数控加工技术概述(ppt 112页)_12387
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数控加工技术概述(PPT 46页)
第1章 数控加工技术概述
计算机数控系统
操作面板 PLC
机床 I/O 电路和装置 主轴伺服单元 主轴驱动装置
输入输出 设备
计算机 数控 装置
进给伺服单元 测量装置
进给驱动装置
机床
主进辅
运给助
动
传 动
控 制
机机机
构构构
数控机床组成:(数控程序\操作面板)、输入/输出设备、数控系 统、伺服系统、测量与反馈系统、机床本体
1.数控机床类型与加工范围 图片链接
2.数控加工视频
车削加工 铣削加工1
车铣加工
铣削加工2
箱体加工 自动换刀
第1章 数控加工技术概述
1.1.1数控机床的产生与发展
科学技术的不断发展对机械产品的品种、结构、精度、加 工效率的要求越来越高，单件、中小批量机械产品的比例越来 越大（70%-80%），传统的通用、专用机床和工艺设备已不能 适应高质量、高效率、多样化加工的要求，一种新型的数字控 制机床由此诞生。
此外，数控机床还包括：特殊装置（刀具自动交 换系统 、工件自动交换系统）和辅助装置（如排屑装 置\冷却装置\润滑装置等）
1.1.3数控技术的应用
数控技术不仅应用于机床的控制,还应用于科学技术 的各个领域,如:数控绘图机、数控测量仪、机器人、航天 航空领域等。
第1章 数控加工技术概述
1.2数控加工的特点及数控机床的分类
第1章 数控加工技术概述
第一章 数控加工技术概述
1.1数控机床概述 1.2数控机床的分类与数控加工的特点 1.3数控加工技术的发展方向
第1章 数控加工技术概述
1.1数控机床概述
本节主要讲解数控机床的概念、产生与发展历程、构成、工 作原理，数控技术在数控机床中的应用等。
数控加工概述ppt课件
3、进给速度与速度修调
进给速度：单位时间内坐标轴移动的距离。 （加工时刀具相对于工件的移动速度）
单位：mm/min mm/r 速度修调：通过修调倍率对速度进行适量 修调。 ❖数控机床在加工过程中能通过速度修调实时调 整进给速度和主轴转速，便于加工。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
成形车刀
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
仿 型加工
靠模板
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
制的机床。 • 数控加工：泛指在数控机床上进行零件加工的
工艺过程。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
• 数控机床与普通机床比较：
数控机床在普通机床基础上增加了对机床运动和
动作自动控制 的功能部件，使数控机床能够自动
1. 加工精度高，加工质量稳定 ☻ 数控机床的机械精度高 ☻ 数控机床的控制精度高（0.001mm/P） ☻ 无人为误差，加工的一致性好
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2. 数控加工的生产效率高 ☻极大地缩短加工的辅助时间（快速行程、自
N ＋ Y走 一 步
YB
Fm＞ 0
Fm＜ 0
R
A
进给速度：单位时间内坐标轴移动的距离。 （加工时刀具相对于工件的移动速度）
单位：mm/min mm/r 速度修调：通过修调倍率对速度进行适量 修调。 ❖数控机床在加工过程中能通过速度修调实时调 整进给速度和主轴转速，便于加工。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
成形车刀
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
仿 型加工
靠模板
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
制的机床。 • 数控加工：泛指在数控机床上进行零件加工的
工艺过程。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
• 数控机床与普通机床比较：
数控机床在普通机床基础上增加了对机床运动和
动作自动控制 的功能部件，使数控机床能够自动
1. 加工精度高，加工质量稳定 ☻ 数控机床的机械精度高 ☻ 数控机床的控制精度高（0.001mm/P） ☻ 无人为误差，加工的一致性好
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2. 数控加工的生产效率高 ☻极大地缩短加工的辅助时间（快速行程、自
N ＋ Y走 一 步
YB
Fm＞ 0
Fm＜ 0
R
A
数控加工与编程技术PPT课件
复合材料加工
数控技术能够实现复合材 料的精确切割和加工，提 高航空器的性能。
快速原型制造
通过数控技术快速制造出 原型件，缩短产品研发周 期。
在汽车工业领域的应用
发动机制造
数控加工与编程技术能够制造出高精度、高质量 的汽车发动机。
汽车零部件加工
数控技术能够高效地加工汽车零部件，提高生产 效率和产品质量。
测量手段。同时，加强操作人员的技能培训和质量控制意识也至关重要。
03
加工效率提升
通过优化加工工艺、选用合适的切削参数和刀具、合理安排工序等方式，
可以有效提高数控加工效率。
技术发展趋势与展望
智能化
随着人工智能技术的发展，数控加工技术将逐渐实现智能化，包括 自适应加工、智能故障诊断与远程监控等功能。
高精度与高效率
数控编程的必要性
数控编程能够提高加工效率、降低成 本、保证加工精度，是现代制造业中 不可或缺的一环。
数控编程语言与代码
数控编程语言的种类
常见的数控编程语言有G代码、M代码、S代码等，每种语言都有 其特定的用途和语法规则。
数控编程语言的语法规则
数控编程语言的语法规则包括指令格式、参数设置、坐标系使用等 方面，需要严格按照规定进行编写。
根据零件的结构、加工精度和材料等因素，将整 个加工过程划分为若干个工序。
数控加工中的检测与控制
在加工过程中，需要对工件进行检测和控制，以 确保加工精度和表面质量。
数控刀具与材料
数控刀具的种类与特点
根据不同的加工需求，可以选 择不同类型的数控刀具，如铣 刀、钻头、车刀等。
数控刀具的材料
常用的数控刀具材料有高速钢 、硬质合金、陶瓷和金刚石等 。
数控编程经验总结
新编数控加工技术基础PPT课件
通过对数控加工技术基础知识的学习和训练，了解和掌握
数控机床的加工原理、基本组成部分和机械结构，为数控
单 加工技术实训打下基础。 元 1 2、实训要求
数 了解数控加工技术的基本知识：数控加工的基本概念，数 控 加 控机床的产生与发展，数控机床的机械结构的特点，数控
工 技
机床的分类等；理解并掌握数控机床的工作原理及组成，
数
控
加
工
技
术
数控折弯机
基
础
2020/11/14
内容讲解
数控弯管机
数控型材弯弧机
8
1.3 数控机床的分类
特种加工类：
火花成型
线切割机
单 元 1 数 控 加 工 技 术 基 础
2020/11/14
激 光 加 工
火花小孔
9
1.3 数控机床的分类
其它类型：
单 元 1
数
控
加
工
技
术
CNC影像仪
基
础
2020/11/14
2020/11/14
无位置反馈，精度相对闭环系统来讲不高，其
精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构
的性能和精度。
单
元 1
一般以功率步进电机作为伺服驱动元件。
数 控
这类系统具有结构简单、工作稳定、调试方便、
加 工
维修简单、价格低廉等优点，在精度和速度要
技 术
求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。
技 术
❖ 当代，也主要是基于PC的CNC开放式系统，软件有所提高。
基
础
6
1.3 数控机床的分类 一、按加工工艺方法分类
1、一般数控机床
切削加工类：
数控加工课件ppt
控制措施
采取相应的控制措施，减小或消除误 差，如提高机床精度、定期刀具维护 、优化加工程序等。
数控加工质量改进措施
质量改进计划
制定针对数控加工的质量改进计划，明确改进目标、措施和实施步骤。
持续改进
通过收集和分析加工过程中的质量数据，评估改进效果，持续优化加工过程，提高加工质量。
05
CATALOGUE
消耗。
绿色制造与数控加工的可持续发展
随着环保意识的不断提高，绿色制造 成为制造业发展的重要趋势，数控加 工作为制造过程中的重要环节，需要 实现可持续发展。
可持续发展不仅有助于保护环境，也 有助于提高企业形象和市场竞争力， 为制造业的长期发展奠定基础。
通过采用环保材料、优化加工工艺、 减少能耗和排放等措施，数控加工可 以实现绿色制造的目标。
数控加工常见问题与解决方案
刀具磨损
表面质量不佳
刀具磨损是数控加工中常见问题，解 决方案包括选择合适的刀具材料、优 化切削参数、定期更换刀具等。
表面质量不佳可能与切削参数设置不 当有关，解决方案包括优化切削参数 、选用合适的刀具、控制冷却效果等 。
加工精度不足
加工精度不足可能是由于编程错误、 机床精度误差等原因造成的，解决方 案包括校验加工程序、检查机床精度 、调整补偿参数等。
数控加工课件
目录
• 数控加工简介 • 数控加工技术基础 • 数控加工操作实践 • 数控加工质量控制 • 数控加工发展趋势与未来展望
01
CATALOGUE
数控加工简介
数控加工的定义与特点
数控加工的定义
数控加工是一种基于数字控制技 术的加工方式，通过编程控制机 床的加工运动，实现零件的加工 制造。
批量加工
采取相应的控制措施，减小或消除误 差，如提高机床精度、定期刀具维护 、优化加工程序等。
数控加工质量改进措施
质量改进计划
制定针对数控加工的质量改进计划，明确改进目标、措施和实施步骤。
持续改进
通过收集和分析加工过程中的质量数据，评估改进效果，持续优化加工过程，提高加工质量。
05
CATALOGUE
消耗。
绿色制造与数控加工的可持续发展
随着环保意识的不断提高，绿色制造 成为制造业发展的重要趋势，数控加 工作为制造过程中的重要环节，需要 实现可持续发展。
可持续发展不仅有助于保护环境，也 有助于提高企业形象和市场竞争力， 为制造业的长期发展奠定基础。
通过采用环保材料、优化加工工艺、 减少能耗和排放等措施，数控加工可 以实现绿色制造的目标。
数控加工常见问题与解决方案
刀具磨损
表面质量不佳
刀具磨损是数控加工中常见问题，解 决方案包括选择合适的刀具材料、优 化切削参数、定期更换刀具等。
表面质量不佳可能与切削参数设置不 当有关，解决方案包括优化切削参数 、选用合适的刀具、控制冷却效果等 。
加工精度不足
加工精度不足可能是由于编程错误、 机床精度误差等原因造成的，解决方 案包括校验加工程序、检查机床精度 、调整补偿参数等。
数控加工课件
目录
• 数控加工简介 • 数控加工技术基础 • 数控加工操作实践 • 数控加工质量控制 • 数控加工发展趋势与未来展望
01
CATALOGUE
数控加工简介
数控加工的定义与特点
数控加工的定义
数控加工是一种基于数字控制技 术的加工方式，通过编程控制机 床的加工运动，实现零件的加工 制造。
批量加工
《数控加工技术》课件
数控编程的基本概念
数控编程的定义
数控编程是根据零件图样和工艺要 求，使用数控语言或CAD/CAM软件
，编写出用于控制数控机床进行切 削加工的程序。
数控编程的步骤
分析零件图样和工艺要求、确定加 工工艺方案、建立数学模型、进行 加工轨迹的计算、生成数控程序和
程序校验等。
数控编程的语言
数控编程语言是一组用于描述零件 加工过程的指令集合，常见的数控 编程语言有G代码、M代码等。
根据零件的形状、尺寸和材料等要求，选 择合适的加工设备、刀具、夹具和切削参 数，制定出合理的加工工艺路线。
加工余量与切削用量的确定
工艺文件的编制
根据零件的加工精度和表面质量要求，确 定合理的加工余量和切削用量，以提高加 工效率和加工质量。
将制定的加工工艺路线、工艺参数和操作 规程等整理成工艺文件，以便生产部门按 照文件要求进行生产。
详细描述
轴类零件的数控加工实例包括各种传动轴、主轴、轴承座等，这些零件通常需要高精度 和高可靠性的加工要求。在加工过程中，需要采用合适的刀具和切削参数，确保零件的 尺寸精度、表面质量和形位公差达到要求。同时，还需要注意控制热变形和切削振动等
因素对加工精度的影响。
板类零件的数控加工实例
总结词
板类零件通常指平面度要求较高的薄板或厚板，其加工工艺要求相对较低，但也需要精确控制尺寸和形位公差。
详细描述
板类零件的数控加工实例包括各种机架、底座、盖板等，这些零件通常需要大尺寸和高刚性的加工要求。在加工 过程中，需要采用合适的加工策略和装夹方式，确保零件的平面度和形位公差达到要求。同时，还需要注意控制 切削参数和刀具磨损等因素对加工精度的影响。
模具零件的数控加工实例
总结词
数控加工技术(完整课件)
切削用量的选择，数控机械加工的切削深度、切削速度和进给量的确定 原则与普通机械加工相似，也可根据实际经验或查问有关手册。数控机床的 使用说明书上一般都会给出切削参数的推荐值。
（五）数控机床的选择 1. 平面孔系零件的加工 这类零件或孔数较多，或孔位置精度要求较高，宜用点位直线控制的数 控钻床与镗床加工。
7
8． 提高数控系统的可靠性 可靠性是数控机床用户最为关注的问题，提高可 靠性通常可采取下列一些措施： （1） 提高线路的集成度 采用大规模集成电路、专用芯片及混合式集成 电路，以减少元器件数量，精简外部连线和降低功 耗。 （2） 建立由设计、试制到生产的完整质量保证 体系 例如采取防电源干扰，输入、输出隔离；使数 控系统模块化、通用化及标准化，以便组织批量生 产和维修；在安装制造时注意严格筛选元器件；对 系统可靠性进行全面检查考核等。
③ 缩短走刀路线，减少空行程。
接刀痕
（四）刀具的选择、切削用量的确定 加工刀具的选择，应尽可能选用硬质合金刀具或性能更好的带涂层刀具。 铣平面轮廓用平头立铣刀，铣空间轮廓时选球头立铣刀。
选择刀具时要规定刀具的结构尺寸，供刀具组装预调使用；还要保证 有可调用的刀具文件；对选定的新刀具应建立刀具文件供编程用。
非模态代码是指只有书写了该代码时才有效的代码。 1．与坐标设定有关的指令
表2-1与坐标设定有关的指令
代码
功能
G11 坐标轴的平移和旋转 G10 取消G11 G15 工件坐标系选择(模态) G16 工件坐标系选择(非模态) G52 局部坐标系设定
G53 机床坐标系选择
G54 直线偏移X
G55 直线偏移Y
三、数控编程系统
数控编程可分为机内编程和机外编程。机内编程指利用数控机床本身提供 的交互功能进行编程，机外编程则是脱离数控机床本身在其他设备上进行编程。
（五）数控机床的选择 1. 平面孔系零件的加工 这类零件或孔数较多，或孔位置精度要求较高，宜用点位直线控制的数 控钻床与镗床加工。
7
8． 提高数控系统的可靠性 可靠性是数控机床用户最为关注的问题，提高可 靠性通常可采取下列一些措施： （1） 提高线路的集成度 采用大规模集成电路、专用芯片及混合式集成 电路，以减少元器件数量，精简外部连线和降低功 耗。 （2） 建立由设计、试制到生产的完整质量保证 体系 例如采取防电源干扰，输入、输出隔离；使数 控系统模块化、通用化及标准化，以便组织批量生 产和维修；在安装制造时注意严格筛选元器件；对 系统可靠性进行全面检查考核等。
③ 缩短走刀路线，减少空行程。
接刀痕
（四）刀具的选择、切削用量的确定 加工刀具的选择，应尽可能选用硬质合金刀具或性能更好的带涂层刀具。 铣平面轮廓用平头立铣刀，铣空间轮廓时选球头立铣刀。
选择刀具时要规定刀具的结构尺寸，供刀具组装预调使用；还要保证 有可调用的刀具文件；对选定的新刀具应建立刀具文件供编程用。
非模态代码是指只有书写了该代码时才有效的代码。 1．与坐标设定有关的指令
表2-1与坐标设定有关的指令
代码
功能
G11 坐标轴的平移和旋转 G10 取消G11 G15 工件坐标系选择(模态) G16 工件坐标系选择(非模态) G52 局部坐标系设定
G53 机床坐标系选择
G54 直线偏移X
G55 直线偏移Y
三、数控编程系统
数控编程可分为机内编程和机外编程。机内编程指利用数控机床本身提供 的交互功能进行编程，机外编程则是脱离数控机床本身在其他设备上进行编程。
数控加工技术基础篇PPT(共 135张)
原中捷友谊厂生产中国第一台数控机床
模块一 数控概念及数控机床的产生 三、数控机床的组成
模块一 数控概念及数控机床的产生
1、（控制介质）加工程序载体
控制介质—人与机床之间建立某种联系，这种联系的 中间媒介物称为控制介质。
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）
模块一 数控概念及数控机床的产生
3、伺服系统（伺服控制装置）
作用：将数控装置发来的各种动作指令，转化 成机床移动部件的运动。
电动机（伺服驱动器件）： 步进电动机、 直流伺服电动机、 交流伺服电动机
模块一 数控概念及数控机床的产生
4、检测反馈系统 位置和速度测量系统。以实现进给伺服系统的闭 环控制。 作用：保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令：
数控系统采用电子管元件-电子管时代 1959年 采用晶体管和印制电路板-第二代数控系统 1965年 出现小规模集成电路-第三代数控系统 1970年 出现小型计算机代替专用硬接线装置
-第四代数控系统（CNC系统） 1974年 以微处理器为核心的数控系统
-第五代数控系统（MNC系统） 1990年 以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安
模块二 数控机床的分类
二、按工艺用途分类
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）。
数控加工技术PPT课件
镗
高，一般将主轴转速在10000-20000r/min以上定为高速切削；进给速度很
铣
高，通常达15-50m/min，最高可达90m/min；对于不同的切削材料和所釆
、 加 工 中 心
用的刀具材料，高速切削的含义也不尽相同。其优点在于：
加工时间短，效率高。高速切削的材料去除率通常是常规的3～5倍。 刀具切削状况好，切削力小，主轴轴承、刀具和工件受力均小。切削力 降低大概30%~90%，提高了加工质量。
位置 18 - 76
床
机上激光对刀仪
标准
的
工件托盘转换装置
位置 7, 20, 48
类 型
红外工件测头
可选
重量
包括工件托盘交换装置
6500 kg
7
7
数控镗、铣及加工中心加工工艺
数
控 镗 铣 、
三坐标数控镗铣床与加工中心的共同特点是除具有普通铣床的工艺
性能外，还具有加工形状复杂的二维以至三维复杂轮廓的能力。这些复 杂轮廓零件的加工有的只需二轴联动(如二维曲线、二维轮廓和二维区域 加工)，有的则需三轴联动(如三维曲面加工)，它们所对应的加工一般相 应称为二轴(或2.5轴)加工与三轴加工。 对于三坐标加工中心(无论是立
19 19
第五章 数控镗、铣及加工中心加工工艺
数
控
镗
铣
、
加
工
中
心 加 工 的
立体曲面类零件:加工面为 空间曲面的零件称为立体 曲面类零件。这类零件的 加工面不能展成平面
箱体类零件：一般是指具 有孔系和平面，内部有一 定型腔，在长、宽、高方 向有一定比例的零件
异型件：外形不规则的 零件，大多要点、线、 面多工位混合加工
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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
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。
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
➢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；
➢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：
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
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Байду номын сангаас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）
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
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）；
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
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
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
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。
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
➢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；
➢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：
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
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Байду номын сангаас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）
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
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）；
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
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