数控技术a
什么是数控技术
什么是数控技术1. 引言数控技术是一种将计算机控制与机械加工相结合的技术。
它通过数控系统控制机床进行精确的加工和切削操作，能够实现高效、精确和自动化的加工过程。
在现代制造业中，数控技术已经成为一种重要的生产工具，被广泛应用于各种工业领域。
2. 数控技术的原理与发展数控技术的发展源于20世纪50年代计算机技术的出现，随着电子技术、自动控制技术和机械制造技术的进步，数控机床的产生和应用逐渐成熟。
数控技术的核心原理是利用数字数据控制机床运动，通过数控程序控制机床进行精确的加工操作。
数控技术的发展经历了几个阶段。
早期的数控技术主要采用绝对编程和固定循环控制方式，限制了数控系统的灵活性和应用范围。
随着计算机技术和软件技术的飞速发展，数控技术逐渐转向相对编程和自适应控制，使数控系统能够更好地适应不同的加工需求。
3. 数控技术的应用领域数控技术在制造业的应用非常广泛，涵盖了机械加工、汽车制造、航空航天、电子和医疗设备制造等多个领域。
在机械加工领域，数控机床可以替代传统的人工操作，提高加工精度和生产效率。
在汽车制造领域，数控技术可以实现汽车零部件的自动化生产，提高生产质量和降低成本。
航空航天领域对精密零部件的需求非常高，数控机床在这个领域发挥着重要作用。
电子和医疗设备制造领域对产品精度要求严格，数控技术可以保证产品质量的一致性和稳定性。
4. 数控技术的优势数控技术相比传统的机械加工方法具有多个优势：•高精度：数控机床可以实现微米级的加工精度，比传统的人工操作更加准确和精确。
•高效率：数控机床可以进行多轴联动控制，实现同时加工多个工序，提高生产效率。
•灵活性：数控机床可以通过调整数控程序来适应不同的加工需求，具有较强的灵活性和适应性。
•自动化：数控机床可以实现自动换刀、自动上下料、自动测量等操作，减轻操作人员的工作负担。
•节约成本：数控机床的使用可以减少人工操作和人工错误带来的损失，降低生产成本。
5. 数控技术的挑战与前景随着科技的不断进步，数控技术也在不断发展和完善。
数控技术是什么
数控技术是什么数控技术是现代制造工业中一种重要的数字化控制技术，通过计算机控制程序对机床进行精确的控制和操作。
它是数学、物理、机械、电子等多学科综合应用的一门技术，为工业自动化生产提供了重要的技术保障。
本文将就数控技术的定义、发展历程、应用领域以及未来发展进行介绍。
数控技术的出现可以追溯到二战之后的美国。
当时制造业为了满足大规模生产的需求，迫切需要提高生产效率和质量。
由于传统机床的操作过于依赖熟练的操作工人，而且难以确保加工精度和一致性，这给企业生产增加了许多困难和成本。
为了改善这一现状，科学家们开始寻找一种能够精确控制机床的新方法，最终发展出了数控技术。
数控技术通过将机床的运动控制参数编程输入计算机控制器，实现对机床的全自动控制。
相比传统的手工操作，数控技术可以提高生产效率，降低成本，并且保证加工质量的一致性。
同时，数控技术还可以实现复杂曲线的加工和多轴联动控制，从而实现更高的加工精度和灵活性。
目前，数控技术已广泛应用于各个领域。
在机械加工行业，数控技术已成为标配，几乎取代了传统的手工操作。
无论是车削、钻孔、铣削还是磨削，都可以通过数控技术来实现高效、精确的加工。
在航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域，数控技术也得到了广泛应用。
它不仅可以提高生产效率，还可以实现产品的个性化定制和柔性生产。
未来，数控技术将继续发展壮大。
随着互联网和物联网技术的不断发展，数控技术将进一步与信息技术融合。
通过实时监测和远程控制，工业生产将更加智能化和自动化。
同时，随着人工智能和机器学习等领域的快速发展，数控技术也将应用于自主学习和决策的新型智能机床。
这将使得机床具备更高的自主性和适应性，提高生产效率和灵活性。
总结起来，数控技术作为现代制造技术的重要组成部分，已经在工业生产中得到广泛应用。
它通过计算机编程对机床进行精确控制，提高了生产效率、加工精度和灵活性。
随着技术的不断发展，数控技术还将与信息技术和人工智能等领域融合，实现更高水平的智能化制造。
数控技术专业介绍
切削参数优化
根据材料、刀具、机床等条件，优 化切削参数，提高加工效率，减少 刀具磨损和加工误差。
质量检测与控制
采用合适的检测方法，对加工后的 工件进行质量检测，确保符合加工 要求。
数控编程与仿真
编程语言与软件
掌握常用的数控编程语言和软件， 如G代码、Mastercam等，能够 进行数控程序的编写和后处理。
05
数控技术发展前景
数控技术在制造业的应用前景
数控技术是制造业的核心技术之一，广泛应用于机械、汽车、航空、造船、电子等产业领域。随着制 造业的转型升级，数控技术的需求将进一步增加，为数控技术专业毕业生提供了广阔的就业前景。
制造业的数字化转型对数控技术提出了更高的要求，需要更多的高技能人才来推动产业升级和转型。
程序调试与仿真
通过仿真软件对数控程序进行调 试和优化，确保程序正确性，减 少实际加工中的错误和事故。
加工参数优化
根据实际加工情况，对数控程序 的加工参数进行优化，提高加工 效率和工件质量。
数控机床维护与保养
机床日常保养
定期对数控机床进行清洁、 润滑等保养工作，保持机 床的良好状态。
故障诊断与排除
能够快速诊断数控机床的 常见故障，并采取有效措 施进行排除，确保机床的 正常运行。
Hale Waihona Puke 02数控编程语言的语法 规则
数控编程语言的语法规则包括程序结 构、数据类型、运算符、函数等，这 些规则是编写正确数控程序的基础。
03
数控编程语言的编辑 与调试
数控编程语言的编辑与调试是数控加 工前的必要步骤，它能够确保数控程 序的正确性和可靠性。
数控机床结构与原理
数控机床的组成
数控机床主要由控制系统、伺服系统、主轴系统、辅助装置等部分组成。
数控技术是学什么 主要课程有哪些
数控技术是学什么主要课程有哪些数控技术是一门应用于工业生产中的先进技术，通过对计算机数值控制系统的设计、编程和运行来实现对加工设备的自动化控制。
随着现代制造业的发展，数控技术的应用越来越广泛，成为了现代工程技术领域不可或缺的重要技能。
一、数控技术的定义和发展背景数控技术（Numerical Control Technology）是一种利用数字计算机控制的自动化技术，它通过计算机控制加工设备进行加工操作，具有高效、精确、灵活等特点。
数控技术的发展可以追溯到20世纪50年代，最初是为了解决航空航天领域的特殊加工需求而研发的。
随着电子计算机的迅猛发展和应用，数控技术逐渐成为了制造业的重要组成部分。
二、数控技术的学习内容1. 机床操作与编程基础：学习数控机床的结构、工作原理、操作方法和编程语言等基础知识，掌握数控机床的基本操作和编程技能，了解数控机床的保养和维护方法。
2. 数控编程与加工工艺：学习数控编程的基本概念、编程语言和编程规范，熟悉数控编程的常用指令和编程方法，了解不同加工工艺对数控编程的要求。
3. 数控设备与系统维护：学习数控设备的维护保养方法，包括设备的调试、故障排除和维修等内容，熟悉数控系统的硬件和软件组成，了解数控设备的日常管理和维护要点。
4. 数控加工工艺与工装夹具：学习数控加工工艺流程的规划和设计，了解不同工件的加工要求和加工工艺选择的考虑因素，熟悉常用的工装夹具及其使用方法。
5. 数控机床的改进与创新：学习数控机床的改进技术和创新思路，了解数控机床的发展趋势和应用前景，探索数控技术在未来制造业中的应用和发展方向。
三、数控技术主要课程1. 数控基础理论：介绍数控技术的基本概念、发展历程和应用领域，讲解数控系统的组成和工作原理，培养学生对数控技术的整体认识。
2. 数控机床操作与编程：通过实践操作和编程练习，让学生掌握数控机床的操作方法和编程技能，提高学生对数控机床的控制能力。
3. 数控加工工艺与工装夹具：介绍常用的数控加工工艺流程和工装夹具的使用方法，培养学生对不同工件的加工要求和工装夹具选择的能力。
数控ppt课件完整版
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数控技术在未来制造业中的地位和作用
提高生产效率
数控技术能够显著提高加工精度和生产效率，降低生产成本，提 升企业竞争力。
促进产业升级
数控技术的应用将推动制造业向高端化、智能化、绿色化方向发 展，促进产业升级和转型。
增强国家经济实力
数控技术作为制造业的核心技术之一，其发展水平和应用程度将 直接影响国家经济实力和国际竞争力。
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数控加工工艺与刀具选择
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数控加工工艺的制定原则
先粗后精原则
先进行粗加工，再进行精加工，逐步 提高加工精度。
一次装夹原则
尽可能在一次装夹中完成多道工序， 减少装夹次数，提高加工效率。
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工序集中原则
将相互关联的加工工序集中在一起进 行，便于保证加工精度和提高生产效 率。
基准统一原则
尽可能选择统一的定位基准和测量基 准，以减少误差和提高加工精度。
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数控加工刀具的类型与特点
铣刀
车刀
用于铣削平面、台阶面、沟槽等，具有多 种结构和形状，可根据加工需求进行选择 。
用于车削外圆、内孔、端面等，可分为外 圆车刀、内孔车刀、切断车刀等。
钻头
镗刀
用于钻孔加工，可分为麻花钻、中心钻、 深孔钻等，具有不同的结构和特点。
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contents
目录
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• 数控技术概述 • 数控机床结构与分类 • 数控编程基础 • 数控加工工艺与刀具选择 • 数控机床操作与维护 • 数控技术发展趋势与展望
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数控技术的原理及应用
数控技术的原理及应用1. 数控技术简介数控技术（Numerical Control）是一种利用数学模型控制机床进行自动加工的技术。
它是机械制造业中的核心技术之一，广泛应用于航空航天、汽车、机械、电子等领域。
本文将介绍数控技术的原理以及在实际应用中的各种场景。
2. 数控技术的原理数控技术的原理基于电脑数学控制，将数学模型转换为机器可以理解的指令，实现机床的自动加工。
数控技术的核心是数控系统，包括硬件和软件两部分。
硬件包括数控机床、传感器、执行机构等设备，而软件包括CAD（计算机辅助设计）软件、CAM（计算机辅助制造）软件和数控系统控制软件。
数控技术通过将CAD 软件中设计好的图形转换为机床可执行的指令，从而实现高精度、高效率的加工过程。
3. 数控技术的应用数控技术在各个行业具有广泛应用，下面列举了数控技术在航空航天、汽车和机械制造等领域的典型应用。
3.1 航空航天•数控技术在航空航天中的应用非常重要，可以大幅提高航空发动机、航空零部件和航天器件等关键零部件的加工精度和质量。
•利用数控技术可以实现航空发动机叶片的精密加工，提高发动机的性能和可靠性。
•数控机床还可以用于制造航天器件的外形和内部结构等复杂部分，提高制造效率和质量。
3.2 汽车制造•在汽车制造过程中，数控技术被广泛应用于汽车零部件的精密加工，如发动机缸体、汽缸盖、汽车底盘等。
•数控机床具备高速、高精度和高稳定性的特点，可以大幅提高汽车零部件的加工质量和生产效率。
•利用数控技术还可以实现复杂曲面零件的加工，提高汽车外观设计的自由度，满足消费者的个性化需求。
3.3 机械制造•数控技术在机械制造中的应用非常广泛，可以加工各种形状和材料的零部件。
•利用数控技术可以实现金属切削加工、薄板零件加工、零件修复等工艺，提高加工精度和生产效率。
•数控机床还可以实现复杂曲线和曲面的加工，满足不同行业和领域对零部件的特殊加工需求。
4. 数控技术的未来发展趋势•随着智能制造和工业4.0的发展，数控技术将在未来得到进一步的应用和发展。
数控技术主要概念
数控技术主要概念一、数控技术概述数控技术（Numerical Control, NC）是把数字控制系统应用于机床、仪器仪表等设备上的一种现代制造技术。
它是以数字信号形式控制机床等设备运动的一种自动化系统，利用计算机数控程序进行控制，实现自动化计算、运算和控制过程。
数控技术可以提高加工精度、降低零件自重和耗时、增强设备的灵活性和可靠性，从而提高生产效率和降低成本。
二、数控技术的基本要素1.数控机床数控机床是数控技术的核心。
它是将数控系统应用于机床制造中的一种特殊机床。
数控机床首先需具备常规机床的功能，如切削、钻孔、铣削、车削等，而且能够接受由计算机输出的数字控制指令，实现运动轨迹的精确控制。
数控机床的主要优点在于控制精度高、加工速度快、可编程性强、重复性好、操作简便等，广泛应用于各个生产领域。
2.数控系统数控系统是一套完整的自动化控制系统，由数控设备、计算机、输入设备、输出设备和控制器等组成。
数控系统可以通过计算机编程来实现机床的自动化控制，确保其运行精度和稳定性。
数控系统的常见类型有独立式数控系统、组合式数控系统、网络式数控系统等。
3.数控程序数控程序是指用程序语言对机床的加工流程、加工轨迹等进行编程的过程。
其目的是将产品的图形设计从计算机转化为数学模型，计算出机床的加工轨迹，使机床按照程序指令进行加工。
数控程序具有高度的可编程性，改变程序代码可以随时改变机床加工的形态。
4.数学模型数学模型是数控程序的基础，是将产品数字化后所得到的图形G代码进行转换所形成的三维模型。
数学模型中包含了产品的各种参数、材质和形态，是数控机床进行加工时所需的基础数据。
数学模型的建立可以通过CAD软件进行，也可以使用扫描仪将实物扫描为数字信号后进行建模。
三、数控技术的优点1.提高生产效率数控技术实现了机床的自动化、智能化，可以通过计算机编程精确控制工件的加工流程，提高加工效率和质量。
2.提高加工精度采用数控技术可以实现对机床各轴运动的精确控制，从而保证了加工精度、稳定性和一致性。
数控技术的概念
数控技术的概念及关键概念1. 概念定义数控技术（Numerical Control，简称NC）是一种基于数字化技术和计算机控制的自动化加工技术，通过预先编程的方式，将加工工艺参数转换为机床运动轨迹和操作指令，实现对工件进行精确、高效的加工。
2. 关键概念2.1 数控系统数控系统是数控技术的核心。
它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控设备、伺服驱动系统、传感器等；软件包括编程系统、操作界面、运动控制算法等。
数控系统负责接收用户输入的加工要求和参数，并将其转化为机床运动轨迹和指令发送给执行部件。
2.2 数控编程数控编程是将加工要求和参数转化为机床能够识别和执行的指令序列的过程。
传统的数控编程使用G代码（国际通用标准）或M代码（机床厂商定义）进行描述。
随着计算机技术的发展，现代数控编程已经实现了CAD/CAM集成，可以通过图形界面进行可视化编程。
2.3 数控加工数控加工是指利用数控技术对工件进行切削、成形等加工操作的过程。
相比传统的手工操作或传统机械加工，数控加工具有高精度、高效率、重复性好等优点。
常见的数控加工包括铣削、钻孔、车削、镗削等。
2.4 数控机床数控机床是实现数控加工的关键设备。
它由运动系统和执行系统组成。
运动系统包括主轴、进给轴等，负责实现机床的运动；执行系统包括伺服驱动器、电机等，负责将指令转化为实际的运动。
2.5 自动化与智能化数控技术作为一种自动化加工技术，可以大大减少人力投入，提高生产效率和产品质量。
随着人工智能技术的发展，数控技术也逐渐向智能化方向发展，如自适应切削、自学习优化算法等。
3. 重要性及应用3.1 提高生产效率相比传统机械加工，数控技术具有高效率的优点。
数控机床可以实现多轴协同运动、高速切削等功能，大大提高了加工效率，缩短了加工周期。
3.2 提高产品质量数控技术能够实现高精度的加工，保证产品的尺寸精度和表面质量。
通过数控编程和仿真，可以在加工前模拟和优化加工过程，减少误差，并提前发现潜在问题。
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开放式“软数控”实验装置总体组成（1）
实 验装置总体结构示意图（2）
（三）系统软硬件结构 1.软件结构(1)
系统软件结构（2）
2. 硬件结构
电气结构框图
用户界面
(四)开放式数控系统概念
IEEE(国际电气电子工程师协会)是 这样定义开放式数控系统的：“具有 下列特性的系统可以被称为开放系统： 符合系统规范的应用可以运行在多个 销售商的不同平台上，可以与其它的 系统应用互操作，并且具有一致风格 的用户交互界面。”
(台湾研华公司)
2.英文WindowsNT4.0操作系统(美国微软公司)
3.实时开发系统软件RTX (美国Venturcom公司)
4.光纤通讯适配器SoftSERCANS接口及开发软件
(德国力士乐公司)
5.光纤通讯的交流数字式伺服系统及主轴系统
(德国力士乐公司)
6.自主开发的Soft-CNC控制软件和PLC程序
通俗地说开放式数控系统应该基于 通用PC平台，充分利用PC机硬件发展 迅速，软件资源丰，所谓的开放只是在专有 系统硬件中简单地嵌入PC技术，对 系统的人机界面等非实时控制部分 实现了有限的开放。
2.目前的开放式数控系统，主要以通用 微机为计算平台，以PC上的标准插件形式的 开放式运动控制器为控制核心。伺服控制和 机床逻辑控制均由运动控制器完成。运动控 制器可编程，以运动子程序的方式解释执行 数控程序(G代码等,支持用户扩展)，以PLC子 程序的方式实现机床逻辑控制。这类系统的 特点是：硬件板卡的接口符合PC标准，可直 接插在通用计算机中，但数控核心软件仍是 专用的。
开放式综合数控实验系统
机械制造及自动化系
2005. 04. 10
一、开放式综合数控实验系统
系统结构
结构与操作
计
编程、仿真
算
一般插补
机
房
样条、网络
实验
数控系统
伺服系统
开放式数控实验装置
接
数控车床（简易）
管
理
数控铣床
机 口
数控铣床
加工中心（暂没有）
… …
二、开放式“软数控”实验装置
(一)组成
1.工业控制计算机 IPC
2.光纤通讯接口：SERCOS接口由一个主 站（Master,CNC或FMC）和若干个从站 （Slave,伺服、主轴或PLC-IO）组成，各站 之间采用光缆联接，构成环形网，见图。站 间的最大距离为40m，最大从站数为254，通 讯速度最高为16Mbit/s，主站与从站之间可 以传送如下信息：位置、速度和扭矩指令值； 位置、速度和扭矩实际值，伺服和电机参数， 伺服状态和报警，控制方式命令，PLC-IO开 关量信号。
3.开放式数控系统的发展方 向就是所谓的“软件数控”，即 数控系统的实现只是一种通用计 算机上的标准应用程序,而不再 是包含有许多插件板的专用硬件 系统。无论是硬件还是软件都将 实现完全开放。
数控系统的开放性示意框图
(六)开放数控系统的发展过程图示
(七)实时开发系统软件RTX
(八) 光纤通讯的SERCOS接口及交流
数字式伺服系统、主轴系统
1.概述： 数字伺服系统具有高速,高精度和无漂 移等特点,发展非常迅速并且已经在数控机床上获 得广泛应用。但数字通讯协议通常由各伺服系统和 CNC制造厂制定,各厂家产品一般不具备互换性。
为解决互换性问题,1990年由德国主要CNC系统 制造商、伺服系统制造商和研究机构共同发起成立 了SERCOS(SErial Real-time COmmunication Specification)协会，其目的是制定一个CNC系统 与数字伺服系统之间的统一数据交换接口，提供产 品的互换可能性。目前该协议已经被世界上主要 CNC和伺服系统制造商所接受，1995年SERCOS接口 协议被确立为IEC61491国际标准。它也是目前用于 数字伺服和传动数据通信的唯一国际标准。
数据采样直线插补
数据采样圆弧插补
（五）B样条曲线插补
（六）插补在铣床仿真中的应用
（七）插补在车床仿真中的应用
(八)计算机软数控装置实验(B刀补仿真)
四、建设效果的评价
本实验系统具有可扩展、可添加、可组合的开放性， 能够适应数控基础实验和发展中新的数控技术实验。本 实验系统可以作为现代制造系统及自动化方面多门相关 课程实验的基础实验设备和技术平台（CAD/CAM、数控 刀具、计算机控制的自动化系统、数控加工工艺、UG编 程、模具加工、计算机在机械制造上的应用、智能加工 程等课程）。本教学实验能满足“数控技术”教学计划 和教学实验大纲的要求，对实验设备和装置缺乏是很大 的补充，使演示实验变成学生人人动手的主动实验，从 而启发学生的创新能力。不但完善了已开出的实验，而 且开出了综合性、设计性和创新性新实验。
特点为： 1、实践性强 本实验自始至终都是学生亲自动手，
在计算机上仿真实际的“数控机床的数控系统”， 进行操作、编程及仿真刀具运动轨迹。然后将程 序由计算机网络传送到数控机床或开放式综合数 控实验系统上进行实际加工。 2、综合性强 本实验系统可以进行多种实验项 目：数控车床操作、编程和加工实验；数控铣床 操作、编程和加工实验以及插补原理实验等等。 3、本实验具有可扩展、可开发性。“开放式综合 数控实验系统”可以增添NC指令和数控功能。当 前商品化的数控机床不能作到这些。 4、该实验系统中的多个实验达到了国内同类实验 的先进水平。
3.SERCOS环示意图
三、实验
（一）网络实验系统
实验室 浏览器
工大 校园
网
实验室 服务器
研究室 浏览器
个人机算机 浏览器
数控车床
数控铣床
加工中心 开放式数 控机床
（二）逐点比较法插补
逐点比较法直线插补
逐点比较法圆弧插补
（三）数字积分法插补
数字积分法直线插补
数字积分法圆弧插补
（四） 数据采样插补