理论课题一、数控技术概论
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。
数控技术概论-机类课件
数控技术概论-机类课件
一．数控技术概述
数控技术是一种将计算机技术与机械技术相结合的一种技术。
它将计
算机技术与现代机械装备精密控制结合在一起，是利用计算机系统进行机
械设备的控制，从而实现自动生产的一种技术。
目前，数控技术已经深受
机械加工行业的重视，是国际先进的机械加工制造技术之一
数控技术是一门复杂的科学技术，它既有机械工程的内容，又有电气
自动化、计算机科学和控制理论的内容。
它是把机械工程、电气工程、自
动化技术、计算机技术和数学模型相结合的一门新技术，它结合了计算机，机械及其传动等部分，整合运用手段来完成机械和电气的联合控制，在加
工过程中，能够实现良好的精度和定位精度，满足生产的要求。
数控技术可以实现机械设备的自动加工，以及机械设备控制的自动化，它的特点是可以让机床实现高精度、高速度、低功耗、低成本的加工，这
使得数控技术在机械加工行业有很大的改善。
数控技术是机械加工的一个
重要分支，它能为机械制造行业提供更好的技术支持，使其更加高效、精确、快捷和经济。
二．数控技术的主要应用
数控技术的应用范围非常广泛。
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、编程装置等。
3. 数控系统的工作原理：开环控制、闭环控制等。
4. 数控技术在工程领域的应用：机械加工、模具制造、航空航天等。
三、教学方法：1. 采用多媒体教学，展示数控技术的应用场景。
2. 通过实物展示，让学生了解数控系统的组成。
3. 利用仿真软件，让学生直观地了解数控系统的工作原理。
四、教学评估：1. 课堂问答：了解学生对数控技术的基本概念的理解。
2. 课后作业：让学生绘制数控系统的组成结构图。
五、教学资源：1. 多媒体教学设备。
2. 数控系统实物展示。
3. 数控系统仿真软件。
第二章：数控编程基础一、教学目标：1. 掌握数控编程的基本概念和步骤。
2. 熟悉数控编程的常用指令。
3. 了解数控编程的规则和注意事项。
二、教学内容：1. 数控编程的基本概念和步骤：程序结构、编程方法等。
2. 数控编程的常用指令：G代码、M代码、参数编程等。
3. 数控编程的规则和注意事项：程序编制的基本规则、安全操作等。
三、教学方法：1. 采用案例教学，让学生了解数控编程的实际应用。
2. 通过课堂练习，让学生熟悉数控编程的常用指令。
3. 利用仿真软件，让学生直观地了解数控编程的操作过程。
四、教学评估：1. 课堂问答：了解学生对数控编程基本概念的理解。
2. 课后作业：让学生编写简单的数控程序。
五、教学资源：1. 多媒体教学设备。
2. 数控编程仿真软件。
3. 数控编程实例教材。
第三章：数控加工工艺一、教学目标：1. 了解数控加工的基本工艺特点。
2. 掌握数控加工工艺参数的选取方法。
3. 熟悉数控加工过程中的注意事项。
二、教学内容：1. 数控加工的基本工艺特点：加工精度、加工效率等。
第1章机床数控技术概论
第1章机床数控技术概论
1.1数控技术发展概述
数控技术，是利用数据处理用计算机指挥机器工具来进行机械加工的
技术。
它可以将加工工艺、制造要求及加工条件记录在计算机内，提高了
加工的质量、精度和速度。
数控技术是现代制造业的主要技术，广泛应用
于机械、航空航天、汽车、工矿企业等行业，在大规模实现个性化制造，
改变传统制造方式及技术，提高了生产力和产品质量，改善了生产条件，
提高了劳动生产率，实现了精密加工的可能。
从上世纪50年代起，数控技术就开始了研究和发展，形成了工业上
应用最为广泛的数控设备，数控机床。
数控机床目前已经成为机械加工行
业的主要设备，它结合了计算机、机械、检测和测量等技术，具有高精度、高速度、自动化程度高等特点，在机械加工中得到了广泛的应用。
数控技术的发展已经取得较好的成绩，极大地改变和提高了传统机械
加工的工作效率。
无论是加工小件、复杂曲面还是加工特殊材料，数控机
床都可以实现，为实现高精度、高效率的加工提供了有力的保证。
1.2数控机床的通用结构
数控机床一般由主轴系统、工作台系统、进给系统和控制系统组成。
主轴系统由电机、传动装置和主轴组成。
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 :
第1章数控技术概论.pptx
1-1-2 数控技术发展的几个主要阶段
电子管
晶体管和印 刷电路板
计算机数控 装置
小规模的集 成电路
微计算机数 控装置
基于PC的通 用CNC系统
1-1-3 我国数控技术发展概况
1958年 开始研制 1966年 第一台晶体管数控系统 1970年 集成电路数控系统
1-1-4 数控技术发展趋势
高精度 高速度 高可靠性 高智能化 高通信功能
。2020年11月18日星期三上午11时24分13秒11:24:1320.11.18
• •
T H E E N D 15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年11月上午11时24分20.11.1811:24November 18, 2020
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020年11月18日星期三11时24分13秒11:24:1318 November 2020
1-2 数控机床的工作原理及基 本组成
1-2-1 数控机床的工作原理
数控机床是按数字形式给出的指令进行加工
1-2-2数控机床的组成
加
输
数
工
入
控
程装系
序
置
统
伺服系统
机
械
部
辅助控制装置
分
反馈系统
1-3 数控机床的分成型机床 3．特种加工机床 4．其它类
1-3-2按控制系统功能分类
• 13、志不立，天下无可成之事。20.11.1820.11.1811:24:1311:24:13November 18, 2020
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
数控技术概论
数控技术概论数控技术概论1.2数控机床原理1.2数控机床结构1.3数控技术1.31数控机床的发展趋势1.4 FANUC数控系统数控加工中心机床基础知识1.41坐标系/对刀点/换刀点1.42常用基本指令1.43编程方式1.44对刀1.1数控机床原理数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
1.11数控机床的特点控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。
与普通机床相比，数控机床有如下特点：●加工精度高，具有稳定的加工质量；●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；●机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。
1.12数控机床的组成主机：他是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。
他是用于完成各种切削加工的机械部件。
数控装置：是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
驱动装置：他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。
他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。
当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
辅助装置：指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。
它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。
第1课 数控技术概述教案
I、示标II、新授第一章概论本章介绍了数控技术的一些概念以及数控机床的特点、工作原理及组成，同时也介绍了数控机床的分类方法，最后简要介绍了数控技术和数控机床的发展、技术水平。
一、内容要点1、数控技术、数控系统、数控机床1)数控技术：用数字、字母和符号对某一工作过程进行可编程的自动控制技术；2)数控系统：实现数控技术相关功能的软硬件系统。
它是数控技术的载体；3)数控机床：应用数控技术对机床加工过程进行控制的机床。
2、数控机床的特点、组成及工作原理特点：1）能适应不同零件的自动加工；2）加工精度高、加工质量稳定3）尤其能优质高效地完成复杂零件的加工；4）工序集中，一机多用5）高技术设备，购买、使用、维护和维修费用相对较高；组成：由输入装置、数控装置、伺服驱动系统、辅助控制及强电控制系统和机床等部分组成。
工作原理：将被加工零件的形状、尺寸、工艺要求等信息按规定编程，并记录在输入介质上，输入到数控装置。
数控装置对输入信息进行处理和计算，根据计算的结果向各执行机构（进给系统、主轴系统等）分配进给指令。
执行机构对来自数控装置的各种指令进行处理、转换和放大，驱动机床的运动部件（工作台、刀具及主轴等）运动，按照要求的形状和尺寸完成零件的加工任务。
而辅助控制则是为了保证机床安全、方便、有效工作而必不可少的一些操作，如冷却、润滑、工件刀具的的自动松夹，排屑，限位，各种保护，联锁互锁等。
3、数控机床的分类1）按工艺用途分类：●切削加工类：数控铣床、数控钻床、加工中心等●成型加工类：数控折弯机、数控弯管机●特种加工类：数控线切割、激光加工机●其它类型：数控装配机、数控测量机2）按控制系统的特点分类（或称按加工方式分类）●点位控制系统：仅能控制刀具相对于工件的精确定位控制系统，而在相对运动的过程中不能进行任何加工。
●点位直线控制系统：不仅具上述功能，而且还能实现沿某一坐标轴或两轴等速的直线移动和加工的功能的控制系统。
●轮廓控制系统：能实现两轴或两轴以上的联动加工，即具有实现对曲线或曲面轮廓零件的加工能力控制系统。
第一章 数控技术概论
第1章数控技术概论【教学目标】通过本章节的理论教学：了解数控技术的开展过程及其开展趋势；掌握数控机床的组成、工作原理、分类及特点；数控机床的适用范围；了解常用数控系统。
【教学重点】数控机床的组成、工作原理、分类及特点【教学难点】数控机床的组成、工作原理【教学时数】理论4学时、实践2学时【课程类型】理论与实践课程【教学方法】讲授、挂图、实践学习【教学内容】1.1数控技术的开展1.1.1 数控机床的出现数控技术开展的几个要紧时期表1.1数控技术开展的六个要紧时期1.1.3 我国数控技术开展概况数控技术开展趋势〔1〕高性能的操纵器〔2〕伺服驱动器向数字化、交流化和智能化方向开展〔3〕操纵器的开放性能〔4〕智能化的操纵器2.数控机床开展趋势⑴高速、高效、高精度、高可靠性⑵模块化、智能化、柔性化和集成化⑶开放性⑷出现新一代数控加工工艺与装备1.2数控机床的工作原理及全然组成1.2.1 数控机床的工作原理数控机床的组成图1.1 数控机床的全然组成1.3数控机床的分类1.3.1 按加工方式分类1、切削机床类2、成型机床类3、特种加工机床类4、其他机床类按操纵系统功能分类1.点位操纵数控机床2.点位直线操纵数控机床3.轮廓操纵数控机床1.3.3 按伺服操纵方式分类1.开环操纵数控机床2.闭环操纵数控机床3.半闭环操纵数控机床1.3.4 按数控系统的功能水平分类1.4数控机床的特点和应用范围1.4.1 数控机床的加工特点1.4.2 数控机床的使用特点1.5典型数控系统简介1.5.1 FANUC公司的要紧数控系统SIEMENS公司的要紧数控系统1.5.3 FAGOR公司的数控系统华中数控系统北京航天数控1.6本章小结：本章要紧对数控技术进行了总体概述。
1.数控技术开展的52年间，要紧通过了六个要紧时期：电子管数控系统、晶体管数控系统、集成电路数控系统、小型计算机数控系统、微处理器数控系统、基于工业PC的通用CNC系统。
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. 掌握数控系统的组成和基本工作原理。
3. 了解数控技术在现代制造业中的应用。
二、教学内容：1. 数控技术的定义和发展历程。
2. 数控系统的组成：CNC装置、执行装置、数控编程装置、数控机床等。
3. 数控系统的基本工作原理：硬件组成、软件结构、控制原理。
4. 数控技术在现代制造业中的应用。
三、教学方法：1. 讲授法：讲解数控技术的定义、发展历程、组成和应用。
2. 案例分析法：分析典型数控系统的组成和工作原理。
四、教学准备：1. 教学课件：展示数控技术的定义、发展历程、组成和应用。
2. 案例素材：提供典型数控系统的组成和工作原理的案例。
五、教学过程：1. 导入：简要介绍数控技术的定义和发展历程。
2. 讲解：详细讲解数控系统的组成和基本工作原理。
3. 案例分析：分析典型数控系统的组成和工作原理。
4. 应用展示：介绍数控技术在现代制造业中的应用。
5. 课堂互动：学生提问、解答疑问。
第二章：数控编程基础一、教学目标：1. 掌握数控编程的基本概念和常用术语。
2. 熟悉数控编程的指令系统和程序结构。
3. 学会编写简单的数控加工程序。
二、教学内容：1. 数控编程的基本概念和常用术语。
2. 数控编程的指令系统：准备功能指令、执行功能指令。
3. 数控编程的程序结构：程序格式、程序段、程序头和程序尾。
4. 编写简单的数控加工程序。
三、教学方法：1. 讲授法：讲解数控编程的基本概念、常用术语和指令系统。
2. 实践教学法：学生动手编写数控加工程序。
四、教学准备：1. 教学课件：展示数控编程的基本概念、常用术语和指令系统。
2. 编程练习素材：提供编写数控加工程序的练习题。
五、教学过程：1. 导入：简要介绍数控编程的基本概念和常用术语。
2. 讲解：详细讲解数控编程的指令系统和程序结构。
3. 编程练习：学生动手编写简单的数控加工程序。
数控技术概述课件PPT课件( 20页)
先进制造 系统
目前的先进制造系统主要指柔性制造单元 （FMC）、柔性制造系统(FMS)、集成制造 系统(CIMS)。而其核心是生产加工设备的数 控化、柔性化、精密化。
第一章 数控机床概论
1.4 先进制造系统
数控技术
柔性制造 系统
单机数控加工（使用一台数控机床 进行加工，较简单，但应用最广）
柔性单元加工（人参与最少但可以对 同一族内的不同零件自动化加工）
利于生产 采用数字信号与标准代码为控制信息，易于实
管理现代 现标准化加工，同时采用计算机辅助设计与制
化
造（CAD/CAM）是现代化集成技术的基础。
目前数控技术在向高速化、多功能、智能化、高 速度化、高可靠性发展。
第一章 数控机床概论
1.4 先进制造系统
数控技术
起因
目前的机械制造中，75%的是单件小批量生 产，而传统的生产组织原则不仅自动化程度 低，而且劳动强度大、生产周期长、成本高、 质量不稳定。而先进制造系统的采用，是生 产发展的需要。
数控技术
课程概述
第一章 数控机床的概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
际操作与加工 第六章 关于CAXA
1.1 数控机床的产生 数控机床的产生 数控技术概念
1.2 数控机床的组成 1.3 数控机床的特点 1.4 先进制造系统
课程概述
的编制
课程概述
第一章 数控机床概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
际操作与加工 第六章 关于CAXA
5.1 加工中心的操作 5.2 加工中心的编程
实例 5.3 加工中心的维护
第一章 数控技术概论hlg
（2）直流伺服电动机
» ① 小惯量直流电动机 » ② 宽调速直流电动机
» ③ 无刷直流电动机
（3）交流伺服电动机
• 近年来新型功率开关器件、专用集成电 路和新的控制算法等的发展带动了交流 驱动电源的发展，使其调速性能更能适 应数控机床伺服系统的要求。交流速度 控制系统正逐步取代直流速度控制系统。
引言数控技术概论数字控制ncnumericalcontrol计算机数字控制cnccomputernumericalcontrol第一章第一章概论概论上一页下一页以数字量作为控制信息量上一页下一页数控技术给机械制造业带来了革命性的变化现代数控技术成为制造业实现自动化柔性化集成化生产的基础技术数控机床是发展现代机械制造技术必需的基础设备数控技术水平的高低数控机床拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化水平的重要标志11数控技术的发展数控技术概论111数控机床的产生数控设备就是采用了数控技术的机械设备或者说是装备了数控系统的机械设备
• 4．CRT显示及其接口 • 5．数控机床通信RS-232接口
1.2.3 数控机床的工作原理 • 数控系统的主要任务之一就是控制执行 机构按预定的轨迹运动。一般情况是已 知运动轨迹的起点坐标、终点坐标和曲 线方程，由数控系统实时地算出各个中 间点的坐标。即需要“插入、补上”运 动轨迹各个中间点的坐标，通常这个过 程就称为“插补”。
2.闭环控制数控机床
速度反馈
速度检测元件 位置反馈
图1.6 闭环控制系统框图
第1章 数控技术概论
1.3 数控机床的分类
1.3.3 按伺服控制方式分类
工作台 输入 数 装 控 置 控 电 制 路 伺 电 服 机
3.半闭环控制数控机床
数控技术-1概论
开放式结构 1.3 数控技术的发展
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；
切削加工类
1.2.1 按加工方式分类
3特种加工类 4 其它加工类
2成型加工类
1.2.2 按能够控制刀具与工件间相对运动轨迹分类 点位控制（Point to Point Control）或
位置控制 （Positioning Control）数控机床
轮廓控制
（Contouring Control） 数控机床
开放式数控系统特点： 系统构件（软件和硬件）具有标准化(Standardization) 与多样化( Diversification)和互换性(Interchangeability) 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；
开放式结构 1.3 数控技术的发展
1.2.3 按伺服驱动系统的控制方式分类
开环进伺伺给服服伺驱驱动服动电系路统（系统） 速度倥制电路
机械传动σ及执,行x 部件
按 CCNNCC
位位置置控控 制制电电路路
Z2
有
位位
速速 步进
无 反 馈
闭C环N置反馈置反馈进C 给伺伺 驱服服 动系度反馈度反馈统 电电电机流流反反馈馈
电路 指令脉冲
Z1
t
自动化加工机床，是具有高附加值的技术密集型机电一体化 设备。
1.1.1 数控系统与数控机床的组成
程 序
输入 设备
输出
数控机床的工作原理及基本组成
1.2 数控机床的工作原理及基本组成
刀具位移数据，再按照编程的有关规定编写加工程序，然后 制作信息载体的加工信息输入到数控装置，在数控装置内部 的控制软件支持下，经过处理计算后，发出相应的指令，通 过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，完成对零件的切削加 工。
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1.2 数控机床的工作原理及基本组成
伺服系统是数控系统的执行部件，它包括电动机、速度控制 单元、测量反馈单元、位置控制等部分。伺服系统将数控系 统发来的各种运动指令，转换成机床移动部件的运动，由于 伺服系统直接决定刀具和工件的相对位置，所以伺服系统的 性能是决定数控机床加工精度和生产率的主要因素之一。目 前许多数控机床使用了全数字伺服驱动的直线电动机，这种 电动机刚性好，可高速转动。
1.1.2 数控技术发展的几个主要阶段
数控机床发展到今天，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 个阶段共六代的发展。下一页 返回来自1.1 数控技术的发展
1. 数控阶段(1952-1970年) 早期计算机的运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理
第1章 数控技术概论
1.1 数控技术的发展 1.2 数控机床的工作原理及基本组成 1.3 数控机床的分类 1.4 数控机床的特点和应用范围 1.5 典型数控系统简介
1.1 数控技术的发展
1.1.1 数控机床的产生
数控是数字控制(NC，Numerical Control)的简称，是 用数字化信号对机床的运动及加工过程进行控制的自动控制 技术。采用数字控制的机床或装备了数控系统的机床，称为 数控机床，它把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)，以数字形式预先记录在控制介质 上，通过数控装置自动地控制机床运动，同时具有自动换刀、 自动测量、自动润滑及冷却等功能。
理论课题一、数控技术概论
数控编程（NC Programming）就是生成用数控机床进行零件加工数控程序的过程。
数控程序是由一系列程序段组成，把零件的加工过程、切削用量、位移数据以及各种辅助操作，按机床的操作和运动顺序，用机床规定的指令及程序格式排列而成的一个有序指令集。如N10 G00 X200.0 Y-39.0 M03。
2、数控加工
数控加工是指采用数字信息对零件加工过程进行定义，并控制机床进行自动运行的一种自动化加工方法。
数控加工是20世纪40年代后期为适应加工复杂外形零件而发展起来的一种自动化技术。1947年，美国帕森斯（Parsons）公司为了精确地制作直升机机翼、浆叶和飞机框架，提出了用数字信息来控制机床自动加工外复杂零件的设想。1949年美国空军为了能在短时间内制造出经常变更设计的火箭零件，与帕森斯公司和麻省理工学院（MIT）伺服机构研究所合作，于1952年研制成功世界上第一台数控机床——三坐标立式铣床，可控制铣刀进行连续空间曲面的加工，揭开了，数控加工技术的序幕。
3、数控机床
数控机床就是采用了数控技术的机床。
数控机床将零件加工过程所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，由编程人员编制成规定的加工程序，通过输入介质（磁盘等）送入计算机控制系统，由计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的运动，使机床自动地加工出所需要的零件。
D、其它类型数控机床数控三坐标测量机等。
2、按运动方式分类
A、点位控制数控机床刀具点到点
B、直线控制数控机床刀具平行于某一坐标轴移动
C、轮廓控制数控机床刀具沿两个或两个以上的坐标轴同时移动。
3、按控制方式分类
A、开环控制系统
B、半闭环控制系统
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教案纸
驱动机床的运动部件动作，以加工出符合要求的零件。伺服系统的伺 服精度和动态响应是影响数控机床的加工精度、表面质量和生产率的 重要因素之一。
D、机床本体 机床本体是数控机床的主体，包括：床身、立柱等去支承部件； 主轴等运动部件；工件台、刀架以及运动执行部件、传动部件；此外 还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。 E、检测反馈装置 其作用是对机床的实际运动速度、方向、位移量以及加工状态加 以检测，把检测结果转化为电信号反馈给数控装置。通过比较，计算 出实际位置与指令位置之间的偏差，如有误差，数控装置交向伺服系 统发出新的修正命令，并如此反复进行，直到消除其误差。 测量反馈系统可分为半闭环和闭环两种系统，常用检测元件有光 栅尺、圆光栅、磁栅尺、圆磁栅、光电编码器、旋转变压器、测速发 电机等。另有不带检测反馈装置的，称为开环系统。 数控铣床的主要结构如图 1-2 所示。加工中心的主要结构如图 1-3 所示。
2、掌握数控的基本原理
解决方法：通过讲述、举例法来说明
教材和
参考书 授课班次
授课日期 教学后记
《加工中心编程与操作》刘加孝主编 10 级大专模具 1 班
教案纸
理论一：数控编程概术
Ⅰ、组织教学 1、清点人数，检查学生出勤情况。
2、维护纪律，集中学生注意力。
3、互动教学，提高学生学习兴趣。 II、复习导入
1、数控机床的组成 数控机床由输入/输出设备、计算机数控装置、伺服系统、机床 本体和其它装置等组成。如图 1-1 所示。
输入输出设备
数控装置
伺服系统
机床本体
反馈装置
图 1-1 数控机床的组成
A、输入输出设备 实现编制程序、输入程序、输入数据以及显示、存储和打印等功 能。（如键盘、CRT 显示器等） B、数控系统（计算机数控装置） 是数控机床的“大脑”和“核心”，通常由一台通用或专用计算 机构成。它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经过数控系统中 的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的各 种信号和指令给伺服系统，通过伺服系统控制机床的各个运动部件按 规定要求动作。 C、伺服系统 伺服系统接收来自数控系统的指令信息，严格按指令信息的要求
教案纸
内制造出经常变更设计的火箭零件，与帕森斯公司和麻省理工学院 （MIT）伺服机构研究所合作，于 1952 年研制成功世界上第一台数 控机床——三坐标立式铣床，可控制铣刀进行连续空间曲面的加工， 揭开了，数控加工技术的序幕。
3、数控机床 数控机床就是采用了数控技术的机床。 数控机床将零件加工过程所需的各种操作和步骤以及刀具与工 件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，由编程人员编制成规 定的加工程序，通过输入介质（磁盘等）送入计算机控制系统，由计 算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的运动， 使机床自动地加工出所需要的零件。 4、数控编程 数控编程（NC Programming）就是生成用数控机床进行零件加工 数控程序的过程。 数控程序 是由一系列程序段组成，把零件的加工过程、切削用 量、位移数据以及各种辅助操作，按机床的操作和运动顺序，用机床 规定的指令及程序格式排列而成的一个有序指令集。如 N10 G00 X200.0 Y-39.0 M03 。 三、数控机床的组成与工作过程
湖南九嶷职业技术学院 湖南潇湘技师学院
授课课时计划
课程章节 及主题 教学目的
理论一 数控编程概术
1、掌握数控机床的基本知识 2、掌握数控编程的基本知识 3、掌握数控的基本原理
授 课 教 师 周天武 签字
教研室主任
签字
教学重点、难点 及解决方法
重点：
1、数控机床的基本知识
2、数控编程的基本知识
难点：
1、数控编程的基本知识
图 1-2 立式数控铣床
2、数控机床的工作过程 A、准备阶段 根据加工零件的图纸，确定有关加工数据（刀具轨迹坐标点、加 工的切削用量、刀具尺寸信息等）根据工艺方案、夹具选用、刀具类 型选择等确定有关其他辅助信息。 B、编程阶段 C、准备信息载体 D、加工阶段Fra bibliotek教案纸
图 1-3 立式加工中心
四、数控机床的种类 1、按工艺用途分类 A、金属切削类数控机床 数控车床、数控铣床、数控磨床、 数控镗床以及加工中心。 B、金属成型类数控机床 数控折弯机、数控组合冲床、数控 弯管机、数控回转头压力机等。这类机床起步晚，但目前发展很快。 C、数控特种加工机床 数控线切割机床、数控电火花机床、 数控火焰切割机床、数控激光切割机床等。 D、其它类型数控机床 数控三坐标测量机等。 2、按运动方式分类 A、点位控制数控机床 刀具点到点 B、直线控制数控机床 刀具平行于某一坐标轴移动 C、轮廓控制数控机床 刀具沿两个或两个以上的坐标轴同时 移动。 3、按控制方式分类 A、开环控制系统 B、半闭环控制系统 C、闭环数控系统 4、按数控系统功能水平分类 数控机床按数控系统的功能水平可分为低、中、高三档。不同时 期其划分标准也不同： 分辨率和进给速度 伺服进给类型 联运轴数 通信能力
1、自我介绍
2、从数控技术引入本课程
3、数控加工相关知识
III、教学内容及过程
一、数控技术的常识 数控机床是一种按照输入的数字程序信息进行自动加工的机床。 数控加工泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。数控加工技术 是指高效、优质地实现产品零件特别是复杂形状零件加工的基础与关 键技术。该技术集传统的机械制造、计算机、现代控制、传感检测、 信息处理、光机电技术于一体，是现代机械制造技术的基础。它的广 泛应用，给机械制造业的生产方式及产品结构带来了深刻的变化。数 控技术的水平和普及程度，已经成为衡量一个国家综合国力和工业现 代化水平的重要标志。 二、数控技术的基本概念 1、数控技术 数控(Numerical Control)技术是用数字化的信息对某一对象进行 控制的技术。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，这些量的大小不仅是可以测量的， 而且可以经 A/D 或 D/A 转换，用数字信号来表示。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。 2、数控加工 数控加工是指采用数字信息对零件加工过程进行定义，并控制机 床进行自动运行的一种自动化加工方法。 数控加工是 20 世纪 40 年代后期为适应加工复杂外形零件而发展 起来的一种自动化技术。1947 年，美国帕森斯（Parsons）公司为了 精确地制作直升机机翼、浆叶和飞机框架，提出了用数字信息来控制 机床自动加工外复杂零件的设想。1949 年美国空军为了能在短时间