数控机床知识简介
数控机床知识简介
机床数字控制技术是集计算机.电子.电气.电力拖动.自动控制与自动测量.机械.液压.气动为一体的高新技术。它较好的解决了形状复杂.精密.中小批量零件加工问题,而随着计算机辅助设计.计算机辅助制造.计算机辅助工艺(CAD/CAM/CAPP)等新技术的应用,特别是在自动化和柔性化制造系统中发挥着不可取代的作用,为产品不断更新换代推波助澜。为此也推动了数控技术自身的不断完善和发展。
数控机床（NC机床）狭义的说就是以数字字符形式控制机床运动，完成机械加工的机床。而我们常说的CNC是指计算机数控（Computer Number Control）数控机床出现于五十年代末，七十年代以后随着微型计算机技术的发展而迅速发展起来的。现在已经成为机加行业不可缺少不可取代的加工设备。
NC技术的硬件也经历了从分离元件、中.小规模集成电路、大规模集成电路到超大规模集成电路的过程。早期的NC实际是由硬件组成的插补器，采用光电阅读机读取纸带（一般为ISO/EIA标准代码）随着技术的进步在NC 中逐步增加了各种辅助功能、补偿功能、检测功能等速度等，速度也大大提高，人机界面大大改善（这当然与相关技术的发展有关）。
一．数控机床特点
1．特点：加工精度高;加工零件一致性.互换性好;减少了工装.夹具;柔性化程度高;提高了工作效率;一次装夹可以进行多工序加工,提高了加工质量,减少了辅助工作时间;改善了劳动条件等等。
2．对机床要求：为了提高整机可靠性就必须选用可靠性高的元.器件;提高机床的耐磨性能和保持润滑良好;为了提高精度就必须提高轴承.丝杠.带轮.齿轮等传动部件的精度和提高对导轨接触面.垂直.平行等的要求;对机床机械装配和电气装配质量也提高了要求;为了提高机床的自动化程度就必须提高其他辅助设施的自动化程度等等。
3．结构情况
1）机床基础件：铸件（应为高强度的树脂沙造型密烘铸件）、焊接件（一般用于轻型机床，且易变形）
2）导轨：导轨是机床精度的首要部件有以下几种形式
①滑动导轨：传统机床的导轨有V型和矩型两种形式。数控机床多采
用矩型导轨，其承载能力强，精度保持度好。为了提高精度保持度、
降低摩擦系数和动、静摩擦系数差别小一般采用镶钢-贴塑（Turcite）
或铸铁淬火-贴塑结构导轨副。
②线性导轨：这是一种专业厂生产的滚动导轨，有滚针、滚珠、单排、
多排多种规格，其性能差别也很大。其摩擦系数低，已被数控机床
大量采用。
③静压导轨：一般用于大型机床，因其调整要求高、对油温和黏度也
要控制。
3）主传动：主轴电机与主轴间的传动有多种形式
①直联：结构简单，转速高，缺点是受主电机转矩的限制，一般转矩
小。直联对拉刀机构的位置有些限制。
②齿轮传动：变速范围广，传动转矩大，适宜大扭矩切削机床，受齿
轮最高线速度的限制一般转速较低。
③带轮传动：有同步带和多谐带两种，后者传动转矩较大。
④电主轴：高速主轴（12000rpm以上）一般采用机电和一的电主轴，
且主轴采用内冷却方式。
4）进给传动：为了提高传动效率和传动精度数控机床多采用滚珠丝杠传动，且丝杠应进行予拉伸。丝杠与进给电机间采用直联或同步带、带轮
传动。
5）刀库：刀库机械手是加工中心的重要部件，其可靠性的好坏又是加工中心的重要指标。常见的刀库形式有链式、盘式、斗笠式等刀库机械手的
驱动有气、液、电等；其中以凸轮式刀库换刀速度最快。
6）润滑系统；和普通机床一样分为主轴润滑、导轨润滑、丝杠丝母润滑。
机床润滑的可靠与否关系着机床的可靠性、精度保持度；好的数控机床
润滑必须是可靠、充分和不污染环境。
7）冷却系统：冷却系统包括主轴冷却和刀具冷却。高速主轴必须具有主轴冷却系统，以控制主轴轴承的温升在允许的范围内（保证主轴精度和可
靠运行）。刀具冷却是为了充分发挥机床和刀具的加工效率，使刀具在
允许的线速度下长期切削加工。
8）机床防护装置：机床防护装置包括导轨防护和切屑、切屑液的防护。要求防护良好有便于工件的装卸。
二．数控机床分类
1．按照一般机床应用可分为数控车.铣.磨.钻.冲.线切割等等。
2．按照机床功能又可分为一般数控机床；加工中心（车削中心、铣削中心、钻削中心、加工中心）和数控仿形机床三类。
3．.按照检测位移反馈测量位置的不同，又可分为闭环.半闭环.开环三大类。
如果将光栅.感应同步器.磁栅等测量器件装在工作台上,直接测量工作台位移,反馈到数控系统就构成了全闭环数控系统。
如果将脉冲编码器.旋转变压器.等测量器件装在丝杠端头通过测量丝杠转动测量工作台位移(间接测量)称为半闭环系统。
不进行位移测量的数控系统称开环系统。
4．以铣加工为主的机床（加工中心）有升降台式、滑枕式、床身式（包括十字滑台和动柱式两种结构）和龙门式等。前两种机床较经济，一般精度稍低，而龙门式机床多为大型机床。中小型加工中心多为床身式机床。三．数控代码和编程
数控机床是通过数控程序来控制机床加工的,目前大多采用功能代码加数字的形式,表示各种动作和运动。
G代码称准备功能代码，用以指令运动形式。如：G00表示定位；G01表示直线插补；G02 G03表示圆弧插补；G04表示暂停等等。
M代码称辅助功能代码，用以指令辅助动作。如：主轴启动正转.反转.停止;冷却液的开和关;程序停止等等。
S代码称主轴功能代码，用以指令主轴速度。有S二位.S四位（五位）等,一般S四位以上直接指令主轴转速,S二位数只表示一定的主轴转速。
T代码称刀具功能代码，用于指令刀具号和刀具补偿号。
F代码称进给功能代码，用于指令进给速度。
此外，用X.Y.Z.A.B.C等指令坐标轴;用R指令圆弧半径;用I.J.K等指令圆
弧圆心;用H.D.P等指令补偿.暂停等参数;用O指令程序号;用N指令程序段号等等。
将这些代码和数字分段组合起来，用于控制机床的动作和运动叫做编程。（有的数控系统不采用这种代码型式）为了编程方便，数控系统一般具有刀具补偿功能，用一个程序通过刀具补偿可以用不同刀具加工出同一个工件。随着计算机技术的发展和实际加工的需要，在有的数控系统中又增加了参数编程（宏指令），将一些方程和计算（包括逻辑运算，比较）在系统中进行，使一些手工计算复杂的问题得以简化。
数控加工程序属于工艺范畴，它是与机床设备.工艺方法密切相关的(包括加工路线.装夹.刀具.对刀等).所以工艺不同程序也不相同。
1．简单零件的加工可以手工编程,通过系统的手动数据输入(MDI)输入机床。2．计算机编程,利用计算机编程也有手工和自动两种方法,手工编程可以用计算机的通用编辑软件进行。自动编程软件很多，可以分为二维.三维和多维几种,也称CAM软件。一般工作过程是输入加工工件的特征字（点.线.圆弧.曲线.曲面等）和各型值点数据,经过数据处理(编程软件)建立数学模型,再输入工艺参数(材料.刀具.装夹.基准.机床系统等)经后置处理程序就可以输出加工程序了。（常见的CAM编程软件有MasterCAM、EDS UG、SURFCAM、DUCT、Pro-E等一般价格较高。国内的以北航-海尔的CAX'A制造工程师较为完善。）
3．大多数系统与计算机之间可以通过RS232C接口通讯，但需要有通讯软件。
数控机床控制框图
（注：有些系统伺服的速度反馈与位置反馈是分别检测反馈的，速度反馈到驱动单元）
四．数控系统构成
1．输入及显示单元,输入单元包括键盘和接口用于输入和编辑程序.设定参数,
目前大多采用触摸式键盘,一般要求可靠,美观,手感好,最好防水,防油。显示单元
有CRT （阴极射线管）LCD （液晶显示器）LED （液晶数码显示器）等，又分
为单色，彩色两种。
2．数控单元，包括CPU 及数控软件，I/O 接口，轴卡，存储器等等。
3．位置检测器件：闭环系统测量反馈元件种类很多，用于线性位移测量的有
光栅尺.感应同步器.磁栅尺等;用于转角测量的有圆光栅.脉冲编码器.旋转变压
器等,还有增量式和绝对式之分,我公司机床多采用增量式编码器或光栅。早期
的测量系统均反馈到控制单元，现在控制单元与伺服之间有些采用了通讯有的
只反馈到伺服单元。
4．执行元件：数控装置的执行元件多采用伺服电机，伺服电机有步进电机.直
流伺服电机和交流伺服电机等种类。它们都用其特定的驱动单元（伺服单元）
驱动控制。早期的数控系统多采用直流伺服电机，用晶闸管或晶体管控制电机
电枢电压和激磁电压(只有主轴才改变激磁)改变电机转速和转矩。
现在多采用交流伺服电机，通过改变施加在电机上不同频率的电压（实际上
电压也改变）控制电机转速，交流伺服电机由于没有碳刷而使电机结构简单可
靠，减少了维修费用。驱动电路采用晶体管脉宽调制。而指令电路又有模拟式
和数字式之分，数字式由于电路简单，运算速度快，控制精度高。又没有温度
变化带来的零点漂移（没有运算放大器），越来越被广泛采用。
步进电机是脉冲控制电机,大多用于开环控制系统。
可以控制主轴伺服电机的数控系统，可以控制主轴的转向.转速甚至位置。
5．可编程控制器（称PLC 或PMC ）
现代数控机床几乎全部采用CNC 系统，在电气控制中多采用了可编程控
制器。
PLC 接收来自机床和CNC 的信号，来自机床的信号如：按扭.行程开关.
自动开关.机床液压.液位.气压. 等;来自CNC 的信号如:M.S.T 代码等。经过逻
辑处理（PLC 顺序程序）再向机床和CNC 发出控制信号。发往机床的信号如：
接通.断开开关;(用于控制电机.阀.电磁铁.离合器等)各种指示灯等。发往CNC
的信号如：工作方式.循环启动.进给保持.紧急停止.进给和主轴倍率以及M.S.T
的应答信号等等。PLC 的采用大大简化了机床电气设计，减少了元.器件,提高
了电气可靠性,同时也使连锁.互锁等保护功能大大加强。
有些PLC 还可以控制伺服电机,但只能用于定位(如:刀库转位;圆工作台分
度定位等)。
PLC 又有内装和外装之分，现在大多数数控系统带有内装PLC ，其优点是
与CNC之间信息量大.方便。有些系统需用外装PLC（如：上海开通的MTC-Ⅱ）。
五．数控系统情况
数控系统性能是一个综合指标，涉及的问题很多，诸如：系统开发年代.CPU位数.处理速度.软件.内存.I/O.通讯.人机界面.安全.方便.成套性.可靠性以及维修等。所以评价系统决不是一句话可以说清的，只有通过需要.性能和价格来确定。
1．系统与计算机PC：数控系统是随着计算机的发展而发展起来的，但目前大多数数控系统又不同于计算机，它没有诸如DOS.WINDOWS等操作系统；硬件和PC也不一样,没有采用诸如PCI，ISA总线以及光驱.硬盘和软驱;只是采用了计算机通用芯片CPU.可编程接口.存储器.门电路等。所以它很多指标不同于计算机,这在日本FANUC系统尤为突出。数控系统工作在工业环境,对可靠性要求高;而PC是办公用品,可靠性指标低些。欧美一些厂商和一些机床厂开发的数控系统与计算机更接近一些,表现为有的有操作系统.硬盘或软驱,与计算机通讯也较简单,他们共同的问题是用户没有FANUC等专业生产厂多,可靠性一般也不及FANUC等专业生产厂的系统。
2．系统生产厂
a.FANUC是目前市场占有率最大的系统生产厂(2000年市场占有率为全世界
的48.5%)，其生产0（0C、0D、0i等）系统又是其产量最大的，0C系统是一种通用型数控系统，选择功能多，可配置FANUC各种数字式伺服电机；0D是FANUC为中国开发的经济型系统，有比较强的软件功能包，选件主要是图形功能，主要缺点是只能配aC系列伺服电机高速下扭距偏小。0i系统是新开发的系统也是功能包形式，功能大大强于前两种系统，其功能包A功能更强。0i-ModelB可以具有以太网接口功能；16/18系列系统是一种全功能型数控系统，采用了64位高速微处理器，它最多何以控制十个轴，四轴连动。具有前馈予读.图形会话编程.刀具寿命管理.程序存储可达512K字节等选择功能。16i/18i等系统是FANUC公司推迟的具有以太网功能的新系统。
b．MITSUBISHI（三菱）主要有50M、520A及60系列等系统(2000年市场占有率为全世界的6.0%),其性能大致接近FANUC的0D.0C和18C.但基本功能比FANUC多,选择功能少些。
C、SIEMENS系统(2000年市场占有率为全世界的9.0%)，西门子公司是全球最大的电气公司之一，其自动化部生产数控和伺服驱动,在国内用的比较多有840D 810D.802D.802S等.它们共同的优点是用户内存大,810D.840D可达 1.5Mb,802D.802C.802S为256Kb,硬件有多种选择;缺点是操作使用不及FANUC系统直观,用户也没有FANUC多。840
D、810D系统与FANUC 18C属同一个档次；810D与0C；802C 与0D属同一个档次，而802S系统为控制步进电机的经济型数控系统。
其840D、810D等采用了多CPU结构，界面可是WINDOWS环境、以太网界面又可和18i比美。
d．FIDIA公司（意大利）FIDIA系统以仿形闻名于世,一般采用工控计算机(IPC)控制,它生产的仿形头也很好。
e．欧美数控系统生产厂还有德国HEIDENHAIN.法国NUM.西班牙FAGOR.美国AUTOCON.A-B.HASS等。
f．还有一些机床生产厂自己开发了数控系统，如日本的OKUMA（大畏）.MAXAK的（马扎克）.美国的CINCINATI的（辛辛那提）等等,这些系统大多与计算机联系紧密,内存容量大.通讯方便,由于用量少,维修体系不容易健全。
3，数控系统功能：
a．控制轴控制轴是系统的重要指标，包括控制轴数.同时控制轴数(插补轴数).及与轴有关的一些设置功能。
b．插补功能(轨迹运算功能)包括定位.圆弧.螺旋线.圆柱等,还包括轨迹有关的其他控制。
c．操作指系统（机床）有那些操作方式。
d．进给指系统（机床）有那些进给方式。
e．刀具功能指有多少刀具补偿存储器和刀具补偿形式.寿命管理等。
f．程序输入及编辑，程序内存容量。输入方式.代码格式.以及允许的编辑方式（方便性）等。
g．显示与设定.诊断.报警。
h．网络功能等
六．加工中心.测头和仿形
随着技术不断进步和发展，在机床上增加了刀库机械手，在加工过程中通过PLC控制自动交换刀具,构成加工中心。如果再加上数个自动交换工作台就称为柔性制造单元（FMC）。加工中心可以一次装夹工件进行多工序连续加工，提高加工效率和加工精度。
工件测头和刀具测头是加工中心常带的重要附件，工件测头一般装在主轴上，分有线和无线两种，为了方便加工中心多用红外线检测的无线测头（如RENISHAW的SP12测头）。工件测头可以完成对工件的找正和测量，与宏指令配合就可以完成对工件的再加工。刀具测头一般装在工作台的角上（如RENISHAW的TS27R），用于测量刀具的长度和半径，与外部数据输入配合，可以完成刀具补偿值的修改，而不需改变加工程序。有了测头可以进一步提高加工中心的加工效率和加工精度。
数控仿形是数控机床中的高技术产品，它除了具有一般数控功能外，还具有仿形和数字化功能。在机床上增加了仿形仪，仿形仪实际上是一个高灵敏度的三向位移传感器，系统除了接受控制指令外还接受来自仿形仪的信号，控制机床运动。
仿形加工的优点是不需编程，因而特别适合编程困难的零件，只需一个实物或模型就可以加工。缺点是只能一比一加工，为了克服这一缺点可以采用数字化功能，如同仿形方式一样，用仿形仪（称测头）对工件（模型）进行扫描，将工件坐标存入计算机，再经数字化处理，就建立了工件的数学模型，实际加工时再配以工艺参数（主轴.刀具.加工方法.加工路线等）进行加工。主要优点是可以改变工件的尺寸和比例，也可以镜象加工，一台机床采集的数据也可以用于其他数控机床加工。
在普通数控机床上加装一个测头，利用通用计算机PC和专用软件也何以实现数字化扫描，此时在计算机上设定扫描区域和扫描方式，由计算机通过接口控制机床运动（扫描），进行数据采集。这种方式用的最多的是英国RENISHAW公司的测头和软件。由于用PC机采集数据所以其后置处理程序一般功能较强，而且一些PC软件也可以运行。
目前，RENISHAW公司数控机床用扫描系统主要包括SP2-1模拟扫描测头.TracecutCAM软件.电缆.探针以及接口卡等,分Rentroscan和Renscan200两种,两种的主要区别是扫描速度不一样,在系统上取得坐标数据的位置也不一样(连接位置不一样)。其对采集数据的处理TracecutCAM软件是一样的。七．DNC
DNC是数控系统的选择功能，一般意义上的DNC是指直接数字控制（Direct Numieric Control）。它是通过连接数控系统.计算机之间的RS232C接口通讯实现的功能,可以完成:
a、发送:从计算机向数控机床传输程序或参数.
b、接收:从数控机床向计算机传输程序或参数.
c、实时加工:计算机向机床传送程序,机床边接收程序,边实际加工。（程序可以
无限长）
实现DNC的条件是：
a、具有一定运行环境的一台通用计算机或PC兼容机。
b、与机床数控系统适配的DNC软件。
c、正确连接机床与系统之间的RS232C 。
d、正确设定有关通讯参数。
DNC的另一种说法是指分布式数字控制（Distribute Numeric Control）或称计算机远程自动控制，它对数控系统和计算机软件都提出了更高的要求。八．数控机床的精度检查
数控机床具有普通机床的全部特征，因此对数控机床的精度检查是多方面的，它除了普通机床的几何精度以外，还增加了位置精度检查和工作精度检查。
1．机床的几何精度主要是指工作台面的平面度.各直线轴移动的直线度.
各轴间的垂直度.平行度.主轴的轴向跳动.径向跳动.各旋转轴的轴线
对对应轴的平行度.基准T型槽的直线度及与其对应轴的平行度.垂
直度等。
2．位置精度,位置精度主要评定三项精度,即重复定位精度R.定位精度Au和反向偏差值B。定位精度Au反应了移动的目标位置与实际到
达位置的偏差；重复定位精度R反应了多次定位时到达同一位置的
离散度；反向偏差值B反应了正.反两方向趋向同一位置的偏差。
位置精度的检测和评定方法
设机床（坐标）予定到达位置为Pj（j为目标位置的序号1.2.3…..）
实际到达位置(测量值)为Pij↑和Pij↓(i为测量次数号1.2.3…..而↑
和↓分别表示趋向目标位置的两个不同方向)
位置偏差为Xij↑=Pij↑-Pj 和Xij↓=Pij↓-Pj
则单向平均位置偏差为
_ 1 n
( Xi↑)=--- ΣXij↑和
n i=1
_ 1 n
( Xi↓)=--- ΣXij↓
n i=1
目标位置的反向偏差 _ _
Bj=Xj↑-Xj↓
平均位置偏差
Xi=（Xi↑+Xi↓）/2
目前采用的评定位置精度的方法有多种，但用的最多是国标
GB/T17421.2-2000（数字控制机床位置精度的评定方法）还有国际标准ISO/DIS230/2.德国VDI/DGQ3441.美国NBTBA.（英国
3800-1991；已经不用）以上几种评定方法采用的是数理统计法以及日本JISB6330-1980，该标准采用的是极差法等。前几种稍有差别,而日本JISB要求较低.
1）GB/T17421.2-2000 在此标准中引入了位置偏差的标准偏差Sj
1 n _ 2
Sj↑= ----Σ(Xij↑-Xj↑) 和
n-1i=1
1 n _ 2
Sj↓= ----Σ(Xij↓-Xj↓)
n-1i=1
a.重复定位精度单向为 Rj↑=4Sj↑和 Rj↓=4Sj↓
则轴线的重复定位精度为Rj↑和Rj↓中的最大值.
b.定位精度 _ _
单向定位精度Au↑=(Xj↑+3Sj↑) -(Xj↑-3Sj↑)
max min
_ _
单向定位精度Au↓=(Xj↓+3Sj↓) -(Xj↓-3Sj↓)
max min 双向定位精度
_ _
Ab=(Xj↑+3Sj↑) 或(Xj↓+3Sj↓) -
max max
_ _
(Xj↑-3Sj↑) 或(Xj↓-3Sj↓)
min min
(取各测量点中的最大和最小值)
c.轴线的反向偏差值B
各目标位置反向差值Bj中的最大绝对值B=∣Bj∣max
2）JISB-6330-1980数字控制机床试验方法通则
这是日本标准,因为引入我国较早,所以至今仍被广泛采用
a.重复定位精度取同方向七次测量最大.最小读数差的1/2加(±)
表示。
b.定位精度取同方向一次侧量：Xij
c.反向偏差Xi↑—Xi↓（测量7次）
3．工作精度检查，又称 NAS 试验(美国海军航空试验站)主要是切削圆.棱.定位.镗孔等。其是对机床各项精度和调试结果的综合检查，包括了几何精度.插补.跟随误差的调整.两轴匹配.换向等只有工作精度好,才说明整机精度好。
九、数控机床和系统的新发展
数控机床的发展
1、高速、高效、高精度。进给速度可达60m/min以上，主轴转速可达
40000rpm以上，定位精度可≤0。002mm，表面光洁度在0.003mm以内。
2、床复合化：车、铣、钻、铰、镗功能一体化，使一次装卡可完成多工序；
铣头可立卧相互转换；交换刀具、工作台、铣头等真正实现多工序一机
加工。
3、更加柔性化，现代集成制造系统（CIMS），就是在CAD/CAM和CAPP的基
础上完善起来的。
数控系统的发展：
1、更加贴近计算机（PC），与CAD/CAM一机化，界面、操作系统也与PC一致。
2、实现Open SoftCNC，和PC一样，实现硬件、软件的随意配置。
3、网络及远程控制，无人加工的完成。
4、高速响应。
数控车床与数控铣床介绍(
数控加工技术实训报告(苏州科技学院机电系慎用) 班级：机械0811 学号：0820116*** 姓名：* *
专业: 机械设计制造及其自动化指导老师：* *
为了提高我们对数控机床的认识，今年暑假特定为我们安排了为期15天的数控实训，围绕数控实训内容，谈谈我在此次实训中学习到的知识。 此次实训就是针对数控机床的一些基本知识和操作，在学习和认识了数控机床的基础上，对机床进行一些简单指令的操作。以下就是我数控实训的具体内容： 1、数控机床基本结构 数控机床是数字控制机床（Computer Numerical Control Machine Tools）的简称，是一种以数字量作为指令信息形式，通过数字逻辑电路或计算机控制的机床。它综合运用了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电子电力、计算机、接口和软件编程等多种现代技术，是典型的机电一体化产品。 数控机床通常由程序载体（控制介质）、输入装置、数控装置、强电控制装置、伺服控制装置和机床六部分组成。其原理图如下： 1) 程序载体 对数控机床进行控制，首先必须在人与机床间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称为程序载体（或称控制介质）。在程序载体上存储了被加工零件所需的全部几何信息和工艺信息。这些信息是在对加工工件进行工艺分析的基础上确定的，它包括工件在坐标系内的相对位置、刀具与工件相对运动的坐标参数、工件加工的工艺路线和顺序、主运动和进给运动的工艺参数以及各种辅助操作。 2) 输入装置 输入装置的作用是将程序载体上的数控代码信息转换成相应的电脉冲信号并传送至数控装置的存储器。根据程序控制介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、录放机或软盘驱动器。最早使用光电阅读机对穿孔纸带进行阅读，之后大量使用磁带机和软盘驱动器。有些数控机床不用任何程序存储载体，而是将程序清单的内容通过数控装置上的键盘，用手工的方式输入。也可以用通信方式将数控程序由编程计算机直接传送至数控装置。 3) 数控装置 数控装置（即CNC装置）是数控机床的核心，包括微型计算机、各种接口电路、显示器等硬件及相应的软件。它能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及各种控制功能。 数控装置接受输入装置送来的脉冲信号，经过编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令来控制机床的各个部分，并按程序要求实现规定的、有
数控机床入门知识
数控机床 是数字控制机床的简称，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，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数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。 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。 数控机床一般由下列几个部分组成： 主机，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。它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，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。它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。 编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。 数控机床加工流程说明 CAD：Computer Aided Design，即计算机辅助设计。2D或3D的工件或立体图设计 CAM：Computer Aided Making，即计算机辅助制造。使用CAM软体生成G-Code CNC：数控机床控制器，读入G-Code开始加工
数控铣床入门知识(20200521125930)
一入门知识 本课题主要讲述的内容： 1. 数控铣床安全操作规程 2. 数控铣削在工业生产中的地位及加工范围 3. 编程基础知识(一)： ①机床的坐标轴及运动代号； ②基本指令； ③加工程序编制初步； 实训目的： 1.了解掌握数控铣床的安全操作及基本指令和基础编程知识。 2. 了解掌握机床坐标轴的判别方式和动运代号，运动方向。 一、安全文明生产 (一) 文明生产 1. 严格遵守车间记律，准时上下班； 2. 操作结束要清扫机床和清洁量具； 3. 下班前要清扫工场、清点和清洁量具、清点和清洁刀具、清理整齐工件和毛坯； 4. 废品工件加工、折断的刀具必须回收，不得丢弃和藏幂； 5. 严禁不文明行为。 (二) 安全生产 1. 严禁在工场追逐、打闹、快速奔跑； 2. 严禁着拖鞋、高跟鞋，严禁着不符合工作服要求的服装（如
宽大的、衣领或套袖上有装饰带的），头发长的同学必须戴帽子，头 发必须盘在帽子内； 3. 操作机床严格按照老师规定的步骤执行； 4. 一台机床只能单人操作！同组其他同学在旁边只能观察操作 过程、口头指出错误，严禁动手！唯一的例外是：发生紧急情况时， 可代操作者拍按“急停”按钮！ 5. 发生事故要及时停机，并马上报告老师处理；严禁私自处理！严禁隐瞒不报！ 6. 对刀时要及时调整“进给倍率”旋钮（按键）：刀具远离工件时（大于50mm），可用较大倍率；靠近工件时（50～10mm），必须用较小倍率（10％～20％）；准备切到工件时（1～10mm），必须选用1～2％倍率档！ 7. 加工工件过程：检查平口钳装夹是否牢靠→正确装夹工件→ 对刀、设置坐标偏置→登录程序→检查程序→提高坐标偏置（如G54）中的Z坐标偏置100mm（即 +Z 方向）→正确设置刀具补偿→选择“空运行”、“单段”之后，自动运行程序；观察走刀轨迹是否正确。若正确，则取消“空运行”、恢复坐标偏置、保留“单段”→开始加工； 8. 切削前必须确认已经取消“空运行”、调整“进给倍率”旋钮（按键）到较低档、坐标偏置正确、“单段”已经选用。切入工件后 可取消“单段”、调整“进给倍率”到100％或适当倍率； 9. 加工过程必须值守在机床操作位； 10. 严格遵守学校颁布的《数控铣床安全操作规程》。
数控车床基础知识
广州市XXXX技工学校 教案册 （生产实习） 课题数控车床基本知识 教师 时间
课题练习与作业 图样 技术要求： 1、以01为工件编程原点写出各点的绝对坐标值 2、以02为工件编程原点写出各点的绝对坐标值 名称材料45#额定工时
课题学习要求（引言） 本课题的教学目的 掌握数控加工的入门知识、组成及工作原理，及数控编程的基础知识；熟练数控的基本功能。 掌握数控编程通用 G 代码、M 功能、S 功能、T 功能。 一、数控车床加工特点以及加工流程（0.3课日） 1数控的定义： 数控是指用数字来控制，通过计算机进行自动控制的技术通称为数控技术。 2、数控机床的特点： 1）、具有高度柔性， 2） 、加工精度高， 3） 、加工质量稳定、可靠。 4） 、生产率高。 5） 、改善劳动条件。 6）、利于生产管理现代化。 3、数控机床的组成和工作原理 1）、数控机床的组成 数控机床一般由输入输出设备、 CNC 装置（或称CNC 单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机 构）、可编程控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。 下图是数控机床的组成框图，其中除机床本体之外的部分统称为计算机数控 （CNC ）系统。 2）、工作步骤 在数控机床上加工零件通常经过以下几个步骤: 加 工 阶 段 编 程 阶 段
4、数控车床编程的基础知识 数控车床之所以能够自动加工出不同形状、尺寸及高精度的零件，是因为数控车床按事先编制好的加工程序，经其数控装置“接收”和“处理”，从而实现对零件的自动加工的控制。 使用数控车床加工零件时，首先要做的工作就是编制加工程序。从分析零件图样到获得数控车床所需控制介质（加工程序单或数控带等）的全过程，称为程序编制，其主要内容和一般过程如下图所示： 修改f 丄| | f * | f修改 1）图样分析 根据加工零件的图纸和技术文件，对零件的轮廓形状、有关标注、尺寸、精度、表面粗糙度、毛坯种类、件数、材料及热处理等项目要求进行分析并形成初步的加工方案。 2）辅助准备 根据图样分析确定机床和夹具、机床坐标系、编程坐标系、刀具准备、对刀方法、对刀点位置及测定机械间隙等。 3）制定加工工艺 拟定加工工艺方案、确定加工方法、加工线路与余量的分配、定位夹紧方式并合理选用机床，刀具及切削用量等。 4）数值计算 在编制程序前，还需对加工轨迹的一些未知坐标值进行计算，作为程序输入数据，主要包括：数值换算、尺寸链解算、坐标计算和辅助计算等。对于复杂的加工曲线和曲面还须使用计算机辅助计算。 5）编写加工程序单 根据确定的加工路线、刀具号、刀具形状、切削用量、辅助动作以及数值计算的结果按照数控车床规定使用的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序。此外，还应附上必要的加工示意图、刀具示意图、机床调整卡、工序卡等加工条件说明。 6）制作控制介质 加工程序完成以后，还必须将加工程序的内容记录在控制介质上，以便输入到数控装置中。如穿孔带、磁带及软盘等，还可采用手动方式将程序输入给数控装置。 7）程序校核 加工程序必须经过校验和试切削才能正式使用，通常可以通过数控车床的空运行检查程序格式有无出错或用模拟防真软件来检查刀具加工轨迹的正误，根据加工模拟轮廓的形状，与图纸对照检查。 但是，这些方法尚无法检查出刀具偏置误差和编程计算不准而造成的零件误差大小，及切削用量选用是否合适、刀具断屑效果和工件表面质量是否达到要求，所以必须采用首件试切的方法来进行实际效果的检查，以便对程序进行修正。
数控技术的基本知识
数控技术的基本知识 教学目的：1.了解数控机床的产生背景、发展趋势及先进的制造技术。 2．熟悉数控机床加工特点和加工对象。 3．掌握数控机床的组成及种类。 重点：数控机床的结构、组成及应用 难点：数控机床的加工特点和加工对象 一、数控机床的产生与发展 （一）、数控机床的产生 1952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院研制成功了世界上第一台数控机床。半个世纪以来，数控技术得到了迅猛的发展，加工精度和生产效率不断提高。数控机床的发展至今已经历了两个阶段和六代。 1952年的第一代——电子管数控机床 1959年的第二代——晶体管数控机床 1965年的第三代——集成电路数控机床 1970年的第四代——小型计算机数控机床 1974年的第五代——微型计算机数控系统 1990年的第六代——基于PC的数控机床。 （二）、数控机床的发展趋势 1、高速度高精度化 速度和精度是数控机床的两个重要指标，直接关系到加工效率和产品的质量，为实现更高速度，更高精度的指标，目前主要从以下几点采取措施进行研究。 数控系统：采用位数，频率更高的微处理器，以提高系统的基本运算速度。目前程序中断处理时间小于1MS/1K指令。 伺服驱动系统：全数字伺服交流系统，大大提高了系统的空位粘度，进给速度。所谓数字伺服系统，指的是伺服系统中的控制信息用数字来处理它一般具有以下特征： a)采用现代控制理论，通过计算机软件实现最佳最优的控制。 b)数字伺服系统是一种离散系统，它是由采样器和保持器两个基本环节组成的，位置， 速度，电流构成的反馈全部数字化，PID软件化。 c)数字伺服系统具有较高的动静精度，有很强的抗干扰能力。 d)系统一般配有SERCOS（串行实时通信系统）板，可实现大信息量数据的高速，无 声的传输。 机床静动摩擦的线形补偿控制技术： 机械动静磨擦的线形会导致机床的爬行。 高速大功率电主轴的应用： 在超高速加工中，对机床主轴转速提出了极高的要求（10000-75000R/MIN）传统的齿轮变速主传动系统已不能适应其要求。 配备高速，功能强的装式可编控制器PLC： 提高可编程控制器的进行速度，来满足数控机床高速加工的速度要求。 （2）多功能化、智能化、小型化 数控机床采用一机多能，以最大限度地提高设备的利用率。 前台加工，后台编辑的前后台功能，以充分提高其工作效率和机床利用率。 具有更高的通讯功能，现代数控机床除具有通信口，DNC功能外，还具有网络功能。
数控机床概述
第一章数控机床概述 １.1 数控机床简介 1.1.1 数控机床的产生及其重要性 随着科学技术的飞跃发展，社会对产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快,多品种、中小批量生产的比重明显增加。同时,随着航空工业、汽车工业和轻工消费品生产的高速增长,复杂形状的零件越来越多，精度要求也越来越高。此外，激烈的市场竞争要求产品研制生产周期越来越短，传统的加工设备和制造方法已难于适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件高效和高质量的加工要求。 数字控制机床，就是为了解决单件、小批量，特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而生产的。1９47年,美国Parsons公司为了精确制造直升机翼、桨叶和直升机框架,开始探讨用三坐标曲线数据来控制机床的运动,并进行实验,加工飞机零件。1９49年,为了能在短时间内制造出经常变更设计的零件,美国空军（Ｕ。S。ＡｉｒForｃｅ)与Parsons公司签定了制造第一台数控机床的合同。1951年，美国麻省理工学院ＭＩＴ（Maｓsachuseｔts Ｉｎsｔｉｕte of Ｔechnｏlogy）承担了这一项目。1９52年，MIT伺服机构研究所用实验室制造的控制装置和辛辛那提（Ｃinciｎｎａti Ｈydrotel)公司的立式铣床成功地实现了三轴联动数控运动，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。随着不断的改进与完善,1９5５年,NＣ（数控)机床开始用于工业加工。 数控机床是综合应用了微电子、计算机、自动检测以及精密机械等技术的最新成果而发展起来的完全新型的机床,它标志着机床工业进入了一个新的阶段。
从第一台数控机床问世到现在4０多年中,数控技术的发展非常迅速,使制造技术发生了根本性的变化，几乎所有品种的机床都实现了数控化。数控机床的应用领域也从航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造行业。此外,数控技术也会在绘图仪、坐标测量仪、激光加工与线切割机等机械设备中得到广泛的应用。努力发展数控加工技术，并向更高层次的自动化、柔性化、敏捷化、网络化和数字化制造方向推进,是当前机械制造业发展的方向。 从２0世纪５０年代末期，我国就开始研究数控技术，开发数控产品。１958年,清华大学和北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床。经过多年的不断努力,数控产业取得了长足的发展：国产数控系统基本上掌握了关键技术,可靠性已有很大提高;新开发的国产数控机床产品大部分达到国际20世纪８0年代中期水平，部分达到国际２0世纪９0年代水平,为国家重点建设提供了一批高水平数控机床；技术上也取得很大突破，如高速主轴制造技术、快速进给、快速换刀、柔性制造等技术，为国产数控机床的下一步发展奠定了基础。虽然在数控技术领域中，我国和先进的工业国家之间还存在着不小的差距，但这种差距正在迅速缩小。 数控技术是机械加工现代化的重要基础与关键技术。应用数控加工可大大提高生产效率、稳定加工质量、缩短加工周期、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工,易于在工厂或车间实行计算机管理，还使车间设备总数减少,节省人力、改善劳动条件,有利于加快产品的开发和更新换代,提高企业对市场的适应能力并提高企业综合经济效益。数控加工技术的应用,使机械加工的大量前期准备工作与机械加工过程联为一体,使零件的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺规划（CAＰＰ）和计算机辅助制造（ＣAM）的一体化成为现实,使机械加工的柔性化自动化水平不断提高。 数控加工技术也是发展军事工业的重要战略技术。美国与西方各国在高档数控机床与技工技术方面,一直通过巴黎统筹委员会对我国进行封锁限制，应为许多先进武器装备的制造，如飞机、导弹、坦克等的关键零件,都离不开高性能数控机床的加工。如著名的“东芝事件”,即是由于前苏联利用从日本获得的大型五坐标数控铣床,用其制造出具有复杂曲面的潜艇的噪声大为降低,西方的反潜艇设备顿时失效,对西方构成了重大威胁。我国的航空、能源、交通等行业也从西方引入了一些五坐标机床等高档数控设备，但其使用受到国外的监控和限制,不准用语军事用途的零件加工。特别是１9９9年美国的考克斯报告,其中一项主要内容就是指责我国将从美国购买的二手数控机床用于军事工业,这一切均说明数控加工技术在国防现代化方面所起的重要作用。 1.1．2 数控机床应用范围及特点 目前的数控加工主要应用于以下两方面: 一方面的应用是常规零件加工,如二维车削、箱体类镗铣等。其目的在于：
CNC数控基础知识
机床CNC 基础知识 一．CNC 机床与CNC 系统 CNC 的含义是计算机数值控制。 1．CNC 机床 ⑴．金属切削用 孔加工、攻丝、镗削、铣削、车削、切螺纹、切平面、轮廓加工、平面磨削、外圆磨削、内圆磨削等。 ⑵．线电极切割机。 ⑶．冲床、步冲、冲压、金属成型、弯管等机床。 ⑷．产业机器人。 ⑸．注塑机。 ⑹．检测、测量机。 ⑺．木工机械。 ⑻．特殊材料加工机械：如加工石材、玻璃、发射性矿料等。 ⑼．特种加工机械 激光加工机、气体切割机、焊接机、制图机、印刷机等。随着电子技术和计算机技术以及IT 技术的发展，目前，这些机床与加工设备都可用数值计算机用数值数据进行控制，称为CNC 控制。 2．CNC 系统 CNC 系统的含义是计算机数值控制系统。 CNC 系统的基本配置 机床的CNC 控制是集成多学科的综合控制技术。一台CNC 系统包括： ⑴．CNC 控制单元（数值控制器部分）。 ⑵．伺服驱动单元和进给伺服电动机。 ⑶．主轴驱动单元和主轴电动机。 ⑷．PMC（PLC）控制器。 ⑸．机床强电柜（包括刀库）控制信号的输入/输出（I/O）单元。 ⑹．机床的位置测量与反馈单元（通常包括在伺服驱动单元中）。 ⑺．外部轴（机械）控制单元。如：刀库、交换工作台、上下料机械手等的驱动轴。 ⑻．信息的输入/输出设备。如电脑、磁盘机、存储卡、键盘、专用信息设备等。 ⑼．网络。如以太网、HSSB（高速数据传输口）、RS-232C 口等和加工现场的局域网。CNC 单元（控制器部分）的硬件实际上就是一台专用的微型计算机。是CNC 设备制造厂自己设计生产的专门用于机床的控制的核心。下面的几张图表示出其基本硬件模块；基本的控制功能模块和一台实际的控制器硬件。 二．机床的运动坐标及进给轴
数控机床的基础知识简介
第1 章绪论 教学提示：数控机床是采用数字控制技术对机床各移动部件相对运动进行控制的机床， 它是典型的机电一体化产品,是现代制造业的关键设备。计算机、微电子、信息、自动控 制、精密检测及机械制造技术的高速发展，加速了数控机床的发展。目前数控机床正朝着 高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展,同时其应用范围也越 来越广泛。 教学要求:本章主要讲述数控机床的基本概念和特点、主要技术参数、分类以及技术 与发展水平等。本章内容是数控机床的基本知识和内容，要求学生理解并掌握数控机床的 基本概念、组成与特点以及分类,了解其发展趋势和在先进制造技术中的作用。 1.１概述 １.1.１数控机床的定义 数控即数字控制(Numｅrical Conｔｒｏl,NC)。数控技术是指用数字信号形成的控制程序对 一台或多台机械设备进行控制的一门技术。 数控机床，简单的说，就是采用了数控技术的机床。即将机床的
各种动作、工件的形 状、尺寸以及机床的其他功能用一些数字代码表示,把这些数字代码通过信息载体输入给 数控系统，数控系统经过译码、运算以及处理,发出相应的动作指令,自动地控制机床的 刀具与工件的相对运动，从而加工出所需要的工件。 实际上，数控机床就是一种具有数控系统的自动化机床。所以说数控机床是最典型的 机电一体化产品。 １.1．2 数控机床的组成及特点 1．数控机床的组成 数控机床主要由程序介质、数控装置、伺服系统、机床主体四部分组成，如图1.1所示。 图１．1 数控机床的组成 机床数控技术 ·2· ·２· 其中，程序介质用于记载机床加工零件的全部信息。如零件加工的工艺过程、工艺参 数、位移数据、切削速度等。常用的程序介质有磁带、磁盘等。也有一些数控机床采用操
数控机床简介
数控机床基本知识 参考书目： 全国数控培训网络天津分中心组编. 数控机床（第2版）. 机械工业出版社，2006 第一章数控机床概述 美国PARSONS公司与麻省理工学院伺服机构研究所合作，在1952年第一台由专用电子计算机控制的三坐标立式数控铣床研制成功。之后经过不断的改善，于1955年进入实用阶段 （可用于背景的论述） 随着科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。（对机床的要求越来越高） 制造业的全球化竞争日趋激烈。 统计资料表明，在机械制造工业中单件小批量生产占据机械加工总量的80%左右。 数控机床特别适用于加工批量小、加工零件的形状比较复杂、加工的精度要求的产品的加工。 1 数控机床的工作过程 （1）编制加工程序 根据被加工零件的图样进行工艺方案的分析与设计，进而进行数控编程（需要技术与经验，最重要的一部） （2）加工程序的输入 可以用计算机和数控机床的接口直接进行通信，将编写零件的加工程序输入到数控系统。 （3）预调刀具和夹具 根据零件的工艺设计方案中所确定的刀具方案和夹具方案，在加工之前，进行安装与调整刀具和夹具。 （4）数控装置对加工程序进行译码和运算处理 处理后变成脉冲信号 脉冲信号 有的送至机床的伺服系统，经传动机构驱动机床的相关部件，完成对零件的切削加工。 有的送到可编程控制器，按顺序控制机床的其他辅助部件，完成工件夹紧、松开、冷却液的开闭、刀具的自动更换等动作。 （5）加工过程的在线检测 数控系统需要随时检测机床的坐标位置、行程开关的状态等，并与程序的要求相比较，以决定下一步工作。 2 数控机床的组成 数控机床是典型的机电一体化产品，主要由程序载体、输入/输出装置、数控装置、伺服系统和机床本体等五部分组成。 （1）程序载体 人与数控机床建立某种联系，联系的中间媒介就是程序载体，如穿孔带、磁带、磁盘等。 数控编程的一般过程，首先对零件图上的几何形状、尺寸和技术条件进行工艺分析，在此基础上确定加工顺序和进给路线（应该是工艺师在进行这部分工作？） 确定主运动和进给运动的工艺参数； 确定加工供过程中的各种辅助操作； 用标准格式的代码编制出加工程序，再将加工程序存入程序载体。 （2）人机交互装置
数控技术基础知识点总结归纳
欢迎阅读数字控制是用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动 化技术，简称数控。 控制坐标运动来完成各种不同的空间曲面的加工，是数控的主要任务。曲线加工时刀具的运动轨迹与理论上的曲线（包括直线）不吻合。 数控机床的工作工程：1、数控编程2、程序输入3、译码4、数据处 理5 3。 ， 高4、 数控加工过程中，数控系统要解决控制刀具或工件运动轨迹的问题，在数控机床中，刀具或工件能够移动的最小位移量称为数控机床的脉冲当量或最小分辨率。 计算出轮廓线上中间点位置坐标值的过程称为“插补”。
基准脉冲插补：每个脉冲使各坐标轴仅产生一个脉冲当量，代表了刀具或工件的最小位移；脉冲的数量代表了刀具或工件移动的位移量；脉冲序列的频率代表了刀具或工件运动的速度。仅适用于一些由步进电机驱动的中等精度或中等速度要求的开环数控系统。 数据采样插补：这种插补方法的特点是数控装备产生的不是单个脉冲， R成反比。 δ度F 若令半径误差相等，则内外差分弦的轮廓步长l或角步距是内接弦的√2. 数字积分法又称数字微分分析器法，是利用数字积分的原理，计算刀具沿坐标轴的位移，使刀具沿着所加工的轨迹运动。积分运算→累加和运算DDA直线插补的整个过程要经过n2次累加才能到达直线的终点。n = m2
DDA直线插补的分析可知，判断终点是用累加次数N为条件的，当累加寄存器的位数一旦选定，比如m位，累加次数即为常数m 了，而不 N2 管加工行程长短都需作N次计算。这就造成行程长进给速度加快，行程短进给速度变慢，使之各程序段进给速度不均匀，其结果将影响进给表面质量和效率。为此要进行速度均化处理。 得多； G42 B C 线与圆弧；圆弧与圆弧。 根据两段程序轨迹的矢量夹角α和刀具补偿方向的不同，又有伸长型、缩短型和插入型几种转接过渡方式。 区别：1直线插补时，被积函数寄存器的数值为常用Xe和Ye，而圆弧插补时，被积函数寄存器的数值Xi和Yi
华中世纪星数控车床的操作面板简介
华中世纪星数控车床的操作面板简介华中世纪星车削数控装置的操作面板如图1-1所示。 图1-1 华中世纪星操作面板 1. 软件操作面板 华中世纪星HNC-21T的软件操作界面如图1-3所示。其界面由如下几个部分组成： ①图形显示窗口。可以根据需要，用功能键F9设置窗口的显示内容。 ②菜单命令条。通过菜单命令条中的功能键F1～F10来完成系统功能的操作。 ③运行程序索引。自动加工中的程序名和当前程序段行号。 ④选定坐标系下的坐标值。坐标系可在机床坐标系/工件坐标系/相对坐标系之间切换；显示值可在指令位置/实际位置/剩余进给/跟踪误差/负载电流/补偿值之间切换。 ⑤工件坐标零点。工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标。 ⑥辅助功能。自动加工中的M、S、T代码。 ⑦当前加工程序行。当前正在或将要加工的程序段。 ⑧当前加工方式、系统运行状态及当前时间。系统工作方式根据机床控制面板上相应按键的状态可在自动运行、单段运行、手动、增量、回零、急停、复位等之间切换；系统工作状态在“运行正常”和“出错”之间切换；系统时钟显示当前系统时间。 ⑨机床坐标、剩余进给。机床坐标显示刀具当前位置在机床坐标系下的坐标；剩余进给指当前程序段的终点与实际位置之差。 ⑩直径/半径编程、公制/英制编程、每分进给/每转进给、快速修调、进给修调、主轴修调。
图1-3 华中世纪星HNC-21T 软件操作界面 操作界面中最重要的一块是菜单命令条。系统功能的操作主要通过菜单命令条中的功能键F1～F10来完成。由于每个功能包括不同的操作，菜单采用层次结构，即在主菜单下选择一个菜单项后，数控装置会显示该功能下的子菜单，用户可根据该子菜单的内容选择所需的操作，如图1-4所示。当要返回主菜单时，按子菜单下的F10键即可。 图1-4 菜单层次 2. 机床控制面板 机床手动操作主要由机床控制面板完成，机床控制面板如图1-5所示。 ① 按下“手动”按键(指示灯亮)，系统处于手动运行方式，可点动移动机床坐标轴。 ②手动进给时，若同时按下“快进”按键，则产生相应轴的正向或负向快速运动。
数控车床编程常用指令介绍.
数控车床编程常用指令介绍 1. F功能 F功能指令用于控制切削进给量。在程序中，有两种使用方法。 (1)每转进给量 编程格式 G99 F~ F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。 例：G99 F0.2 表示进给量为0.2 mm/r。 (2)每分钟进给量 编程格式G98 F~ F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为 mm/min。 例：G94 F100 表示进给量为100mm/min。 2. S功能 S功能指令用于控制主轴转速。 编程格式 S～ S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。 (1)最高转速限制 编程格式 G50 S～ S后面的数字表示的是最高转速：r/min。 例：G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。 (2)恒线速控制 编程格式 G96 S～ S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。 例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。 (3)恒线速取消 编程格式 G97 S～ S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留 G96的最终值。 例：G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。 3. T功能 T功能指令用于选择加工所用刀具。 编程格式 T～ T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。 例：T0303 表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。 T0300 表示取消刀具补偿。 4. M功能 M00：程序暂停，可用NC启动命令（CYCLE START）使程序继续运行； M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效； M02：程序结束，该指令表示执行完程序内所有指令后，主轴停止，进给停止，冷却液关闭，机床处于复位状态。 M03：主轴顺时针旋转； M04：主轴逆时针旋转；
数控机床简介
数控机床简介 第一节数控加工的概念 一、概念： 数字控制(Numerical Control，简称NC)技术是用数字化信息进行控制的自动控制技术。数控机床：是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电动机的起动和停止，主轴变速，工件松开夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字信息送入数控装置或计算机，经过译码、运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。 数控加工：根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。二、产生：1952年美国帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院(MIT)合作研制成功了世界上第一台数控机床，它是一台三坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。 第二节数控机床的组成与分类 一、数控机床的组成 控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电机及拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。现代数控系统都为计算机数控系统(Computer Numerical Control，简称CNC)。数控机床的基本组成包括加工程序、输入/输出装置、数控装置、伺服系统、辅助控制装置、反馈系统及机床本体。 1．CNC装置(CNC单元)：CNC装置是数控机床的核心部件。 组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。 作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。2．操作面板:操作面板的是操作人员与机床数控装置进行信息交流的工具。 组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器； 它是数控机床特有的部件。 3．控制介质与输入输出设备 控制介质记录零件加工程序的媒介 输入输出设备CNC系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即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。 4．通讯 现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有：串行通讯（RS-232等串口）、 自动控制专用接口和规范（DNC，MAP等） 网络技术（internet，LAN等）。 5．伺服单元、驱动装置和测量装置： 伺服单元和驱动装置： 主轴伺服驱动装置和主轴电机 进给伺服驱动装置和进给电机 测量装置：位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。
数控机床专业求职者的自我介绍
数控机床专业求职者的自我介绍 第一篇：数控机床专业求职者的自我介绍 以下就是一名数控机床专业的的求职自我介绍。 我是一名，来自xxxx，农村生活铸就了我淳朴、诚实、善良的性格，培养了我不 怕困难挫折，不服输的奋斗精神。我深知学习机会来之不易，在校期间非常重视计算机基础知识的学习，取得了良好的成绩。基本上熟悉了pc机的原理与构造，能 熟练地应用各种机床操作系统，通过了劳动部《模具设计师》高级级认证。在学习专业知识的同时，还十分重视培养自己的动手实践能力，利用暑假参加了长江融达企业给予的宝贵实习机会，了解的各式机床的操作，以及简单数控机床的编程及操作。我冒昧向贵企业毛遂自荐，给我一个机会，给您一个选择，我相信您是正确的。祝贵企业蓬勃发展，您的事业蒸蒸日上！ 第二篇：数控机床专业的毕业生自我介绍 以下就是一篇一名机床专业的的求职自我介绍。 我是一名，来自xx，农村生活铸就了我淳朴、诚实、善良的性格，培养了我不怕 困难挫折，不服输的奋斗精神。我深知学习机会来之不易，在校期间非常重视计算机基础知识的学习，取得了良好的成绩。基本上熟悉了pc机的原理与构造，能熟 练地应用各种机床操作系统，通过了劳动部《模具设计师》高级级认证。在学习 专业知识的同时，还十分重视培养自己的动手实践能力，利用暑假参加了长江融达企业给予的宝贵实习机会，了解的各式机床的操作，以及简单数控机床的编程及操作。我冒昧向贵企业毛遂自荐，给我一个机会，给您一个选择，我相信您是正确的。祝贵企业蓬勃发展，您的事业蒸蒸日上! 第三篇：数控机床的特点介绍 数控机床的特点介绍 数控加工就是数控机床在加工程序的驱动下将毛坯加工成合格零件的加工过程。数控机床控制系统具有普通机床所没有的计算机数据处理功能、智能识别功能以及自动控制能力。数控加工与常规加工相比有着明显的区别，其特点如下： 1.自动化程度高，易实现计算机控制 除了装夹工件还需要手工外，全部加工过程都在数控程序的控制下，由数控机床自动完成，不需要人工干预。因此加工质量主要由数控程序的编制质量来控制。 2.数控加工的连续性高 工件在数控机床上只需装夹一次，就可以完成多个部位的加工，甚至完成工件的全部加工内容。配有刀具库的加工中心能装有几把甚至几十把备用刀具，具有自动换刀功能，可以实现数控程序控制的全自动换刀，不需要中断加工过程，生产效率高。 3.数控加工的一致性好
数控技术基础知识点总结
数字控制是用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术，简称数控。 控制坐标运动来完成各种不同的空间曲面的加工，是数控的主要任务。 曲线加工时刀具的运动轨迹与理论上的曲线（包括直线）不吻合。 数控机床的工作工程：1、数控编程 2、程序输入 3、译码 4、数据处理 5、插补 6、伺服控制与加工。 插补的任务就是通过插补计算程序，根据程序规定的进给要求，完成在轮廓起点和终点之间的中间点的坐标值计算，也即数据点的密化工作。 控制轴数：机床数控装置能够控制的坐标轴数，车床为2，铣床为3。 联动轴数：机床数控装置能够同时控制的坐标轴数目。平面曲面2.5，空间曲面3及以上。 定位精度：数控设备停止时实际到达的位置和你要求到达的位子误差。 重复定位精度：同一个位置两次定位过去产生的误差。通常重复定位精度比定位精度要高的多。 数控机床的优缺点：1、适应性强 2、精度高，质量稳定 3、生产效率高 4、减轻疲劳强度，改善劳动条件 5、有利于生产管理现代化 6、使用、维护技术要求高。 数控加工过程中，数控系统要解决控制刀具或工件运动轨迹的问
题，在数控机床中，刀具或工件能够移动的最小位移量称为数控机床的脉冲当量或最小分辨率。 计算出轮廓线上中间点位置坐标值的过程称为“插补”。 基准脉冲插补：每个脉冲使各坐标轴仅产生一个脉冲当量，代表了刀具或工件的最小位移；脉冲的数量代表了刀具或工件移动的位移量；脉冲序列的频率代表了刀具或工件运动的速度。仅适用于一些由步进电机驱动的中等精度或中等速度要求的开环数控系统。 数据采样插补：这种插补方法的特点是数控装备产生的不是单个脉冲，而是标准二进制字。第一步粗插补，采用时间分割思想，把加工一段直线或圆弧的整段时间细分为许多相等的时间间隔，称为插补周期T 。第二步为精插补，一般将粗插补运算称为插补，由软件完成，而精插补可由软件实现，也可由硬件实现。 逼近误差δ与进给速度F 、插补周期T 的平方成正比，与圆弧半径R 成反比。 进给速度F 、圆弧半径R 一定的条件下，插补周期T 越短，逼近误差δ就越小，当δ给定及插补周期T 确定之后，可根据圆弧半径R 选择进给速度F ，以保证逼近误差δ不超过允许值。 弦线逼近：R FT R l l R R 8)(8)2()(2222 2==→=--δδ 割线逼近：R FT R l R l R R 16)(16)16()()(2 2222==→=--+δδδ 当轮廓步长l 相等时，内外差分弦的半径误差是内接弦的一半 若令半径误差相等，则内外差分弦的轮廓步长l 或角步距是内接弦的√2.
常用各种数控机床控制面板功能简介
常用各种数控机床控制面板功能简介 芷江民族职业中专学校李俊新 本讲座将主要介绍数控机床的控制面板卜各种按钮开关的 功能。这部分内容主要是供数控机床实际操作人员参考。由于不同类型的数控机床用户，根据各自生产的产品、生产规模及工艺流程，对于数控机床操作工的要求是不完全相同的。而这里介绍的只是一般通用的数控机床上一些常用控制按 钮所具备的功能，因此，如同在以前反复强调的，这里介绍的内容绝不能代替每台机床本身的产品说明书，以及数控机床供应商所提供的培训。操作人员必须根据自己的工作性质及具体要求，通过仔细阅读机床产品说明书，以及实际的动手操作，来详细了解和真正掌握自己所操作的数控机床上各个按钮开关的具体功能。 数控机床控制面板按钮(开关)一般分为两个组成部分——控制部分与操作部分。下面即分别介绍这两类按钮的功能。1．数控机床控制功能按扭介绍 控制部分按钮的基本任务是通过显示屏进行数据处理。例如：直接输入加工程序；编辑或改动储存在控制器内的程序；输入及调整刀具修正值，等等。另外，通过控制部分面板中的按钮，可以在显示屏上显示各种机床的状态数据，例如各运
动轴的即日寸位置，主轴卜的刀具号以及控制系统的其他参数。 并简单介绍一下其功下面列出—些属于控制功能部分的按钮， 能： 【POWER】——控制面板上的电源开关按钮。注意，此按钮仅为控制器的电源开关。机床本身有一个总电源开关，但不在控制面板上。需将总开关接通后，控制器电源开关才能起作用。 【POSITION】——“位置”按钮。按动此钮，显示屏上显示各运动轴的即时位置。包括“机器坐标”和“加工坐标”值。 【PROGRAM】——“程序”按钮。将正在执行的加工程序显示在显示屏上。可用于编辑和改动程序。也可用于自动运转过程中监视程序。 【OFFSET】——“修正值”按钮。将修正值数据页面显示在显示屏上。操作人员可以输入或调整修正值。【INPUT】——“输入”键。将数据输至控制器，相当于普通电脑的“回车''键。 【REST】——“重置”键。若在编辑程序时，按动此键，将使光标回到程序起始点；若在程序执行期间按动此键，将终止执行程序，所有正在执行的指令将被立即取消。
数控机床基础知识.
第一章数控机床基础知识 一、单项选择题 1、世界上第一台数控机床是( C )年研制出来的。 A)1942 B)1948 C)1952D)1958 2、下列关于数控机床组成的描述不正确的是( D )。 A)数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成 B)数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反馈装置、辅助控制装置和机床组成C)数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成 D)数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床组成 3、闭环控制系统的反馈装置是装在( C )。 A)传动丝杠上B)电机轴上C)机床工作台上D)装在减速器上 4、用来确定生产对象上几何要素间的( B )所依据的那些点、线、面称为基准。 A)尺寸关系B)几何关系C)位置关系D)相对关系 5、工件夹紧的三要素是( A ) 。 A)夹紧力的大小、夹紧的方向、夹紧力的作用点 B)夹紧力的大小、机床的刚性、工件的承受能力 C)工件变形小、夹具稳定、定位精度高 D)工件的大小、材料、硬度 6、为了保障人身安全，在正常情况下，电气设备的安全电压规定为( C )。 A)12V B)24V C)36V D)48V 7、利用计算机辅助设计与制造技术，进行产品的设计和制造，可以提高产品质量，缩短产品研制周A)CD/CM B) CAD/COM C)CAD/CAM D) CAD/CM 8、数控装置将所必到的信号进行一系列处理后，再将其处理结果以( D )形式向伺服系统发出执行命令A)输入信号B)位移信号C)反馈信号D)脉冲信号 9、开环伺服系统的主要特征是系统内( B )位置检测反馈装置。 A)有B)没有C) 某一部分有D)可能有 10、CNC系统中的PLC是( A )。 A)可编程序逻辑控制器B)显示器C)多微处理器D)环形分配器 11、对于配有设计完善的位置伺服系统的数控机床，其定位精度和加工精度主要取决于( C )。 A)机床机械结构的精度B)驱动装置的精度 C)位置检测元器件的精度D)计算机的运算速度 12、按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于( A )。 A) 轮廓控制B)直线控制C)点位控制D)远程控制 13、数控机床中把脉冲信号转换成机床移动部件运动的组成部分称为( C )。 A)控制介质B)数控装置C)伺服系统D)机床本体 14、数控机床的联运轴数是指机床数控装置的( C )同时达到空间某一点的坐标数
数控机床对刀知识点整理
作为一名设计者，在设计零件图时，要保证设计的零件能在机床上加工出来，这就要求我们对工艺和机加工有一定基础。这个月重点学习了数控机床加工方面的知识。 1、机床原点与参考点 机床原点是指机床坐标系的原点，即X=0，Y=0，Z=0。机床原点是机床的基本点，它是其他所有坐标，如工件坐标系、编程坐标系，以及机床参考点的基准点。机床原点一般设置在机床移动部件沿其坐标轴正向的极限位置。 机床参考点是用于对机床工作台、滑板以及刀具相对运动的测量系统进行定标和控制的点，有时也称机床零点。机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中，因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。数控机床在工作时，移动部件必须首先返回参考点，测量系统置零之后即可以参考点作为基准，随时测量运动部件的位置，刀具（或工作台）移动才有基准。一般来说，加工中心的参考点为机床的自动换刀位置。 2、工作原点 编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系。编程人员以工件图样上某点为工作坐标系的原点，称工作原点。工作原点一般设在工件的设计工艺基准处，便于尺寸计算。 3、对刀点 对刀点就是在数控加工时，刀具相对于工件运动的起点，程序就是从这一点开始的。对刀点也可以称为“程序起点”或“起刀点”。编制程序时应首先考虑对刀点的位置选择。选定的原则如下：①选定的对刀点位置应使程序编制简单。 ②对刀点在机床上找正容易。③加工过程中检查方便。④引起的加工误差小。 对刀点可以设在被加工零件上，也可以设在夹具上，但是必须与零件的定位基准有一定的坐标尺寸联系，这样才能确定机床坐标系与零件坐标系的相互关系。对刀点最好能与工作原点重合。对刀点不仅是程序的起点而且往往又是程序的终点。 4、对刀方法 4.1 试切对刀法 在X、Y、Z三个方向上，让刀具慢慢靠近工件，是刀具恰好接触到工件表面