数控机床加工中心定义
数控技术
数控技术1、什么是NC和CNC?数控在业界的应用已经超过50年。
简单地说，数字控制就是基于代码，自动操作制造类机床的一种方法，这些代码由字母、数字和特殊字符组成。
所谓的程序就是用于执行某一操作的一整套代码表示的指令。
程序被转换成相应的电子信号输入到电机中从而驱动机床运转。
计算机数控机床就是在NC机床基础上附加一个内嵌式计算机。
这种内嵌式计算机通常被称为机床控制单元或MCU。
CNC系统的组成，如图1-1所示。
机床控制单元：生成、存储和处理CNC程序。
NC机床：响应来自机床控制单元的程序信号并加工零件。
CNC设备的类型加工中心在CNC技术中属于最前沿的发展。
这些系统装有自动换刀装置，可换刀具数高达90把甚至更多。
它们中许多都配有矩形工作台，即托盘系统。
这种托盘系统用来自动装卸工件。
加工中心只需一次装卡就可以完成铣、钻、攻丝、镗等多种加工操作。
具有大容量刀库的车削中心在现代制造厂中占据着显著位置。
这些CNC机床能对旋转的工件同时进行多种车削加工。
除加工中心和车削中心之外，CNC技术还被广泛用于其他许多类型的设备，其中包括线切割机床和激光切割机。
2、 CNC加工中心在第一单元中已经简要介绍了CNC加工中心。
从定义上讲，加工中心就是装有某种形式的自动换刀系统的CNC机床，它可以执行多种加工操作。
在加工中心的发展过程中，从铣床和钻床中分别发展出了卧式和立式加工中心。
立式加工中心的主轴走向是竖直的，和钻床相似。
立式加工中心往往具有小马力、小直径和高转速的特点。
安装在机床上的自动换刀系统(通常位于机床的左侧)可以在没有操作者干预的情况下，自动将刀具装在主轴上。
基本的立式加工中心可以沿三个方向运动，或者说有三个轴。
工作台能够从左向右移动(X轴)，也可以里外移动即接近或远离操作员(y轴)，主轴箱或者主轴能够上下移动(Z 轴)。
长而平的工件易于安装在立式加工中心上，而且主轴产生的冲击力易于被工件吸收。
立式加工中心比卧式加工中心，成本低，这是它受青睐的一个重要的原因。
一加工中心操作入门知识(入门知识)
授课班级实训教师授课日期星期周指导教师课程名称模块二：加工中心加工实训实训模块二、加工中心操作入门知识实训课题加工中心结构原理及种类性能课时3h 实训准备加工中心机床实训目的与要求1．了解加工中心的结构原理2．了解种类及性能3．了解金属材料处理工艺。
4．掌握安全用电知识。
实训难点与重点1．加工中心种类及性能2．量具的正确使用3．加工中心开机和关机注意事项4．数控机床日常保养步骤实训方式讲授：1．加工中心的结构原理。
2．加工中心种类及性能3．常用量具的结构、使用与维护4．数控机床日常保养步骤演示：1．常用量具的结构、使用与维护2．加工中心开机和关机注意事项3．机床的行程范围4．机床的暂停和急停操作：学员按照老师所讲的步骤进行操作实训过程一、讲解内容2h二、操作演示 1 h三、操作训练0h教研组长签名：日期实训过程一、讲解内容一、认识数控机床数控机床——安装了数控系统或者说是采用了数控技术的机床。
数控技术（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。
现代数控技术又称计算机数控技术，简称CNC 。
1.数控铣床的基本概念按照其用途可分为数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床、数控电火花机床、数控线切割机床等不同类型。
数控铣床是以铣削加工为主，并辅有镗削加工，是数控镗铣床的简称。
2.数控铣床与普通铣床的相比的优点❖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，可选择有利的切削用量，从而提高生产率（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。
3.数控铣床的组成三、加工中心概述1.加工中心的基本概念加工中心（Machining Center，简称MC）是指在数控铣、镗机床上装有刀库和自动换刀装置，能进行钻、铣、镗等各种加工的数控机床。
镗铣加工中心是指在数控铣床基础上配上刀库和自动换刀装置的机床。
简述数控机床的基本概念
3. 按伺服系统控制方式分类
开环系统 ：无反馈,精度低,中小型设备,成本低 闭环系统：有反馈 ,精度高,精密、大型设备,成本高 半闭环系统：有部分反馈,精度较高,中小型设备,成本适中
4. 按同时控制的坐标轴分类 １）两坐标 NC 机床：
类型：线切割、二坐标铣（二轴半） 用途：可加工二维轮廓零件。 2) 三轴联动的 NC 机床: 可实现 X 、Y 、Z 三个坐标联动 用途：可用于加工曲面类零件 3) 四坐标联动: 除Ｘ、Ｙ、Ｚ外还可和另一旋转轴实现联动 按旋转轴划分：ＸＹＺＡ、ＸＹＺＢ、ＸＹＺＣ 用途：可加工各种曲面、四轴直纹面叶轮、螺旋类零
件和平面内斜孔的壳体类零件。 与三坐标机床相比它的加工范围、精度都得到了提高。
4) 五坐标联动： 除Ｘ、Ｙ、Ｚ外还可和两个旋转轴实现联动
（ＸＹＺＡＢ、ＸＹＺＡＣ、ＸＹＺＢＣ） 结构：两个旋转坐标都在主轴上；
两个旋转坐标都在工作台上； 一个旋转坐标在主轴上，另一个在工作台上 用途：理论上可实现空间在不干涉情况下任何复杂结构零 件的加工，如加工曲面变斜角、各种叶轮、闭式叶 盘、带有空间斜孔的复杂壳体类零件
数控机床基本概念
（2018-11-23）
一、数控机床的定义
1、定义：数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字技术形式控 制的机床。即凡是用数字化的代码将加工过 程中所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移等信息 用数字化的指令(记录在程序介质上)表示出来， 并送入计算机或数 控系统经过译码、运算及处理，控制机床的刀具与工件的相对运动， 加工出所需工件的一类机床即为数控(NC)机床。
数控ppt课件
数控编程的方法包括手工编程、计 算机辅助编程（CAM）和混合编程 等。
数控加工工艺流程
数控加工工艺流程的概述
数控加工工艺流程是指从毛坯到成品的整个加工过程，包括粗加 工、半精加工、精加工、装配和检验等环节。
数控加工工艺流程的特点
数控加工工艺流程具有高效率、高精度、高柔性和高自动化的特点 。
数控技术可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量，是现代制造业的核心技术 之一。
数控技术的发展历程
数控技术的起源可以追溯到20 世纪中叶，随着计算机技术的 快速发展，数控技术得到了广 泛应用。
从最初的机械加工领域，数控 技术已经扩展到了航空、航天 、医疗、能源等各个领域。
近年来，随着人工智能、物联 网等技术的融合发展，数控技 术又迎来了新的发展机遇。
运行检查
在每次开机前，应检查机床的各 轴是否在原点位置，以及各功能
部件是否正常。
数控机床的定期保养
月度保养
01
每月应进行一次全面的检查，包括电线、插头、插座、开关等
是否有异常，同时检查各轴的润滑情况。
季度保养
02
每个季度应对机床的液压系统、冷却系统、传动系统等进行检
查，并更换磨损件。
年度保养
03
每年应对机床进行全面的检查和维护，包括更换润滑油、清洗
04
国际合作的加强
随着全球化的发展，各国 之间的合作将进一步加强 ，共同推动数控技术的发 展和应用。
06
总结与思考
对于数控技术的总结
数控技术定义
数控技术是一种以数字信息为基础，对机床进行控制和操作的技术 。
数控技术的发展
随着计算机技术的不断发展，数控技术也在不断进步，从最初的数 控铣床到现在的五轴联动数控机床，加工效率和精度不断提高。
关于加工中心主要加工对象
关于加⼯中⼼主要加⼯对象关于加⼯中⼼主要加⼯对象同类型的加⼯中⼼与数控铣床的结构布局相似，主要在⼑库的结构和位置上有区别，⼀般由床⾝、主轴箱、⼯作台、底座、⽴柱、横梁、进给机构、⾃动换⼑装置、辅助系统（⽓液、润滑、冷却）、控制系统等组成；加⼯中⼼适⽤于复杂、⼯序多、精度要求⾼、需⽤多种类型普通机床和繁多⼑具、⼯装，经过多次装夹和调整才能完成加⼯的具有适当批量的零件。
其主要加⼯对象有以下四类：⼀、箱体类零件箱体类零件是指具有⼀个以上的孔系，并有较多型腔的零件，这类零件在机械、汽车、飞机等⾏业较多，如汽车的发动机缸体、变速箱体，机床的床头箱、主轴箱，柴油机缸体，齿轮泵壳体等。
箱体类零件在加⼯中⼼上加⼯，⼀次装夹可以完成普通机床60 ％～95 ％的⼯序内容，零件各项精度⼀致性好，质量稳定，同时可缩短⽣产周期，降低成本。
对于加⼯⼯位较多，⼯作台需多次旋转⾓度才能完成的零件，⼀般选⽤卧式加⼯中⼼；当加⼯的⼯位较少，且跨距不⼤时，可选⽴式加⼯中⼼，从⼀端进⾏加⼯。
⼆、复杂曲⾯在航空航天、汽车、船舶、国防等领域的产品中，复杂曲⾯类占有较⼤的⽐重，如叶轮、螺旋桨、各种曲⾯成型模具等。
就加⼯的可能性⽽⾔，在不出现加⼯⼲涉区或加⼯盲区时，复杂曲⾯⼀般可以采⽤球头铣⼑进⾏三坐标联动加⼯，加⼯精度较⾼，但效率较低。
如果⼯件存在加⼯⼲涉区或加⼯盲区，就必须考虑采⽤四坐标或五坐标联动的机床。
三、异形件异形件是外形不规则的零件，⼤多需要点、线、⾯多⼯位混合加⼯，如⽀架、基座、样板、靠模等。
异形件的刚性⼀般较差，夹压及切削变形难以控制，加⼯精度也难以保证，这时可充分发挥加⼯中⼼⼯序集中的特点，采⽤合理的⼯艺措施，⼀次或两次装夹，完成多道⼯序或全部的加⼯内容。
四、盘、套、板类零件带有键槽、径向孔或端⾯有分布孔系以及有曲⾯的盘套或轴类零件，还有具有较多孔加⼯的板类零件，适宜采⽤加⼯中⼼加⼯。
端⾯有分布孔系、曲⾯的零件宜选⽤⽴式加⼯中⼼，有径向孔的可选卧式加⼯中⼼。
数控机床及加工中心的精度评定
• (6) GB/ T 21949 《数控万能工具铣床》第1 部分: 精度检验。
• 9. 2. 2 定位精度
• 机床的定位精度是指其主要运动部件沿某一坐标轴方向, 向预定的目 标位置运动时所达到的位置精度。
• 机床精度是机床性能的一项重要评价指标, 它对工件的加工精度常起 到决定性的作用。因此, 了解数控机床及加工中心精度的评定检测内 容、要求和方法尤其重要。
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9. 2 数控机床及加工中心精度的主要 检测项目
• 数控机床及加工中心的精度主要从几何精度、定位精度以及工作精度 等方面进行评价。
• 9. 2. 1 几何精度
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9. 3 数控机床及加工中心的定位精度
• 9. 3. 1 定位精度的基本概念
• 数控机床及加工中心的定位精度是指机床的移动部件, 如工作台、刀 架等在调整或加工过程中, 根据指令信号, 由进给传动系统驱动, 沿某 一数控坐标轴的方向向目标位置移动一段距离时, 实际位置与目标位 置的接近程度。定位精度的高低用定位误差的大小来衡量。按国家标 准规定, 对数控机床定位精度釆用统计检验方法确定。
• 工件的加工精度是指加工后的几何参数(尺寸、形状和表面相互位置) 与理想几何参数符合的程度。精度的高低用误差的大小来表达。误差 是指实际值与理想值之间的差值, 误差越小, 则精度越高。工件的加工 精度用尺寸精度、形状精度和位置精度三项指标来衡量。
• 在机械加工中, 工件和刀具直接或通过夹具安装在机床上, 工件的加工 精度主要取决于工件和刀具在切削成形运动过程中相互位置的正确程 度。通常把由机床、夹具、刀具和工件构成的系统称为工艺系统。
数控铣床-加工中心的认识
伺服系统是数控铣床执行机构的驱动部件，主要包括主轴伺服系统和进给
伺服系统。它把来自数控装置的运动指令进行放大，驱动机床的运动部件，使 工作台按规定轨迹移动或准确定位。
（2）数控铣床/加工中心的工作原理 加工中心的基本工作原理如图1.6所示。根据被加工零件的图样、尺寸、材
料及技术要求等内容进行工艺分析，确定加工顺序、走刀路线、切削用量等， 把加工程序输入到数控装置中，经过驱动电路控制和放大，使伺服电机转动， 经滚珠丝杠驱动铣床工作台，最终完成整个加工。加工结束机床自动停止。
3.数控铣床加工范围与常用的刀具 （1）数控铣床的加工范围
1)平面类零件 平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工米昂与水平面的夹角为 一定值的零件，这类加工面可展开为平面。
1.数控铣床/加工中心的分类 （1）按控制轴数可分为： 1）三轴数控铣床（加工中心） 2）四轴数控铣床（加工中心） 3）五轴数控铣床（加工中心） （2）按主轴与工作台相对位置分类 1）立式加工中心 2）卧式加工中心
2.数控铣床的组成和工作原理 （1）数控铣床的组成
数控铣床与其他数控机床一样，由数控系统、伺服系统、机床本体三部分 组成。其中数控系统是核心部件。
项目
配分
刀具识别
50பைடு நூலகம்
机床面板识别
50
考核标准 能正确识别刀具的种类并说明其加工场合
能正确识别面板上的所有功能按键
得分
【复习与思考】
1.判断题。
（1）数控机床产生于1958年。（ ）
（2）二轴半的数控铣床是指具有二根半轴的数控铣床。（ ）
（3）加工中心不适宜加工箱体类零件。（ ）
数控机床及加工中心的精度评定
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9. 2 数控机床及加工中心精度的主要 检测项目
• 数控机床及加工中心的精度主要从几何精度、定位精度以及工作精度 等方面进行评价。
• 9. 2. 1 几何精度
第9 章 数控机床及加工中心的精度评 定
• 9. 1 数控机床及加工中心精度的基本概念 • 9. 2 数控机床及加工中心精度的主要检测项
目 • 9. 3 数控机床及加工中心的定位精度 • 9. 4 数控机床及加工中心的工作精度
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9. 1 数控机床及加工中心精度的基本 概念
• 数控机床及加工中心不仅应能实现自动控制刀具和工件的相对切削运 动, 进行高效率的自动加工, 同时还应满足工件规定的加工精度。
• 机床的几何精度是指机床的主要运动部件及其运动轨迹的形状精度和 相对位置精度。它对工件的加工精度有直接影响, 因而是衡量机床质 量的基本指标。几何精度通常在运动部件不动或低速运动的条件下检 查, 其中主要包括: .
• (1) 导轨的直线度: 导轨是机床主要运动部件(如刀架、工作台等) 的运 动基准。
• 工件的加工精度是指加工后的几何参数(尺寸、形状和表面相互位置) 与理想几何参数符合的程度。精度的高低用误差的大小来表达。误差 是指实际值与理想值之间的差值, 误差越小, 则精度越高。工件的加工 精度用尺寸精度、形状精度和位置精度三项指标来衡量。
• 在机械加工中, 工件和刀具直接或通过夹具安装在机床上, 工件的加工 精度主要取决于工件和刀具在切削成形运动过程中相互位置的正确程 度。通常把由机床、夹具、刀具和工件构成的系统称为工艺系统。
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加工中心
加工中心(Computerized Numerical Control Machine )简称cnc，是由机
械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中
心又叫电脑锣。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进
行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数
控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转
速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了
工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要
求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。
数控机床实现了中、小批量加工自动化,改善了劳动条件。此外,它还具有生
产率高、加工精度稳定、产品成本低等一系列优点。为了进一步发挥这些优点,
数控机床遂向“工序集中”,即一台数控机床在一次装夹零件后能完成多工序加
工的数控机床（即加工中心）方面发展。?
钻、镗、铣、车等单功能数控机床只能分别完成钻、镗、铣、车等作业，而
在机械制造工业中，大部分零件都是需要多工序加工的。在单功能数控机床的整
个加工过程中，真正用于切削的时间只占30％左右，其余的大部分时间都花费
在安装、调整刀具、搬运、装卸零件和检查加工精度等辅助工作上。在零件需要
进行多种工序加工的情况下，单功能数控机床的加工效率仍然不高。加工中心一
般都具有刀具自动交换功能，零件装夹后便能一次完成钻、镗、铣、锪、攻丝等
多种工序加工。
加工中心的用途:
（1）周期性重复投产的工件。有些产品的市场需求具有周期性和季节性，
如果采用专门生产线则得不偿失，用普通设备加工效率又太低，且质量不稳定，
数量也难以保证。而采用ＣＮＣ加工中心，首件（批）试切完后，程序和相关生
产信息可保留下来．下次产品再生产时，只要很少的准备时间就可以开始生产。
ＣＮＣ加工中心工时包括准备工时和加工工时，ＣＮＣ加工中心把很长的单件准
备工时平均分配到每一个工件上，使每次生产的平均实际工时减少，生产周期大
大缩短。
（2）高精度工件。有些工件需求甚少，但属关键部件，要求精度高且工期
短，用传统工艺需用多台机床协调工作，其周期长、效率低，在长工序流程中，
受人为影响容易出废品，从而造成重大经济损失。而采用ＣＮＣ加工中心进行加
工，生产完全由程序自动控制．避免了长工序流程，减少了硬件投资及人为干扰，
具有生产效益高及质量稳定的特点。
（3）批量生产的工件。ＣＮＣ加工中心生产的柔性不仅体现在对特殊要求
的快速反应上，而且可以快速实现批量生产，以提高市场竞争能力。ＣＮＣ加工
中心适合于中小批量生产，特别是小批量生产，在应用ＣＮＣ加工中心时。尽量
使批量大于经济批量，以达到良好的经济效果。随着ＣＮＣ加工中心的不断发展，
经济批量越来越小，对一些复杂工件，５－１０件就可以生产，甚至单件生产时
也可以考虑用ＣＮＣ加工中心。
（4）多工位和工序可集中的工件。
（5）形状复杂的工件。四轴联动、五轴联动ＣＮＣ加工中心的应用以及Ｃ
ＡＤ／ＣＡＭ技术的成熟、发展，使加工工件的复杂程度大为提高。ＤＮＣ的使
用使同一程序的加工内容足以满足各种加工需要，使复杂工件的自动加工成为易
事。
（6）难测量的工件。
加工中心分类：
1. 按加工工序分类?
（1）镗铣?
（2）车铣?
2. 按控制轴数分类?
（1）三轴加工中心?
（2）四轴加工中心?
（3）五轴加工中心。?
3. 按主轴与工作台相对位置分类?
（1）卧式加工中心：是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适
用于加工箱体类零件。卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台，可加工工件
的各个侧面；也可作多个坐标的联合运动，以便加工复杂的空间曲面。
（2）立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适
用于加工板类、盘类、模具及小 型壳体类复杂零件。 立式加工中心一般不带转
台，仅作顶面加工。?
此外，还有带立、卧两个主轴的复合式加工中心，和主轴能调整成卧轴或立轴的
立卧可调式加工中心，它们能对工件进行五个面的加工。?
（3）万能加工中心(又称多轴联动型加工中心)：是指通过加工主轴轴线与
工作台回转轴线的角度可控制联动变化，完成复杂空间曲面加工的加工中心。适
用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。?
多工序集中加工的形式扩展到了其他类型数控机床，例如车削中心，它是在
数控车床上配置多个自动换刀装置，能控制三个以上的坐标，除车削外，主轴可
以停转或分度，而由刀具旋转进行铣削、钻削、铰孔和攻丝等工序，适于加工复
杂的旋转体零件。