数控技术概述

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1、目录第1章数控技术概述91.1数控机床的基本概念91.1.1学习要求91.1.2主要内容91.数控机床的产生和发展92.我国数控机床发展概况103.数控技术基本概念101.2数控机床的组成和分类111.2.1学习要求111.2.2主要内容121.数控机床的组成122.数控机床的分类151.2.3典型例题191.3数控机床的加工原理201.3.1学习要求201.3.2主要内容201.加工原理202.数据转换过程211.4数控机床的特点及适用范围221.4.1学习要求221.4.2主要内容221.数控机床应用的特点222.数控机床

2、适用范围231.4.3自学练习23第1章数控技术概述1.1数控机床的基本概念1.1.1学习要求1.理解计算机数控的概念；2.了解数控机床的产生、发展；重点：数控技术、数控机床的概念1.1.2主要内容1.数控机床的产生和发展随着科技与生产的发展，机械产品日益精密复杂，更新换代日趋频繁，要求加工设备具有更高的精度和效率；另外，在产品加工过程中，单件小批量生产的零件约占机械加工总量的80%以上，加工这种品种多、批量少、形状复杂的零件也要求通用性和灵活性较高的加工设备。数控机床是为了解决复杂型面零件加工的自动化而产生的。1948年，美

3、国PARSONS公司在研制加工直升飞机叶片轮廓用检查样板的机床时，首先提出了数控机床的设想，在麻省理工学院的协助下，于1952年试制成功世界上第一台数控机床样机。后又经过三年时间的改进和自动程序编制的研究，数控机床进入实用阶段，市场上出现了商品化数控机床。1958年，美国KEANEY&TRECKER公司在世界上首先研制成功带有自动换刀装置的加工中心。数控机床共经历了五代：现今的数控机床就是在上世纪70年代发展起来的一种新型数控技术。2.我国数控机床发展概况我国于1958年开始研制数控机床，到60年代末和70年代初，简易的数控机

4、床已在生产中广泛使用。它们以单板机作为控制核心，多以数码管作为显示器，用步进电动机作为执行元件。80年代初，由于引进了国外先进的数控技术，使我国的数控机床在质量和性能上都有了很大的提高。它们具有完备的手动操作面板和友好的人机界面，可以配直流或交流伺服驱动，实现半闭环或闭环的控制，能对2～4轴进行联动控制，具有刀库管理功能和丰富的逻辑控制功能。90年代起，我国向高档数控机床方向发展。一些高档数控攻关项目通过国家鉴定并陆续在工程上得到应用。航天I型、华中Ⅰ型、华中-2000型等高性能数控系统，实现了高速、高精度和高效经济的加工效果

5、，能完成高复杂度的五坐标曲面实时插补控制，加工出高复杂度的整体叶轮及复杂刀具。3.数控技术基本概念在加工机床中得到广泛应用的数控技术是一种采用计算机对机械加工过程中各种控制信息进行数字化运算、处理，并通过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的高新技术。当前已有大量机械加工装备采用了数控技术，其中最典型而应用面最广的是数控机床。为了便于后面的讨论，下面给出数控技术、数控系统、计算机数控系统（CNC）和数控机床几个概念的定义：数字控制（NumericalControl）技术：简称数控（NC）技术，指用数字化的信息对机床运动

6、及加工过程进行控制的一种方法。计算机数控技术称为CNC。数控系统：指实现数控技术相关功能的软硬件模块有机集成系统，它是数控技术的载体；数控机床：用数字技术实施加工控制的机床。1.2数控机床的组成和分类1.2.1学习要求1.了解数控机床的组成；2.掌握数控机床的分类；重点：掌握按伺服系统及按运动控制方式的分类方法1.2.2主要内容1.数控机床的组成数控机床主要由以下几个部分组成，如图1-1所示。图中虚线框部分为计算机数控系统，即CNC系统，其中各方框为其组成模块，代箭头的连线表示各模块间的信息流向。图右边的实线框部分为计算机数控

7、系统的控制对象--机床部分。下面将分别介绍各模块的功能。1）操作面板（控制面板）:　 　　它是操作人员与数控机床（系统）进行交互的工具，一方面，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，另一方面，操作人员也可以通过它了解或查询数控机床（系统）的运行状态。它是数控机床的一个输入输出部件，是数控机床的特有部件。它主要由按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器等部分组成，如图1-2所示.2）控制介质与输入输出设备控制介质是记录零件加工程序的媒介。输入输出设备是CNC系统与外部

8、设备进行信息交互装置。零件加工程序是交互的主要信息。它们的作用是将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统、或将CNC系统中已调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。数控机床常用的控制介质有穿孔纸带（对应的输入输出设备分别是纸带阅读机和纸带