数控机床应用技术
数控技术在机械制造中的应用
数控技术在机械制造中的应用
数控技术是目前机械制造领域中应用非常广泛的技术之一。
它是一种利用数控设备通
过数字控制实现加工控制的技术。
数控技术的应用已经涉及到各个行业，包括航空、汽车、船舶、电子、机械等等领域。
下面就是数控技术在机械制造领域中的应用。
1.提高生产效率
数控技术的应用能够让机械加工的生产效率大大提高。
相较于传统的手工操作，数控
机床能够提高加工效率和精度，减少浪费，提高了生产效率，从而提高了生产力。
2.提高工件的精度和质量
数控加工的精度和质量要比传统加工的要高得多，能够满足高质量的生产需求，适合
加工各种形状的工件。
数控机床能够加工各种材料，避免了人工操作中由于经验和技能等
因素导致的加工误差，从而保证工件的精度和质量。
3.实现了机器人自动化加工
数控机床还可以结合机器人系统，实现完全自动化加工，这样大大提高了生产效率和
生产质量。
机器人可以自主地进行机器操作和动作，同时也可以适应复杂的加工环境，有
效解决了人力不足和时间不足的问题。
4.应用广泛
数控技术在机械制造领域中应用非常广泛。
不仅可以满足各种工件的加工要求，还可
以适用于钻孔、铣削、车削、激光切割等各种加工工艺，从而更好地适应市场需求的变
化。
总之，数控技术在机械制造领域中的应用涉及到各个方面，从而改善了生产效率、提
高了工件的精度和质量以及实现了自动化加工等，同时在不断地发展和更新中，为机械制
造提供更好的技术支持。
中职数控技术应用就业方向
中职数控技术应用就业方向
中职数控技术应用的就业方向主要有以下几个：
1.数控机床操作与维护：可以在数控机床制造企业、机械加工
企业、汽车零部件制造企业等就业，从事数控机床的操作、维修、保养等工作。
2.数控编程：可以在制造企业、机械加工企业、模具制造企业
等就业，从事数控编程的工作，负责编写数控机床的加工程序。
3.数控加工：可以在制造企业、机械加工企业、模具制造企业
等就业，从事数控加工的工作，负责使用数控机床进行零部件的加工。
4.数控设备维修：可以在数控设备生产厂家、维修公司、机械
维修企业等就业，负责数控设备的维修、保养工作。
5.数控模具设计与制造：可以在模具设计与制造企业、制造企
业等就业，从事数控模具的设计、制造工作。
6.数控设备销售与技术支持：可以在数控设备代理商、销售公
司等就业，从事数控设备的销售、技术支持工作。
总之，中职数控技术应用的毕业生可以通过进一步的学习和积累经验，在数控机床制造、机械加工、模具制造等相关行业就业，发展成为具有专业技能和实践能力的技术人员。
数控技术在机械加工中的具体应用
数控技术在机械加工中的应用1. 应用背景机械加工是制造业中最常见的生产环节之一，而数控技术的出现和发展为机械加工带来了革命性的变化。
数控技术（Computer Numerical Control，CNC）是一种通过预先编程的方式，利用计算机控制机床进行自动化加工的技术。
相比传统的手工操作和半自动操作，数控技术具有高效、精确、灵活和可重复性好等优势，因此在现代制造业中得到广泛应用。
2. 应用过程数控技术在机械加工中的应用过程主要包括以下几个步骤：2.1 设计与编程需要进行产品设计，并将设计图转换为CAD（Computer-Aided Design）文件。
根据CAD文件进行CAM（Computer-Aided Manufacturing）编程，生成数控程序。
2.2 准备机床与刀具在进行数控加工之前，需要准备好适合的机床和刀具。
根据产品要求选择合适的机床，并安装调试好数控系统。
根据数控程序选择合适的刀具，并进行刀具的安装和调整。
2.3 加工操作在准备就绪后，将数控程序加载到机床的数控系统中。
根据程序设置加工参数，如切削速度、进给速度等。
接下来，将待加工工件放置到机床上，并进行定位和夹紧。
启动机床，在数控系统的控制下完成加工操作。
2.4 监控与调整在加工过程中，可以通过数控系统实时监控加工状态，并对加工参数进行调整。
如果发现问题或需要进行修正，可以根据需要修改数控程序，并重新加载到数控系统中。
3. 应用效果数控技术在机械加工中的应用效果主要体现在以下几个方面：3.1 提高生产效率相比传统的手工操作和半自动操作，数控技术能够实现全自动化的加工过程，大大提高了生产效率。
通过预先编程和自动化操作，加工速度更快且稳定，同时可以实现多任务并行处理。
3.2 提高加工精度数控技术利用计算机精确地控制机床的运动轨迹和切削参数，在保证稳定性的同时能够实现更高的加工精度。
相比传统的手工操作，数控技术能够减少人为因素对加工精度的影响，提高产品的一致性和质量。
浅谈数控机床技术应用
四、 充分发挥数控机床应用效益的其他技术途 径
从现 代 制造 系 统角 度 讲 ， 控 机 床 仅 仅 是整 个 计 算 机 辅助 制 造 系 统 中 数 的一个部分。要用好数控机床， 就必须认真考虑 与数控机 床应 用相关的技 术 。计 算 机 辅 助 加 工 在 整 个计 算 机 辅 助 制 造 系 统 中 具 有 中 心 位 置 ： 计 算 与
性。 在实 际工作 中， 了更好地完成加工任 务， 为 它必须 与其他机械加工手段
相 互 配 合 ， 为补 充 。 互
１ 数控机床应用 的局 限性 ） 由于数控机床 的工作范 围、 性能和所加工 零件 本身 的限制 ， 使数控机 床在加工某些零件时会 出现不够完善 的她方 ， 这些地方就必须用传统 的加 工方法予 以弥补 。 例如， 在某些空间 曲面的加工中， 由于所加工零件 本身的 特 点和 数控机床 本身功能 的限制 ， 在采用 点切削方式加 工出的零件， 表面 必然会 留有残 留面积 。从这一点讲， 数控机床加工 出的这些 空间曲面实际 上充其量是一种半精加工 的表面， 而其 真正表面质量要 求的实现 ， 则需 由 些传 统 的加 工 手 段 来 完 成 ， 别 是 钳 工 。 特 ２ 数控机床对传统机械加工工艺的影响 ） （） １ 由于数控机床 的加入， 使传统 的机械加工工艺发生了许多变化。 数 控 机 床 的 加 工 工 艺要 求 有 其 特 殊 性 ， 就 对 为 其 作准 备 的 前 道 工 序 提 出 了 这
内容， 以确 保 加 工 要 求 的实 现 。 （） ３ 数控机床对零件测量工艺的要求 。数控机床对零件测量 工艺也提
出了新的要求， 根据机 械制造工 艺的基 本准则， 计算机辅 助制造 的零件 亦 应 用相应 的测量 手段来进行检测 。就 目前而言， 最好 的配套测量 工具是三 座标测量机，它 不们能类似于数控机床 加工那样在 零件 一次装夹 的情 况 下， 靠计算机辅助完 成几乎所有 的测量任 务， 并能在 此基 础上完成许 多精 度分析的任务， 一点对于分析误 差的来源， 这 提高 零件的加工精度具 有特 别 的重要意义。 从现代加工理论方面讲， 应该把 一个零件从设计、 加工制造 到成 品测量看作一个整体加以考 虑。只有这样 ， 能有 效地利用计算机辅 才 助 测 量 所 获 取 的 数 据 ， 而 有 效地 提 高零 件 在 整 个 加 工 过 程 中 的 精 度 。 进 （） ４ 数控机床对刀夹具的要求。 由于数控机 床加工精度高， 功能强， 灵 活性好， 因此数控机床在应用中对刀具和夹具的要求也 比普通机床要高， 除了需配备相应 的数控切削刀具系统和组合夹具系统 以外， 还需为其应用 配 置相应 的专用刀具和夹具的制造力量， 以满足数控加工 中对一些特殊刀 具 和 夹具 的要 求 。
数控机床技术的应用领域介绍
数控机床技术的应用领域介绍数控机床是一种用数字信号指令控制机床运动和加工程序的先进设备。
它通过电脑和数控系统的配合，可以实现高精度、高效率、高自动化的加工工艺。
数控机床技术在各行各业都有着广泛的应用领域。
首先，数控机床技术在航空航天领域发挥着重要作用。
航空航天领域对零部件的精度要求极高，而数控机床具有高精度、高刚性和高稳定性的特点，可以保证零部件加工的精度，满足航空航天工业对于各种复杂零部件的需求。
例如，数控铣削机床可以用于加工航空铝合金零件，数控车床可以用于加工发动机的轴承座等。
其次，数控机床技术在汽车制造业中也有着广泛的应用。
在汽车制造过程中，需要大量的零部件生产和加工。
利用数控机床技术可以提高工作效率，降低生产成本。
例如，汽车车身的生产需要大量的冲压、折弯和锻造工序，数控机床可以高效地完成这些工序，确保零部件的加工精度和质量。
另外，数控机床技术在船舶制造业中也发挥着重要作用。
船舶是大型复杂结构，对于零部件的加工精度要求高，传统的手工加工方式已经无法满足要求。
数控机床可以实现复杂曲面零件的精确加工，确保零部件的装配质量和船舶的运行效率。
此外，数控机床还可以用于制造船舶的螺旋桨、轴承座等部件。
此外，数控机床技术在电子通讯设备制造业中也极为重要。
随着信息技术的高速发展，电子通讯设备的需求量不断增加，同时对零部件的加工精度和质量要求也在不断提高。
数控机床可以实现微小零部件的高精度加工，如手机中的金属外壳、键盘和摄像头等部件。
总之，数控机床技术在航空航天、汽车制造、船舶制造和电子通讯设备制造等领域都有着广泛的应用。
它不仅可以提高加工效率和产品质量，还可以实现零部件的个性化定制。
随着技术的不断创新和发展，相信数控机床技术在更多领域将发挥更重要的作用，推动着各行各业的进步和发展。
数控机床技术在大型装备制造中的应用案例
数控机床技术在大型装备制造中的应用案例数控机床技术，作为现代制造业中关键的装备之一，广泛应用于大型装备的制造过程中。
数控机床以其高度自动化、精度高、效率优越等优势，为大型装备制造提供了有效支持。
本文将重点介绍数控机床技术在大型装备制造中的应用案例。
首先，在大型航空航天装备制造领域，数控机床技术发挥了重要作用。
以飞机制造为例，飞机是大型装备中要求精度高、工艺复杂的典型代表，而数控机床正能够满足这些要求。
在飞机零部件的加工制造中，数控机床可以精确控制刀具的运动轨迹和加工深度，确保零部件的精度和质量；同时，数控机床还能够实现多种加工工艺的自动转换，提高生产效率。
通过数控机床的应用，大大提升了飞机制造的精密度和生产效率，为航空航天装备制造的发展做出了重要贡献。
其次，在大型汽车装备制造中，数控机床技术同样扮演着重要角色。
汽车制造是一个高度自动化、精密化的领域。
在汽车零部件的制造加工中，数控机床可以实现不同类型零件的高精度加工，如发动机缸体、汽车底盘部件等。
同时，数控机床的自动化程度高，可以实现连续加工、不间断生产，提高生产效率。
汽车制造领域中，越来越多的企业采用数控机床技术，其高效、高质、高稳定的特性，为大型汽车装备制造提供了强有力的支持。
除了航天和汽车领域，数控机床技术在大型工程机械、电力装备等领域同样得到广泛应用。
以大型工程机械为例，如挖掘机、铣刨机等，这些设备通常要求高精度、大力矩、高刚性等特点，而数控机床能够满足这些要求。
通过数控机床的应用，可以实现对零部件的精密加工和装配，提高设备的性能和质量。
在电力装备制造中，数控机床可以实现对电机、发电机及其他配套部件的制造，保证了电力装备的稳定性和高效性。
总之，数控机床技术在大型装备制造中的应用案例丰富多样。
无论是航空航天、汽车、工程机械还是电力装备等领域，数控机床都能够发挥关键作用。
通过数控机床的精密加工，可以实现零件的高质量、高精度生产，提高整个装备制造过程的效率和质量。
高档数控机床应用技术
能，ＩＰ Ｃ ￣ Ｌ 控制外部坐标系偏移来实现的。
四 伺服优化
伺服优 化可通 过动 态精 度调试 和误 差补偿 ，提高 加 工速 度、加工精度和加工效率。高速机床和大 型机床 伺服优化对产 品质量影响很大 ，国外伺服优化 已变成一
门专业 。
（）几何 误差 等于 ７０ｔ ｃ ０￣ ｍ
（）Ｒ Ｃ 编程 的后置处理 （ 图１ ２ ＴＰ 见 ）。
参磊肛 籼 工 — —
｜
Ｅ ｐ ｅｐ ｉｔ ｘ州 ￣ ｗ ａ ｎ
■■■瞄 譬 ＿＿－ 曩 ——■日 翻 ■■圜■ 一 ■ ● ■
差 曲 线
三，误差补偿
１ ．误差补偿功 能
西门子￣Ｆ Ｎ 提供 了以 下几个功能 ：直线 度补 ｌ ＵＣ Ａ
Ｎ２ ０ ２ ＯＲＩ Ｃ０ＮＣＣＷ Ｎ２ ０ Ａ６ ０Ｂ６ Ｃ６ ３ － ０ ＝ ＝１
Ｎ２ ０ Ｇ３ Ｘ３ 一４ ４ ０Ｙ ０ ＣＲ＝ｌ Ｏ
Ａ３ ０ Ｂ３ ０ Ｃ３ ４ ＝１ ＝ ＝ ０
Ｎ２ ０ ＯＲＩ ＣＴ ５ ＶＥ
轨 迹特性控制和动态特性控制机 床真正 用于五 轴联
位置和方 向能够通过两条曲线来控制 。 刀具 矢 量 大 圆插 补 （ ＲＩ ＣＴ 与线 性 插 补 Ｏ ＶＥ ） （ ＩＸ Ｓ ＯＲ Ａ Ｅ ）比较 可知 ，当切 削航空 结构 件时 ，用 Ｒ Ｃ 编程 ， ＴＰ 侧面轮廓会产生过切 。 西门子提供的这些功能，其特点是把后置处理的工作 放在 了系统里 ，主要 目的是简化编程 。 通过系统提供的刀 具矢量控制可以手工二维编制五轴程序 ， 程序段数减少。
Ｎ２ ０ ＯＲＩ ７ Ｃ０ＮＣＣＷ Ｎ２ ０ Ａ６ Ｂ６ ０Ｃ６ ８ ＝ ０ ＝ ＝ｌ Ｎ２ ０ Ｇ３Ｘ２ ０ ＣＲ＝１ ９ ０ Ｙ５ ０
数控技术应用专业主要学什么
数控技术应用专业主要学什么
数控技术应用专业主要学习的课程有计算机应用基础、机械制图、机械工程材料、机械设计基础、电工与电子技术、设备控制基础、测量技术、微机原理与应用、数控系统、数控设备与编程、数控加工技术、机电专业英语、企业管理与营销。
一、数控技术应用专业简介数控技术应用主要是培养与中国社会主义现代化建设相适应，德、智、体、美、劳全面发展，牢固掌握文化基础知识、具备从事数控加工和数控设备操作与管理的基础理论知识和综合职业能力，有较强的实践能力，在生产、服务、技术、管理第一线从事数控设备及其它机电设备操作与维护的高素质劳动者和初中级应用型专门人才。
主要学习的课程有计算机应用基础、机械制图、机械工程材料、机械设计基础、电工与电子技术、设备控制基础、测量
技术、微机原理与应用、数控系统、数控设备与编程、数控加工技术、机电专业英语、企业管理与营销。
相应的实践环节是：测绘训练、CAD训练、钳工实习、机械拆装实习、机加工实习、电工技术实习、电子技术实习、设备控制基础数控系统实习、数控设备与编程操作实习、数控加工技术综合训练。
二、数控技术应用专业就业方向及前景分析本专业毕业生主要面向企业，一般从事数控技术的工作，其主要业务范围是：从事数控机床的加工工艺规程的制定及数控加工生产、建设工作；数控编程及设计；数控机床的安装、调试及维护、维修及服务等。
该专业近年就业的单位主要有大连柴油机厂、大连机床厂、冰山集团、佳能、三洋制冷、中村精密、最上世纪模塑有限公司。
为使毕业生从业岗位适应性强，就业面宽，设置若干个专门化方向：数控设备故障诊断与维修、计算机工业控制、设备造型设计、调速系统、经济型数控系统应用、设备数控改造设计、可编程控制器等。
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CMR=2时，XY方带四分之一圆弧
CMR=20时，XY方带四分之一圆弧
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2）、计算精度对加工质量的影响 – 改变指令倍乘比(CMR)试验
4、反馈试验： FANUC0i-C反馈更加的 均匀，平滑
POSC
POSF
POSF
CMR=20，1802#7=1
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2）、计算精度对加工质量的影响 – 改变指令倍乘比(CMR)试验
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DALIAN
1）、程序段处理能对切削速度影响 – 试验1
步长集中在0.4mm
建议使用AICC 或AInano CC（F3500）
0.1 0.3 0.5 0.7
步长集中在1mm以上
0.9 > 1
建议使用AI APC（F3500）
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 > 1
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Bearbeitungszeit: 35.788s
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30
28
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有相邻路
24
径控制功能
22
20
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45
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55
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80 4DALYIAN
X
3、相邻路径的一致性-虚拟仿真-2
相邻路径的一致度差
相邻路径的一致度好
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4、相邻路径的一致性 – 切削试验
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没有相邻路
24
径控制功能
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6
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55
606570 Nhomakorabea75
4 80
Y
X
3D Abweichung LC Istdaten zu NC-Programm, zacke25 Parameter: Brader mit Einfach Tol0.01 MP1230 100,50,100 MP1240 1000 MP1090.0 25 MP1070 3
理论上可以处理的步距*1
AICC
AI nano CC
0.03
0.02
0.07
0.03
0.13
0.07
0.20
0.20
0.33
0.17
0.67
0.33
AI nano HPCC 0
0.01 0.01 0.02 0.03 0.07
*1步长越小，例如0.07mm时，使用AI APC功能时，机床进给率只能达到F500，如果希望达到F2000， 需要使用AI nano CC功能。
加工效果*，试验证明：提高了小线段处理的效果，加工速度变快， 光洁度，亮度高，刀纹的细腻程度比之前有提高。
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DALIAN
2）、计算精度对加工质量的影响 – 改变指令倍乘比(CMR)试验
1、动态响应试验 测试条件：测试结果对动态响应曲线影响不大
动态频率响应曲线
CMR=2
CMR=20
测试条件：FANUC0IMD，空载。在提高CMR前后，使用一样的环路增益，加减速 时
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DALIAN
7、加速度控制-动态刚度
FANUC：精细加减速 SIEMEN：动态刚度控制
激励能够通过高动态设置的速度控制器 引起控制系统采样时间和驱动产生不同的结 果，引起控制系统采样时间变化几ms，引起 驱动系统变化多达几百个μs，根据系统的优 化优化情况，这些激励会导致机械振动。
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DALIAN MACHINE
4）、高速机床和重型机床都需要高端数控系统
重型机床更需要高端数控系统支持！
高速、高精度、高表面加工机床 动态性能好
高效、高精度、高表面质量加工机床 刚性好
高性能钢、钛合金、高温合金和硬切削等
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DALIAN MACHINE
数控系统框架设计师和型号设计师:
7、轨迹特性控制 – 海德汉拐角滤技术
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DALIAN
圆角、拐角-轨迹误差计算
圆角误差计算
圆角误差△R
指数型: 直线型: 钟 形:
拐角误差计算 拐角误差E
指数型：Ｅ=０.５２ＶＴ1 直线型：Ｅ=０.１８ＶＴ1 钟 形：Ｅ=０．１２ＶＴ1
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圆弧-轨迹误差计算
圆弧切削时的路径误差:
DALIAN
1）、程序段处理能对切削速度影响 – 试验2
步长集中在0.4mm
建议使用AICC 或AInano CC（F3500）
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 > 1 步长集中在0.1mm
建议使用 AInano HPCC（F3500）
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 > 1
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2、系统控制周期
3、插补周期
4、程序段预读能力
5、内存和外存容量
系统系能对机床精度的影响：
6、程序传送速度
1、伺服刚度
2、动态刚度*
3、反向跃冲精度（象限误差、摩擦误差）*
4、周期误差*
5、动态响应误差*
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DALIAN MACHINE
1）、程序段处理能对切削速度影响 – 程序段处理能力试验
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三、驱动软件算法是灵魂
高速加工指令
HEIDENHAIN：CYCLE32 SIEMEN：高速加工循环：CYCLE832 FANUC: AI轮廓控制G05.1
三种系统加工效果比较：
FANUC系统加工曲面表面质量好； SIEMEN系统加工曲面加工精度高 HEIDENHAIN系统加工曲面加工精度高、曲面表面质量好*
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DALIAN
1）、程序段处理能对切削速度影响 – 步长、字节处理 能力和切削速度之间关系
NC程序步长越小，程序段量越大，因此对数控系统字节的处理能力要求越高。
给量 mm/min
500 1000 2000 3000 5000 10000
AI APC 0.07 0.13 0.27 0.40 0.67 1.33
1.28
选择合理的切削参数非常重要，从表中可以看出，速度相差5倍，精度相差 25倍（平方关系）
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DALIAN
圆角、拐角误差实测
红色：全闭环 蓝色：半闭环 进给速度：1000mm/min
卧式加工中心：电主轴、丝杠中空冷却、主轴有热补偿功能 数控系统：FANUC18iM，没有采用纳米高性能板
间常数。
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DALIAN
2）、计算精度对加工质量的影响 – 改变指令倍乘比(CMR)试验
2、圆弧插补试验 周期误差*变小，刀路细腻
CMR=2时，XY圆弧插补
CMR=20时， XY 圆弧插
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DALIAN
2）、计算精度对加工质量的影响 – 改变指令倍乘比(CMR)试验
3、方形带四分之一圆弧试验： 动态刚度*提高，周期误差*变小，刀路细腻
T T △r≒
( 1 . 2 1 . 2). F 2 2 12 2R
R :圆弧半径（mm） T1:加减速时间常数（s) T2:伺服时间常数（s）
=1/Kp Kp:伺服环增益
：30mm :0.1s :0.033s
：30s-1
F(m/min) 500 1000 5000
△r(mm) 0.0128 0.0514
程序段处理能力：CNC每分钟能够计算的程序段数
N0001 X- 110.343… N0002 X- 110.551… N0003 X- 110.705… N0004 X- 110.911… N0005 X- 111.059… N0006 X- 111.162… N0007 X- 111.298… N0008 X-111.469... N0009 X- 111.564… N0010 X- 111.614… . . . N7497 X-111.6 … N7497 X- 111.559…
CHD 系列车铣中心： 主要要特点：正负主轴采用异步内置电机
直线轴全部采用滚珠丝杠
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DALIAN MACHINE
2）、CHD系列车铣复合中心基础件
X1轴滑架质量轻：位置增益可以设置高； Z1轴滑架质量重：位置增益设置低。 为了保证机床的同步精度位置增益必须 设置相同值，按最低增益值设置（按Z1 轴位置增益设置），这就降低了机床精 度。 Z轴采用直线电机： 1、减少了屑对屑换刀时间； 2、提高了位置增益、提高了机床精度； 3、加速度提高，提高了切削效率； 4、提高了机床伺服刚度和动态刚度。
一定要对机床设计技术、机械调试技术、伺服优化技术、加工工艺、 NC编程、数控系统试验方法和试验策略进行深入集成研究。才能开发出 市场需求的数控系统,不然数控系统成长太慢，最终将被市场抛弃。
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DALIAN MACHINE
二、数控系统硬件是根本
机床制造商关心的系统硬件主要技术指标：
1、电流环控制周期
5、反馈试验：FANUC31i纳米级插补反馈更加的均匀，平滑
POSC POSF
POSF
CMR=20
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2）、计算精度对加工质量的影响 –纳米级插补
HEIDENHAIN 、SIEMENS、FANUC高端数控系统都采用纳米级插补； SIEMENS828D计算精度是80位； FANUC0iMD系统使用了纳米级插补，试验证明FANUC0iMate D模具加工能力 与FANUC0iMC相同，台湾和国内一些机床厂为了降低成本，使用FANUC0iMate D 取代FANUC0iMD。