化程度不断提高，具体体现在以下几 个方面：
➢加工过程自适应控制技术 ➢加工参数的智能优化与选择 ➢智能故障诊断与自修复技术 ➢智能化交流伺服驱动装置
1.2 数控机床的产生与发展
۞体系开放化
定义（IEEE）：具有在不同的工作平台上均能实现系统功能、且可以与其他的系统应 用进行互操作的系统。
• 开放式数控系统特点： ➢ 系统构件（软件和硬件）具有标准化、多样化和互换性的特征 ➢ 允许通过对构件的增减来构造系统，实现系统“积木式”的集成。构造应该是 可移植的和透明的；
开放体系结构CNC的优点 ➢ 向未来技术开放：由于软硬件接口都遵循公认的标准协议，只需少量的重新设 计和调整，新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容， 这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于 长生命周期； ➢ 标准化的人机界面：标准化的编程语言，方便用户使用，降低了和操作效率直 接有关的劳动消耗； ➢ 向用户特殊要求开放：更新产品、扩充能力、提供可供选择的硬软件产品的各 种组合以满足特殊应用要求，给用户提供一个方法，从低级控制器开始，逐步 提高，直到达到所要求的性能为止。另外用户自身的技术诀窍能方便地融入， 创造出自己的名牌产品； ➢ 可减少产品品种，便于批量生产、提高可靠性和降低成本，增强市场供应能力 和竞争能力。
第四代：小型机数控(1967年) 第五代：微处理器数控(1974年)
软件数控
４.知名数控系统
日本FANUC
德国西门子SIEMENS
西班牙发格(FAGOR) 日本三菱MITSUBISHI 日本山崎马扎克(MAZAK)
国内知名： 华中数控系统 广州数控系统
1.2 数控机床的产生与发展
三. 数控机床的发展趋势