数控机床基础知识
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数控机床装调与维护技术
我国自2002年起，已经连续多年保持了世界机床第一消费大国和第一进口大国，我国的数控 机床占有量已经排名世界前列，由于这几年职业教育对数控加工、模具等专业的发展，培养了大批 的数控操作工，为我国的现代装备制造业做出了巨大的贡献，随着数控机床的增加，故障在所难免， 所以企业还需要的是：不仅会操作而且懂维护的操作工和懂维修的数控装调维修工，该部分人员缺 口巨大。
第1单元 数控设备基础知识
数控机床：
采用CNC控制的机床，称为数控机床，它是典型的机电一体化产品， 是现代制造技术的基础。
数控技术:
(Numerical Control,NC)是利用数字化信息对机械运动及加工过 程进行控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制， 因此，也称为CNC(Computerized Numerical Control)。
应用行业
职业岗位
关键职业能力
数控机床制造企业
数控机床机械装配工 数控机床电气装配工
1、数控机床的机械装 配 2、几何精度检测 3、钳工技能
1、电气图阅读 2、电气线路安装 3、电器元件装配 4、电路调试
数控机床电气维修工
1、常见故障判断 2、常见故障排除 3、机床保养
数控机床使用企业
数控机床整机调试工 数控机床编程加工与工艺设计
3．高自动化 4．高可靠性
（1）提高数控系统的硬件质量。 （2）模块化、标准化和通用化。
5．多功能化
（1）数控机床采用一机多能，以提高设备利用率。 （2）良好的人机对话功能。 （3）更强的通信功能。
6．数控编程自动化 7．智能化
（1）刀具寿命自动检测更换。 （2）自动诊断、自动修复。 （3）实时补偿。 （4）引进模式识别技术。
1.1.2 数控机床的发展
1．高精度化
（1）采用先进的伺服驱动系统。 （2）采用前馈控制技术。 （3）采用机床动、静摩擦的非线性补偿控制技术。 （4）补偿技术的发展和广泛应用。 （5）采用高精度的脉冲当量。 （6）采用高分辨率的位置检测装置。
2．高速化 （1）采用高性能CPU。 （2）配置高速、功能强大的内装式可编程序控制器（PLC）。 （3）提高多轴控制水平。 （4）使用超高速切削刀具。
企业对调试、设计人员要有怎样的技能要求？
企业需求：数控机床电气设计与机床改造、调试
就业岗位：机床厂设计人员、装调工、机床维护人员、机床改造人员、机床售后服务人员 、 机床维修
岗位技能要求：标准图纸的识读、器件的安装、数控系统的硬件连接、抗干扰设计、数控 系统的操作、机床的批量调试与参数备份、PMC设计、参数调整、伺服电机的选择、伺服 调试与优化、数控系统的二次开发
（1）多品种、小批量生产的零件。 （2）形状结构比较复杂的零件。 （3）需要频繁改型的零件。 （4）价值昂贵，不允许报废的零件。 （5）需要最短周期的急需零件。 （6）批量较大、精度要求高的零件。
1.2.2 主要技术指标
1．主要技术规格 数控车床主要技术规格有床身规格尺寸、最大车削直径、刀架最大回转直径、最大车削长度
数控折弯机是对薄板进行折弯的数控机床，具有的特点：直接折弯，不 需拼接，不需开槽，不需用焊条，它的折角外表美观不漏水，同时加工速度 快，折角处理表面美观，强度高，它将手工焊接转变成全自动的机器操作， 提高了质量，提高了劳动效率，降低了劳动成本，大缩短了产品的生产周期。
激光切割机是集光、机、 电一体化的激光加工设备， 它采用激光技术及计算机控 制技术和高性能的数控激光 电源系统，能快速高效地加 工各种规格的金属板材。加 工迅速，切缝小，且热效应 小，尤其适合金属薄板加工。
1949年帕森斯公司正式接受美国空军委托，在麻省理工学院伺服机构实验室的协助下，开始 从事数控机床的研制工作。经过3年时间的研究，于1952年试制成功世界第一台数控机床试验性 样机，并取名“Numerical Control”。
1974年以后，国际上又出现了以微处理器为核心的数控系统，即微机控制的数控系统，这种 数控系统体积小、价格低、性能稳定、功能强大。
数控系统：
用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体称为数控系统 (Numerical Control System)。
第1单元 数控设备基础知识
1.1 数控机床的产生与发展 1.2 数控机床的特点及主要技术指标 1.3 数控机床的组成及分类
1.1.1 数控机床的产生
采用数字控制技术进行机械加工的思想，最早是在20世纪40年代初提出的。
在国内的数控机床行业中，发那科系统占全部市场的65%以上，机床制造行业与机床使用行 业对数控装调维修人才非常紧缺。一直以来，数控机床维修与调试的工作主要由机床厂家和系统厂 家来完成，一般的用户只是操作，若机床有故障，只能等机床厂家来维修，机床 厂的人员培养并不 能适应数控机床行业的快速发展，要有效的培养较多的该类型人才，靠个别机床企业的内部培养是 很难满足要求的。
20世纪80代年以后，国际上相继又研制出了柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell， FMC）及柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）。
20世纪90年代，出现了包括市场预测、生产决策、产品设计与制造和销售等全过程均由计算 机集成管理和控制的计算机集成制造系统（CIMS），其中数控机床是其基本控制单元，FMCΒιβλιοθήκη BaiduFMS 是实现CIMS的必经阶段和基础。
机床制造企 业需要
机床使用企 业需要
机床销售企 业需要
企业高薪聘请数控机床维护人员
该专业人员的就业方向： 1、数控机床操作与维护人员（加工和简单维护） 2、数控机床维修与保养人员（机电维修） 3、数控机床设计与调试人员（机床厂及机床改造） 4、数控机床销售与售后服务人员 5、数控机床销售与售后服务管理的文职人员
数控机床的保养与维修
1、参数设置 2、PMC设计与调整 3、参数优化
1、机械加工及 CAD/CAM 2、伺服优化技术
1、数控机床维护 2、常见故障排除 3、设备备件管理
对应基础项目
项目一 认识数控机床 项目二 认识与维护数控机 床电气控制系统 项目三 数控系统装调与维 修 项目四 主轴系统的连接、 调试与维修 项目五 伺服系统的连接、 调试与维修 项目六 机械部件的拆装与 维护 项目七 机床验收、精度检 测
项目一、认识数控机床 项目二、维护与保养数控机床电气控制系统 项目三 、主轴系统的连接、调试与维修 项目四、伺服系统的连接、调试与维修 项目五、机械部件的拆装与维护 项目六、数控机床的安装调试及验收 项目七、处理现场的简单故障
认识机床是什么？
机床由哪些电气构成？ 如何规范维护
机床有哪些硬件系统？ 如何规范维护
1.2 数控机床的特点及主要技术指标
• 1.2.1 数控机床的使用特点 • 1.2.2 主要技术指标
1.2.1 数控机床的使用特点
1．对操作及维修人员的技术水平要求较高 2．对夹具和刀具的要求较高
（1）数控机床对夹具的要求。 ① 单件或小批量生产时，一般采用通用夹具；批量生产时，为节省加工时间，应使用专用夹
等；数控铣床主要技术规格有工作台尺寸、工作台T形槽尺寸、工作台行程等规格尺寸。
2．运动指标 数控机床的运动指标主要是指主轴转速。
3．精度指标
（1）脉冲当量（分辨率）。 （2）定位精度。 （3）重复定位精度。
4．刀具系统 5．其他指标
具或组合夹具。 ② 夹具应该定位可靠，能自动夹紧或松开工件，具有良好的排屑和冷却结构。
（2）数控机床对刀具的要求。
① 精度较高、寿命长、尺寸稳定、变化小。 ② 能实现机外预调、快速换刀。 ③ 刀柄应为标准系列。 ④ 能很好地控制切屑的折断、卷曲和排出。 ⑤ 具有良好的冷却性能。
3．数控机床的应用范围广
企业对安装工要有什么技能要求？
企业需求：数控机床及相关机电设备装调人员 就业岗位：机床厂电气装调工、数控机床机械装调工、机床维护人员、机床售后服务人员 岗位技能要求：标准图纸的识读、器件的安装、数控系统的按图硬件连接、数控系统的简 单操作、机床的批量调试与参数备份、简单故障的排除、数控机床机械部件的安装与调整 招聘的目标对象：中职毕业、技工院校毕业
招聘的目标对象：高职毕业、技师学院、大专、本科院校
书名：《数控机床装调维修技术与实训》 应用对象：高职机电技术应用、数控机床装调与维修、数控技术应用等专业的学生及其他。 对象现状： 1、课程背景：本课程是职业技术院校数控技术专业的核心课程与训练项目之一。 2、知识背景：有数控机床的操作体验，了解机床的结构等。 达到的目标：了解常用数控机床的机械结构和电气组成；掌握数控设备管理和维护保养的 相关知识；具备生产一线数控设备管理和维护保养的初步能力；熟悉掌握数控机床简单故 障的诊断与排除。
机床由哪些机械构成？ 如何规范维护
机床如何安装？ 机床故障怎么办？
第1单元 数控设备基础知识
数控冲床可用于各类金属薄板零件加工，可以一次性自动完成多种复杂孔型和浅拉伸成型加工， （按要求自动加工不同尺寸和孔距的不同形状的孔，也可用小冲模以步冲方式冲大的圆孔、方形 孔、腰形孔及各种形状的曲线轮廓，也可进行特殊工艺加工，如百叶窗、浅拉伸、沉孔、翻边孔、 加强筋、压印等）。通过简单的模具组合,相对于传统冲压而言,节省了大量的模具费用,可以使用 低成本和短周期加工小批量、多样化的产品,具有较大的加工范围与加工能力,从而及时适应市场 与产品的变化。
我国自2002年起，已经连续多年保持了世界机床第一消费大国和第一进口大国，我国的数控 机床占有量已经排名世界前列，由于这几年职业教育对数控加工、模具等专业的发展，培养了大批 的数控操作工，为我国的现代装备制造业做出了巨大的贡献，随着数控机床的增加，故障在所难免， 所以企业还需要的是：不仅会操作而且懂维护的操作工和懂维修的数控装调维修工，该部分人员缺 口巨大。
第1单元 数控设备基础知识
数控机床：
采用CNC控制的机床，称为数控机床，它是典型的机电一体化产品， 是现代制造技术的基础。
数控技术:
(Numerical Control,NC)是利用数字化信息对机械运动及加工过 程进行控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制， 因此，也称为CNC(Computerized Numerical Control)。
应用行业
职业岗位
关键职业能力
数控机床制造企业
数控机床机械装配工 数控机床电气装配工
1、数控机床的机械装 配 2、几何精度检测 3、钳工技能
1、电气图阅读 2、电气线路安装 3、电器元件装配 4、电路调试
数控机床电气维修工
1、常见故障判断 2、常见故障排除 3、机床保养
数控机床使用企业
数控机床整机调试工 数控机床编程加工与工艺设计
3．高自动化 4．高可靠性
（1）提高数控系统的硬件质量。 （2）模块化、标准化和通用化。
5．多功能化
（1）数控机床采用一机多能，以提高设备利用率。 （2）良好的人机对话功能。 （3）更强的通信功能。
6．数控编程自动化 7．智能化
（1）刀具寿命自动检测更换。 （2）自动诊断、自动修复。 （3）实时补偿。 （4）引进模式识别技术。
1.1.2 数控机床的发展
1．高精度化
（1）采用先进的伺服驱动系统。 （2）采用前馈控制技术。 （3）采用机床动、静摩擦的非线性补偿控制技术。 （4）补偿技术的发展和广泛应用。 （5）采用高精度的脉冲当量。 （6）采用高分辨率的位置检测装置。
2．高速化 （1）采用高性能CPU。 （2）配置高速、功能强大的内装式可编程序控制器（PLC）。 （3）提高多轴控制水平。 （4）使用超高速切削刀具。
企业对调试、设计人员要有怎样的技能要求？
企业需求：数控机床电气设计与机床改造、调试
就业岗位：机床厂设计人员、装调工、机床维护人员、机床改造人员、机床售后服务人员 、 机床维修
岗位技能要求：标准图纸的识读、器件的安装、数控系统的硬件连接、抗干扰设计、数控 系统的操作、机床的批量调试与参数备份、PMC设计、参数调整、伺服电机的选择、伺服 调试与优化、数控系统的二次开发
（1）多品种、小批量生产的零件。 （2）形状结构比较复杂的零件。 （3）需要频繁改型的零件。 （4）价值昂贵，不允许报废的零件。 （5）需要最短周期的急需零件。 （6）批量较大、精度要求高的零件。
1.2.2 主要技术指标
1．主要技术规格 数控车床主要技术规格有床身规格尺寸、最大车削直径、刀架最大回转直径、最大车削长度
数控折弯机是对薄板进行折弯的数控机床，具有的特点：直接折弯，不 需拼接，不需开槽，不需用焊条，它的折角外表美观不漏水，同时加工速度 快，折角处理表面美观，强度高，它将手工焊接转变成全自动的机器操作， 提高了质量，提高了劳动效率，降低了劳动成本，大缩短了产品的生产周期。
激光切割机是集光、机、 电一体化的激光加工设备， 它采用激光技术及计算机控 制技术和高性能的数控激光 电源系统，能快速高效地加 工各种规格的金属板材。加 工迅速，切缝小，且热效应 小，尤其适合金属薄板加工。
1949年帕森斯公司正式接受美国空军委托，在麻省理工学院伺服机构实验室的协助下，开始 从事数控机床的研制工作。经过3年时间的研究，于1952年试制成功世界第一台数控机床试验性 样机，并取名“Numerical Control”。
1974年以后，国际上又出现了以微处理器为核心的数控系统，即微机控制的数控系统，这种 数控系统体积小、价格低、性能稳定、功能强大。
数控系统：
用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体称为数控系统 (Numerical Control System)。
第1单元 数控设备基础知识
1.1 数控机床的产生与发展 1.2 数控机床的特点及主要技术指标 1.3 数控机床的组成及分类
1.1.1 数控机床的产生
采用数字控制技术进行机械加工的思想，最早是在20世纪40年代初提出的。
在国内的数控机床行业中，发那科系统占全部市场的65%以上，机床制造行业与机床使用行 业对数控装调维修人才非常紧缺。一直以来，数控机床维修与调试的工作主要由机床厂家和系统厂 家来完成，一般的用户只是操作，若机床有故障，只能等机床厂家来维修，机床 厂的人员培养并不 能适应数控机床行业的快速发展，要有效的培养较多的该类型人才，靠个别机床企业的内部培养是 很难满足要求的。
20世纪80代年以后，国际上相继又研制出了柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell， FMC）及柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）。
20世纪90年代，出现了包括市场预测、生产决策、产品设计与制造和销售等全过程均由计算 机集成管理和控制的计算机集成制造系统（CIMS），其中数控机床是其基本控制单元，FMCΒιβλιοθήκη BaiduFMS 是实现CIMS的必经阶段和基础。
机床制造企 业需要
机床使用企 业需要
机床销售企 业需要
企业高薪聘请数控机床维护人员
该专业人员的就业方向： 1、数控机床操作与维护人员（加工和简单维护） 2、数控机床维修与保养人员（机电维修） 3、数控机床设计与调试人员（机床厂及机床改造） 4、数控机床销售与售后服务人员 5、数控机床销售与售后服务管理的文职人员
数控机床的保养与维修
1、参数设置 2、PMC设计与调整 3、参数优化
1、机械加工及 CAD/CAM 2、伺服优化技术
1、数控机床维护 2、常见故障排除 3、设备备件管理
对应基础项目
项目一 认识数控机床 项目二 认识与维护数控机 床电气控制系统 项目三 数控系统装调与维 修 项目四 主轴系统的连接、 调试与维修 项目五 伺服系统的连接、 调试与维修 项目六 机械部件的拆装与 维护 项目七 机床验收、精度检 测
项目一、认识数控机床 项目二、维护与保养数控机床电气控制系统 项目三 、主轴系统的连接、调试与维修 项目四、伺服系统的连接、调试与维修 项目五、机械部件的拆装与维护 项目六、数控机床的安装调试及验收 项目七、处理现场的简单故障
认识机床是什么？
机床由哪些电气构成？ 如何规范维护
机床有哪些硬件系统？ 如何规范维护
1.2 数控机床的特点及主要技术指标
• 1.2.1 数控机床的使用特点 • 1.2.2 主要技术指标
1.2.1 数控机床的使用特点
1．对操作及维修人员的技术水平要求较高 2．对夹具和刀具的要求较高
（1）数控机床对夹具的要求。 ① 单件或小批量生产时，一般采用通用夹具；批量生产时，为节省加工时间，应使用专用夹
等；数控铣床主要技术规格有工作台尺寸、工作台T形槽尺寸、工作台行程等规格尺寸。
2．运动指标 数控机床的运动指标主要是指主轴转速。
3．精度指标
（1）脉冲当量（分辨率）。 （2）定位精度。 （3）重复定位精度。
4．刀具系统 5．其他指标
具或组合夹具。 ② 夹具应该定位可靠，能自动夹紧或松开工件，具有良好的排屑和冷却结构。
（2）数控机床对刀具的要求。
① 精度较高、寿命长、尺寸稳定、变化小。 ② 能实现机外预调、快速换刀。 ③ 刀柄应为标准系列。 ④ 能很好地控制切屑的折断、卷曲和排出。 ⑤ 具有良好的冷却性能。
3．数控机床的应用范围广
企业对安装工要有什么技能要求？
企业需求：数控机床及相关机电设备装调人员 就业岗位：机床厂电气装调工、数控机床机械装调工、机床维护人员、机床售后服务人员 岗位技能要求：标准图纸的识读、器件的安装、数控系统的按图硬件连接、数控系统的简 单操作、机床的批量调试与参数备份、简单故障的排除、数控机床机械部件的安装与调整 招聘的目标对象：中职毕业、技工院校毕业
招聘的目标对象：高职毕业、技师学院、大专、本科院校
书名：《数控机床装调维修技术与实训》 应用对象：高职机电技术应用、数控机床装调与维修、数控技术应用等专业的学生及其他。 对象现状： 1、课程背景：本课程是职业技术院校数控技术专业的核心课程与训练项目之一。 2、知识背景：有数控机床的操作体验，了解机床的结构等。 达到的目标：了解常用数控机床的机械结构和电气组成；掌握数控设备管理和维护保养的 相关知识；具备生产一线数控设备管理和维护保养的初步能力；熟悉掌握数控机床简单故 障的诊断与排除。
机床由哪些机械构成？ 如何规范维护
机床如何安装？ 机床故障怎么办？
第1单元 数控设备基础知识
数控冲床可用于各类金属薄板零件加工，可以一次性自动完成多种复杂孔型和浅拉伸成型加工， （按要求自动加工不同尺寸和孔距的不同形状的孔，也可用小冲模以步冲方式冲大的圆孔、方形 孔、腰形孔及各种形状的曲线轮廓，也可进行特殊工艺加工，如百叶窗、浅拉伸、沉孔、翻边孔、 加强筋、压印等）。通过简单的模具组合,相对于传统冲压而言,节省了大量的模具费用,可以使用 低成本和短周期加工小批量、多样化的产品,具有较大的加工范围与加工能力,从而及时适应市场 与产品的变化。