第３章习题解答
３.1简述数控伺服系统的组成和作用。
数控伺服驱动系统按有无反馈检测元件分为开环和闭环(含半闭环）两种类型。开环伺服系统由驱动控制单元、执行元件和机床组成。驱动控制单元的作用是将进给指令转化为执行元件所需要的信号形式，执行元件则将该信号转化为相应的机械位移。闭环(半闭环）伺服系统由执行元件、驱动控制单元、机床,以及反馈检测元件、比较环节组成。位置反馈元件将工作台的实际位置检测后反馈给比较环节，比较环节将指令信号和反馈信号进行比较,以两者的差值作为伺服系统的跟随误差,经驱动控制单元驱动和控制执行元件带动工作台运动。
３．2 数控机床对伺服系统有哪些基本要求?
数控机床对伺服系统的基本要求：⒈精度高;⒉快速响应特性好;⒊调速范围宽；⒋系统可靠性好。
3.3数控伺服系统有哪几种类型？简述各自的特点。
数控伺服系统按有无检测装置分为开环伺服系统、半闭环伺服系统和闭环伺服系统。
开环伺服系统是指不带位置反馈装置的控制方式。开环控制具有结构简单和价格低廉等优点。
半闭环伺服系统是通过检测伺服电机的转角间接地检测出运动部件的位移（或角位移）反馈给数控装置的比较器，与输入指令进行比较，用差值控制运动部件。这种系统的调试十分方便，并具有良好的系统稳定性。
闭环伺服系统将直接测量到的位移或角位移反馈到数控装置的比较器中与输入指令位移量进行比较，用差值控制运动部件，使运动部件严格按实际需要的位移量运动。
闭环控制系统的运动精度主要取决于检测装置的精度,而与机械传动链的误差无关，其控制精度将超过半闭环系统。
3．4 简述步进电动机的分类及其一般工作原理。
从结构上看,步进电动机分为反应式与激磁式，激磁式又可分为供电激磁和永磁式两种。按定子数目可分为单段定子式与多段定子式。按相数可分为单相、两相、三相及多相,转子做成多极。
在输入电信号之前,转子静止不动；电信号到来之后，转子立即转动,且转向、转速随电信号的方向和大小而改变，同时带动一定的负载运动;电信号一旦消失,转子立即自行停转。
3.５什么是步距角?步进电机的步距角大小取决于哪些因素？
步进电机的步距角α是反映步进电机绕组的通电状态每改变一次，转子转过的角度。步距角α一般由定子相数、转子齿数和通电方式决定。
3.6 试比较交流和直流伺服电动机的特点。
直流伺服电机具有优良的调速性能,启动、运行和制动灵活、方便，因而在对速度调节有较高要求的场合，直流伺服系统一直占据主导地位。但它存在固有的弱点,如电刷和换向器工作中易磨损,需经常维护，换向器形状非常复杂，换向时还会产生火花,这给制造和维护都带来很大的困难。
交流伺服电机采用了全封闭无刷构造，不需定期检查和维修。它的定子省去了铸件壳体，结构紧凑，外形小,重量轻。空心杯转子的转动惯量很小，反应迅速，而且运转平稳。
３．7分析交流和直流伺服电动机的速度调节方式。
直流伺服电动机常用的调速方式有两种:
⑴晶闸管直流调速（SCR）
晶闸管直流调速是通过调节触发装置的控制电压大小（控制晶闸管的开放角）来移动触发脉冲的相位，从而改变了整流电压的大小，使直流电动机电枢电压变化而平滑调速。
⑵脉宽调制直流调速(ＰＷM）
PWＭ调速是在大功率开关晶体管的基极上,加上脉宽可调的方波电压，控制开关管的导通率,达到调速的目的。
交流伺服电动机调速通常由调频调速的方法实现。实现调频调压有多种方法,通常都是采用交流—直流—交流的变换电路来实现，这种电路的主要组成部分是电流逆变器。
3.8 步进式伺服系统是如何对机床工作台的位移、速度和进给方向进行控制的?
⒈工作台位移量的控制
数控装置发出N个进给脉冲，使步进电动机定子绕组的通电状态变化N次,则步进电动机转过的角位移量φ＝N·α（α为步距角)。该角位移经丝杠螺母副之后转化为工作台的位移量L，即进给脉冲数决定了工作台的直线位移量。
⒉工作台运动方向的控制
当数控装置发出的进给脉冲是正向时，经驱动控制线路之后,步进电动机的定子绕组按一定顺序依次通电、断电。当进给脉冲是反向时,定子各相绕组则按相反的顺序通电、断电。因此，改变进给脉冲的方向,可改变定子绕组的通电顺序,使步进电动机正转或反转,从而改变工作台的进给方向。
⒊工作台进给速度的控制
若数控装置发出的进给脉冲的频率为f，经驱动控制线路后，转换为控制步进电动机定子绕组的通电、断电的电平信号变化频率,由于转速ω=６0fδ（δ为脉冲当量),所以定子绕组通电状态的变化频率决定步进电机转子的转速。该转速经过丝杠螺母副传递之后，转化为工作台的进给速度。
3.９如何提高步进式伺服驱动系统的精度?
从控制方法上采取以下措施提高步进式伺服驱动系统的精度：⒈传动间隙补偿;⒉螺距误差补
偿；⒊细分线路。
3.1０简述鉴相式伺服系统的组成和工作原理。
鉴相式伺服系统由基准信号发生器、脉冲调相器、检测元件及信号处理线路、鉴相器、驱动线路和执行元件等组成。
当数控机床的数控装置要求工作台沿一个方向进给时,插补器或插补软件便产生一系列进给脉冲。进给脉冲首先送入伺服系统位置环的脉冲调相器。变为超前基准信号相位角φ,在工作台运动以前,因工作台没有位移，故检测元件及信号处理线路的的输出与基准信号同相位，即两者相位差θ=0。在鉴相器中，指令信号与反馈信号进行比较，
使工作台正向进给。工作台正向进给后,检测元件马上检测出此进给位移,若θ≠φ
1
,说明工作台实际移动的距离不等于指令信号要求的移动距离，鉴相器将φ和θ的差值检测出来,送入速度控制单元，驱动电机转动带动工作台进给。若θ=φ，说明工作台移动距离等于指令信号要求的移动距离，此时，鉴相器的输出φ－θ=0,工作台停止进给。
３.１1 简述鉴幅式伺服系统的组成和工作原理。
鉴幅式伺服系统由测量元件及信号处理线路、数模转换器、比较器、放大环节和执行元件五部分组成。
鉴幅系统工作前，数控装置和测量元件及信号处理线路都没有脉冲输出,比较器的输出为零，这时,执行元件不带动工作台移动。出现进给脉冲信号之后,比较器的输出不再为零，执行元件开始带动工作台移动，同时以鉴幅式工作的测量元件又将工作台的位移检测出来，经信号处理线路转换成相应的数字脉冲信号，该数字脉冲信号作为反馈信号进入比较器与进给脉冲进行比较。若两者相等,比较器的输出为零，说明工作台实际移动的距离等于指令信号要求工作台移动的距离,执行元件停止带动工作台移动;若两者不相等，说明工作台实际移动的距离不等于指令信号要求工作台移动的距离，执行元件继续带动工作台移动，直到比较器输出为零时为止。
3.12 鉴相式伺服系统中,基准信号发生器的作用是什么？
基准信号发生器输出的是一列具有一定频率的脉冲信号，其作用是为伺服系统提供一个相位比较基准。
3.13 简述脉冲比较式伺服系统的组成和工作原理。
比较完整的脉冲比较式伺服系统可由指令信号、反馈测量信号、比较器、转换器、驱动执行元件组成。
若工作台处于静止状态,指令脉冲P
c ＝0,这时反馈脉冲P
ｆ
亦为零,经比较器可得偏差ｅ
=P
c －P
f
=0,则伺服电机的速度给定为零，工作台继续保持静止不动。随着指令脉冲的输入，
Ｐ
c ≠0,在工作台尚未移动之前，反馈脉冲P
f
仍为零。经比较器比较,得偏差e=Ｐ
ｃ
-Ｐ
f
≠０,
若指令脉冲为正向进给脉冲，
则ｅ>０,由速度控制单元驱动电机带动工作台正向进给。直到e=Ｐc －Ｐｆ=0，即反馈脉
冲数等于指令脉冲数，工作台停在指令规定的位置上。当指令脉冲为反向运动脉冲时，控制
过程与P ｃ为正时基本上类似。只是e<0，工作台作反向进给,直至e=0，工作台停在指令所
规定的反向某个位置上。
３.1４ CN Ｃ数字伺服系统与N Ｃ伺服系统相比有何特点？
CNC 数字伺服系统不同于其它NC 伺服系统的一个最突出特点就是利用计算机的
计算功能，将来自测量元件的反馈信号在计算机中与插补软件产生的指令信号作比较，
其差值经数模转换后送到直流放大器放大，然后经执行元件变为工作台移动。因此,CNC
数字伺服系统可分成软件部分和硬件部分。软件部分主要完成跟随误差的计算，即指令
信号和反馈信号的比较计算;硬件部分主要由位置检测组件和位置控制输出组件组成。
3.１5 简述ＣＮC 数字伺服系统的位置检测组件的工作过程。
位置检测组件由检波器、电压－频率转换器、正余弦信号发生器和实际位置计数器等电路组
成。由正余弦信号发生器产生的8kHz 的正弦、余弦电压被送到旋转变压器的定子绕组感应
出电压信号V C 。ＶC 作为输入信号送到检测装置，先经过１0kHz 低通滤波器滤掉高次谐波成
分和干扰信号。滤波器的输出被送到检波器，把交流信号变换为直流信号ＶE 。再经过6kHz
低通滤波器滤掉8ｋHz 的脉动成分，输出平滑的直流电压V F ,V F 送到电压-频率转换电路,转换
为频率与ＶF 成正比的脉冲到C ＶFC;V F 还被送到符号检测电路,检出V F 的符号ＳIGN 。CV ＦC
和SI ＧN 经同步电路后，被送到正余弦信号发生器和实际位置计数器，以控制旋转变压器激
磁信号中电气角α的变化，并根据α角产生脉宽调制的正弦、余弦电压;同时，使计数器计
数，计出的数字表示一段时间内坐标位置的移动量ΔD Ｆｉ。
第4章习题解答
４．1 数控机床对机械结构的基本要求是什么？提高数控机床性能的措施主要有哪些?
数控机床对机械结构的基本要求是:具有较高的静、动刚度和良好的抗振性；具有良好的热稳定性；
具有较高的运动精度与良好的低速稳定性;具有良好的操作、安全防护性能
成。
提高数控机床性能的措施主要有:合理选择数控机床的总体布局；提高结构件的刚度;提高机床抗振
性；改善机床的热变形；保证运动的精度和稳定性。
４.2 数控机床采用斜床身布局有什么优点?
斜床身布局的数控车床（导轨倾斜角度通常选择４5°、60°和75°）,不仅可以在同等条件下,改善
受力情况;而且还可通过整体封闭式截面设计,提高床身的刚度。特别是自动换刀装置的布置较方便。
4．３ 卧式数控镗铣床或加工中心采用Ｔ型床身和框架结构双立柱各有什么优点？
Ｔ型床身布局可以使工作台沿床身作Ｘ向移动时，在全行程范围内,工作台和工件完全支承在床身上，
因此,机床刚性好，工作台承载能力强，加工精度容易得到保证。而且，这种结构可以很方便地增加X 轴行
程,便于机床品种的系列化、零部件的通用化和标准化。
框架结构双立柱采用了对称结构，主轴箱在两立柱中间上、下运动,与传统的主轴箱侧挂式结构相比，
大大提高了结构刚度。另外，主轴箱是从左、右两导轨的内侧进行定位，热变形产生的主轴中心变位被限制在垂直方向上，因此，可以通过对Ｙ轴的补偿，减小热变形的影响。
4.4 什么叫“箱中箱”（ｂoｘｉn ｂｏx)结构?高速加工机床为什么要采用“箱中箱”结构？
卧式布局高速数控机床采用了“内外双框架”即称为“箱中箱”(boｘin ｂox）结构。这两种布局型式在总体上的共同特点是：运动部件质量轻,结构刚性好。机床进给系统的结构全部(或部分)移出工作台外，以最大限度减轻移动部件的质量和惯量，是高速加工机床结构布局设计的总原则。
4.５什么叫虚拟轴机床？其结构特点是什么?与传统机床相比它具有哪些主要优点?
虚拟轴机床的基座与主轴平台间是由六根杆并联地连接的，称之为并联结构。X、Ｙ、Z三个坐标轴的运动由六根杆同时相互耦合地作伸缩运动来实现。主轴平台的受力由六根杆分摊承担,每根杆受力要小得多，且只承受拉力或压力，不承受弯矩或扭矩。因此,刚度高、移动部件质量小、结构简单、零件的数量多,是并联结构机床突出的优点。
4.6 数控机床对主传动系统的基本要求是什么?在数控机床上实现主传动的无级变速方式主要有哪几种?
数控机床对主传动系统的基本要求:
⑴为了达到最佳切削效果，一般都应在最佳切削条件下工作,因此，主轴一般都要求能自动实现无级变速。
⑵要求机床主轴系统必须具有足够高的转速和足够大的功率，以适应高速、高效的加工需要。
⑶为了降低噪声、减轻发热、减少振动，主传动系统应简化结构,减少传动件。
⑷在加工中心上,还必须具有安装刀具和刀具交换所需的自动夹紧装置,以及主轴定向准停装置,以
保证刀具和主轴、刀库、机械手的正确啮合。
⑸为了扩大机床功能,实现对C轴位置（主轴回转角度）的控制，主轴还需要安装位置检测装置，以
便实现对主轴位置的控制。
实现主传动的无级变速方式主要有：⑴采用交流主轴驱动系统实现无级变速传动;⑵采用变频器带变频电机或普通交流电机实现无级变速的方式;⑶在高速加工机床上,广泛使用主轴和电机一体化的新颖功能部件——电主轴。电主轴的电机转子和主轴一体,无需任何传动件，可以使主轴达到数万转、甚至十几万转的高速。
４.7 数控机床的主传动增加辅助机械变速装置的作用是什么?
在大、中型数控机床上,为了使主轴在低速时获得大扭矩和扩大恒功率调速范围，通常在使用无级变速传动的基础上，再增加两级或三级辅助机械变速机构作为补充。通过分段变速方式,确保低速时的大扭矩,扩大恒功率调速范围，满足机床重切削时对扭矩的要求。
4．8 什么叫电主轴？数控机床采用电主轴有哪些优点?
所谓电主轴，虽然外形各不相同，但其实质都是一只转子中空的电机。在高速加工机床上,大多数使用电机转子和主轴一体的电主轴,可以使主轴达到数万转、甚至十几万转的高速,主轴传动系统的结构更简单、刚性更好。
4.9 常用的主轴轴承有哪几种？它们在性能上有何区别?
常用的主轴轴承有:
锥孔双列圆柱滚子轴承,内圈为1∶1２的锥孔，当内圈沿锥形轴轴向移动时,内圈胀大，可以调整滚道间隙。这种轴承的特点是滚子数量多,两列滚子交错排列,因此承载能力大，刚性好，允许转速较高。但它对箱体孔、主轴颈的加工精度要求高，且只能承受径向载荷。
双列推力向心球轴承,接触角为６0°。这种轴承的球径小、数量多,允许转速高,轴向刚度较高，能承受双向轴向载荷。该种轴承一般与双列圆柱滚子轴承配套用作主轴的前支承。
双列圆锥滚子轴承。这种轴承的特点是内、外列滚子数量相差一个,能使振动频率不一致，因此，可以改善轴承的动态性能。轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷,通常用作主轴的前支承。
4.10数控机床对进给传动系统的基本要求是什么？进给传动系统的基本型式有哪几种？它们各有什
么优点?
数控机床对进给传动系统的基本要求:提高传动部件的刚度；减小传动部件的惯量；减小传动部件的间隙；减小系统的摩擦阻力。
４.1１什么叫直线电动机？数控机床采用直线电动机驱动有什么优点和不足?
直线电动机是一种能将电信号直接转换成为直线位移的电动机。
数控机床采用直线电动机驱动的优点：
（1）采用直线电动机驱动,不需要丝杠、齿轮齿条等转换装置即能直接实现直线运动，因此,它大大简化了进给系统结构,提高了传递效率。
（2）采用直线电动机驱动时，可以达到大于１00ｍ／ｍin的进给速度和大于10/的加速度。m2ｓ（3)直线电动机从根本上消除传动环节,故进给系统的精度高、刚度大、快速性和稳定性好，噪声很小或无噪声。
数控机床采用直线电动机驱动的不足:
（1）与同容量旋转电动机相比，直线电动机的效率和功率因数要低，特别在低速时更明显。
（２）特别是直线感应电动机的起动推力受电源电压的影响较大，故对驱动器的要求较高,应采取措施保证或改变电动机的有关特性来减少或消除这种影响。
（3)在金属加工机床上，由于电动机直接和导轨、工作台做成一体，必须采取措施以防止磁力和热变形对加工的影响。
４．12 滚珠丝杠螺母副的循环方式有哪几种?怎样实现滚珠丝杠螺母副的预紧?
循环方式有两种：回珠滚道布置在螺母外部，滚珠在循环过程中，有部分时间滚珠与丝杠脱离接触的称为外循环;回珠滚道布置在螺母内部,循环过程中滚珠始终与丝杠保持接触的称内循环。
滚珠丝杠螺母副的预紧方法与螺母的型式有关。对于单螺母结构主要有三种: ⑴增加滚珠直径预紧法;⑵螺母夹紧预紧法；⑶整体螺母变位螺距预紧法。对于双螺母结构的滚珠丝杠螺母副,主要采用垫片预紧法。
4．13 滚珠丝杠螺母副的支承型式有哪几种?它们各有什么特点?
常用的滚珠丝杠螺母副的支承型式有四种:一端固定、一端自由的支承方式(Ｇ—Ｚ方式);一端固定、一端游动的支承方式(Ｇ—Y方式)；两端支承方式（J—Ｊ方式）;两端固定的支承方式（G—Ｇ方式）。4．１4 滚珠丝杠螺母副与电动机间的连接形式有哪几种？它们各有什么优点？
滚珠丝杠螺母副与驱动电动机的联接型式主要有三种：⒈联轴器直接联接：这是一种最简单的联接型式。这种结构型式的优点是：具有最大的扭转刚度；传动机构本身无间隙，传动精度高;而且
结构简单,安装、调整方便。⒉通过齿轮联接:这种结构的优点是:⑴可以降低丝杠、工作台的惯量在系统中所占的比重，提高进给系统的快速性。⑵可以充分利用伺服电机高转速、低扭矩的性能,使其变为低转速、大扭矩输出,获得更大的进给驱动力。⑶在开环步进系统中还可起到机械、电气间的匹配作用，使数控系统的分辨率和实际工作台的最小移动单位统一。⑷进给电机和丝杠中心可以不在同一直线上，布置灵活。⒊通过同步齿形带联接：同步齿形带传动具有带传动和链传动的共同优点,与齿轮传动相比它结构更简单,制造成本更低,安装调整更方便。并且传动不打滑、不需要大的张紧力;传动效率可以达到９8%—９9.5%,最高线速度可以达到８0m／s,故可以广泛用于一般数控机床和高速、高精度的数控机床传动。
4.15 数控机床对导轨的基本要求是什么?数控机床的导轨主要有哪几种?它们各有什么特点？
数控机床对导轨的基本要求：⒈导向精度高;⒉精度保持性好;⒊足够的刚度;⒋良好的摩擦特性。 4.16 滚动导轨具有哪些优点？
滚动导轨的优点:
（1)动、静摩擦力之差很小,灵敏性极好，驱动信号与机械动作间的滞后时间极短，有利于提高数控系统的响应速度和灵敏度。
(2）可以使驱动电机的功率大幅度下降，它实际所需的功率只相当于普通导轨的十分之一左右。它与V型十字交叉滚子导轨相比，摩擦阻力可下降4０倍左右。
（3）适合于高速、高精度加工的机床，它的瞬时速度可以比滑动导轨提高10倍左右。从而可以实现高定位精度和重复定位精度的机床要求。
(4)可以实现无间隙运动，提高进给系统的运动精度。
（5）滚动导轨成对使用时,具有“误差均化效应”,从而降低基础件(导轨安装面）的加工精度要求,降低基础件的机械制造成本与难度。
(6）导轨副的滚道截面采用合理比值的圆弧沟槽，接触应力小,承载能力及刚度比平面与钢球点接触时大大提高。
（７）导轨采用表面硬化处理工艺,导轨内仍保持良好的机械性能，从而使它具有良好的可校性。
（8)滚动导轨对安装面的要求较低,简化了机械结构的设计,降低了机床加工、制造成本。
4．1７数控机床对自动换刀装置的基本要求是什么？常用的换刀装置有哪些结构型式?
数控机床对自动换刀装置的基本要求:刀具存放数量多(刀库容量大)、换刀时间短、刀具重复定位精度高、结构简单、制造成本低、可靠性高。
自动换刀装置的型式与机床种类、机床的总体结构布局、需要交换的刀具数量等因素密切相关。
在数控车床上,由于工件安装于主轴上,刀具只须在刀架上进行交换即可，换刀装置结构简单，型式比较单一，通常都使用回转刀架进行换刀。在加工中心上,由于刀具被安装于主轴上，换刀必须在主轴和刀库之间进行，为此，必须设计专门的自动换刀装置和刀库,其刀具的交换方式通常可以分为无机械手换刀和带机械手换刀两大类。
4．18 简述立式加工中心无机械手换刀的主要动作过程。
立式加工中心无机械手换刀的主要动作过程:⑴主轴定向准停；⑵刀库向右运动;⑶主轴箱上升；
⑷刀库旋转;⑸主轴箱下降;⑹刀库快速向左返回。
4.１9 简述立式加工中心凸轮机械手换刀的动作过程。
立式加工中心凸轮机械手换刀的动作过程:⑴刀具预选;⑵主轴定向准停；⑶机械手回转夹刀；
⑷卸刀;⑸刀具换位;⑹装刀；⑺机械手返回。
４．２0 数控机床对回转工作台的基本要求是什么？常用的回转工作台有哪几种?它们各有什么特点?
数控机床对回转工作台的基本要求:分辨率小,定位精度高,运动平稳，动作迅速，转台刚性好。常用的回转工作台有分度工作台和数控回转工作台，数控机床的分度工作台只能完成分度运动。数控机床的回转工作台不但能完成分度运动，而且还能进行连续圆周进给运动
第5章习题解答
５.１数控加工编程的方法有几种？
数控编程有两种方法：手工编程和自动编程。
5.2数控加工编程的一般步骤是什么？
数控编程的一般步骤为：
⒈分析零件图纸，确定工艺过程;⒉数值计算;⒊编写加工程序单；⒋程序输入；⒌校对检查程序;⒍首件加工。
5.3 机床坐标系确定的原则是什么?什么叫机床原点和零点?
数控机床采用统一的标准笛卡儿直角坐标系。通常约定机床主轴轴线为Z轴。X轴是水平的,它平行于工件的装夹面。Y轴垂直于X、Ｚ坐标轴。Y轴的正方向根据X和Z轴的正方向,按照标准笛卡儿直角坐标系来判断。
机床坐标系的原点称为机床零点或机床原点（X=０，Ｙ=0，Ｚ＝0）。机床零点是机床上的一个固定点,由机床制造厂确定。
5.4 什么叫编程原点和工件原点?它们之间有何关系？
工件坐标系的原点即是工件零点。编程零点即是程序零点。一般对于简单零件，工件零点就是编程零点。而对形状复杂的零件，需要编制几个程序或子程序。为了编程方便和减少许多坐标值的计算，编程零点就不一定设在工件零点上，而设在便于程序编制的位置上。５.5 程序段中包含的功能字有几种?程序段格式有哪些?
程序段中包含的功能字有准备功能字、坐标功能字、进给功能字、辅助功能字、主轴功能字、刀具功能字。程序段格式有:可变程序段格式；分格符程序段格式；固定程序段格式。
5.6 什么叫准备功能指令和辅助功能指令？它们的作用如何?
准备功能指令是用来规定刀具和工件的相对运动轨迹（即指令插补功能)、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿和坐标偏置等多种加工操作。辅助功能M指令,简称辅助功能,也叫M功能。它是控制机床或系统开、关功能的一种命令。如冷却液开、关，主轴正、反转等。
5.７试述Ｇ０0、G0１、G02、G03使用特点。
Ｇ０0后面给出快速定位终点坐标，不需要指定速度；G01后面给出直线插补的终点坐标,并指定进给速度；G02、G03指定顺时针或逆时针圆弧插补,后面给出圆弧终点坐标、圆心矢
M00是程序停止指令,在执行完含有M００的程序段后,机床的主轴、进给及冷却液都自动停止。重按“启动”键,便可继续执行后续的程序。
Ｍ０2是程序结束指令，当全部程序结束后,用此指令可使主轴、进给及冷却液全部停止,并使机床复位。因此,M0２的功能比Ｍ0０多一项“复位”。
Ｍ３０是执行完程序段内所有指令后,使主轴停转、冷却液关闭、进给停止,将部分复位到初始状态并倒带。它比M02(程序结束)多了一个“倒带”的功能,其他功能相同。
５.９编程中的工艺分析的主要内容是什么?
编程中的工艺分析的主要内容:
1)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。
2)分析被加工零件图样,明确加工内容及技术要求。在此基础上确定零件的加工方案,制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。
3)设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择和切削用量的确定等。
4)调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定和刀具的补偿。
5)分配数控加工中的容差。
６)处理数控机床上部分工艺指令。
5.１0 在安装工件时要考虑的原则是什么?选择零件夹具时要注意哪些问题?
在安装工件前，一般要考虑两个原则:一是在确定零件装夹方法时，应尽量减少装夹次数,力争做到在一次装夹后能加工出全部待加工表面，以充分发挥数控机床的效能。二是需要数控加工的零件的定位基准面一般都已预先加工完毕，当有些零件需要二次装夹时，要尽可能利用同一基准面来加工另一些待加工面,这样可以减少加工误差。
在选择夹具时,一般应注意:夹具结构力求简单,尽可能利用由通用元件拼装的组合可调夹具，以缩短生产准备周期；装卸零件要快速方便,以缩短机床的停顿时间;要使加工部位开敞,夹紧机构上的各部件不得妨碍走刀;夹具在机床上安装要准确可靠,以保证工件在正确的位置上加工;为了在一次装夹中加工出更多的表面，有时要增加一些辅助定位面(即工艺面)。
5.11为什么在编程时首先要确定对刀点的位置?选定对刀点的原则是什么?确定对刀点的
方法有哪些？
因为对刀点是在数控机床上加工零件时,刀具相对于工件运动的起点，因此在编程时首先要确定对刀点的位置。
选取对刀点时，应便于简化程序编制,在机床上容易找正,加工过程中便于检查,引起的加工误
差要小。
为了提高零件的加工精度,对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。如以孔定位的零件，应将孔的中心作为对刀点。为了便于坐标值的计算。对于建立了绝对坐标系的数控机床，对刀点最好选在坐标系的原点上,或选在已知坐标值的点上。
5.12什么是数控加工的走刀路线?确定走刀路线时要考虑的原则是什么?
走刀路线是指加工过程中刀具（严格说是刀位点）相对于被加工零件的运动轨迹。即刀具从对刀点（或机床原点）开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。
确定走刀路线应遵循以下原则：
1)应使被加工零件获得良好的加工精度和表面质量（如粗糙度低)，且效率高。2)使数值计算容易，以减少编程工作量。3)尽量使走刀路线最短，这样既能使程序段数减少,又减少了空刀时间。5.１3编程中的数值计算包含哪些内容？试说明基点和节点的区别。
编程中的数值计算包含：基点坐标计算、节点坐标计算、刀位点轨迹的坐标计算。5.1４数控加工编程时为什么设置工件坐标系?数控车床如何设置工件坐标系？
为了计算方便、简化编程，通常把工件坐标系的原点选在工件的回转中心上，具体位置设置在工件的左端面（或右端面)上，应尽量使编程基准与设计、安装基准重合。
5．15数控车床编程时可以采用哪几种坐标编程方式？数控车床编程时，可以采用绝对值编程、增量值编程和混合编程三种方式。
5．1６数控车床的固定循环切削指令有哪些？数控车床的固定循环切削指令有单一形状固定循环G9０、Ｇ94；复合固定循环切削Ｇ70~G76;单行程螺纹切削G32、G3３、G３4;简单螺纹切削循环Ｇ９２和螺纹切削复合循环Ｇ76。5.１7 数控车床刀具半径补偿功能指令有哪些?使用这些指令时应注意的问题是什么？数控车床刀具半径补偿功能指令有G40、G4１、G42，使用这些指令时应注意: ⑴不能重复使用。即在程序中前面有了G4１或Ｇ42指令之后，就不能再直接使用Ｇ４１或Ｇ4２指令。若想使用，则必须先用G4０指令取消原Ｇ41或G42指令，否则补偿就不正常。⑵当刀具路径发生变化时，应根据工件的位置，重新指令刀偏补偿。
5.18 数控铣床编程时采用哪两种坐标编程方式? 绝对坐标编程指令（G90）和增量坐标编程指令（G9１），即可以用Ｇ90或Ｇ91来指令编程的坐标方式。
５．１9 数控铣床编程时如何设置工件坐标系?
在编程中,一般要选择工件或夹具上的某一点作为编程零点,并以这一点为原点，建立一个坐标系，称为工件坐标系。这个坐标系的原点与机床坐标系的原点（机零点)之间的距离用Ｇ９２指令进行设定。
5.2０什么是零点偏置?数控铣床编程时为什么要进行零点偏置？
所谓零点偏置就是在编程过程中进行编程坐标系（工件坐标系）的平移变换,使编程坐标系的零点偏移到新的位置。
在数控铣床上进行加工时经常会碰到只要改变坐标系的原点就可以很方便地编写出所要加工工件的某些轮廓的加工程序。而所希望的新的编程原点位置,有时候相对于原工件坐标系的原点来计算比较容易，有时候相对于当前所在点来计算比较容易确定，有时候就用当前点作为编程原点来编程比较容易。因此要进行零点偏置。
５．2１加工中心编程时的返回参考点指令有哪些？
返回参考点校验指令G27；自动返回参考点指令G２8;自动从参考点返回指令Ｇ29。
5.22写出加工中心刀具长度补偿指令和刀具半径补偿指令。
刀具长度补偿指令Ｇ4３／G４4、刀具长度补偿的撤消G49；刀具半径补偿指令G41/42、刀具半径补偿的撤消Ｇ40。
5．23 加工中心固定循环的基本动作有哪些？
孔加工固定循环一般由六个运动组成：
动作1——Ｘ轴和Y轴定位：使刀具快速定位到孔加工的位置。动作2——快进到R点:刀具自初始点快速进给到R点。动作3——孔加工:以切削进给的方式执行孔加工的动作。动作4——孔底动作：包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作。动作５——返回到R点：继续孔的加工而又可以安全移动刀具时选择R点。动作6——返回到初始点：孔加工完成后一般应选择初始点。
5．24写出孔加工固定循环的指令格式及各功能字的意义。
孔加工固定循环的指令格式为:
G××X Y Z RＱP F L ;
各功能字的意义说明: ⑴G××是指G73~G８９；⑵X、Ｙ指定孔在X、Y平面的坐标位置（增量值或绝对值）；Z指定孔底坐标值。在增量方式
５.25 简述自动编程系统的一般处理过程。
零件的源程序输入计算机，经过几何处理、工艺处理和走刀轨迹的处理,便生成一系列的刀位数据。再经后置处理即可输出所要求的加工程序。几何处理、工艺处理和走刀轨迹处理通常称为前置处理（或信息处理)。后置处理是将刀位数据(走刀运动的坐标值及工艺参数）转换成数控机床的程序。
５.26自动编程主要有几种方式?
⒈采用数控编程语言的自动编程最著名的是ＡPT(Automａticallｙ Prｏgｒammed Tｏols)语言。⒊从ＣAＤ获取信息的自动编程编程所需的零件形状信息直接从CＡＤ那里得到,如利用AｕtoCAＤ提供的图形交换文件ＤＸＦ接口,或者用ＭasterCAM等ＣＡM软件提供的MC8文件等，编程人员只需进行适当的工艺处理。
⒉计算机辅助图形设计的自动编程采用CAD方法，将设计好的零件图形显示在屏幕上，编程人员指定要加工的表面，并回答软件提出的一些问题，诸如对刀点、走刀方式、切削用量参数等，然后由系统进行自动编程,形成刀位数据文件或APＴ程序，再经后置处理,变成机床所需的NＣ代码。
时,Ｚ是R点到孔底的距离;在绝对方式时，Z是孔底的坐标值；
⑶R在增量方式时是初始点到R点的距离；在绝对方式时是Ｒ点的Z坐标值；
⑷Q在G７3和Ｇ８3中,用来指定每次进给的深度；在G76和G8７中指定刀具位移量;
⑸P指定暂停的时间，最小单位为1ｍs;
⑹F为切削进给的进给率；
⑺Ｌ指定固定循环的重复次数。如果不指定L，则只进行一次,L=０时机床不动作；5．25 简述自动编程系统的一般处理过程。
零件的源程序输入计算机,经过几何处理、工艺处理和走刀轨迹的处理,便生成一系列的刀位数据。再经后置处理即可输出所要求的加工程序。几何处理、工艺处理和走刀轨迹处理通常称为前置处理（或信息处理)。后置处理是将刀位数据(走刀运动的坐标值及工艺参数)转换成数控机床的程序。
5．26自动编程主要有几种方式?
自动编程目前主要有以下三种方式:
⒈采用数控编程语言的自动编程最著名的是APT(Auｔomａtｉcallｙ Pｒｏgｒammed Ｔools)语言。
⒉计算机辅助图形设计的自动编程采用ＣAD方法，将设计好的零件图形显示在屏幕上,编程人员指定要加工的表面，并回答软件提出的一些问题,诸如对刀点、走刀方式、切削用量参数等，然后由系统进行自动编程,形成刀位数据文件或APT程序，再经后置处理，变成机床所需的NC代码。
⒊从CAD获取信息的自动编程编程所需的零件形状信息直接从ＣＡＤ那里得到,如利用ＡuｔoCAD提供的图形交换文件DＸF接口，或者用MasterCAM等CAM软件提供的MC8文件等，编程人员只需进行适当的工艺处理。
第一章绪论 数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么 答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。 数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工 数控机床的组成及各部分基本功能 答：组成：是由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成 输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。 伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。 测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。 机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分 什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床三者如何区别 答：（1）点位控制数控机床特别点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。 （2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。
如：简易数控车床和简易数控铣床等。 （3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。 数控机床有哪些特点 答：a.加工零件的适用性强，灵活性好；b.加工精度高，产品质量稳定；c.柔性好；d.自动化程度高，生产率高；e.减少工人劳动强度；f.生产管理水平提高。 按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床各有何特点 答：（1）开环控制的数控机床： 其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d.价格低廉，精度及稳定性差。 （2）闭环控制系统： 其特点：a.反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）b.主要 第二章数控加工编程基础 数控编程是指从零件图样到制成控制介质的全部过程
数控技术专业简历1 数控技术专业简历范文1 目前所在：江西年龄： 22 户口所在：辽宁国籍：中国婚姻状况：未婚民族：汉族培训认证：未参加身高：171 cm 诚信徽章：未申请体重： 59 kg 人才测评：未测评我的特长：求职意向 人才类型：应届毕业生应聘职位：工程/机械绘图员：编程，制图，加工，财务/审计/税务：工作年限： 0 职称：初级求职类型：实习可到职日期：一个月月薪要求： 1500--2000 希望工作地区：辽宁,江苏,浙江工作经历 东莞银辉鞋业有限公司起止年月：xx-06 ～ xx-08 公司性质：民营企业所属行业：贸易/消费/制造/营运担任职位：临时员工工作描述：离职原因：开学 志愿者经历教育背景 外语：英语一般粤语水平：较差其它外语能力：国语水平：精通工作能力及其他专长
两年多的活培养了我乐观开朗的,积极向上的优秀品质,在集体活动中能够很好的与同学进行团结合作。作为积极乐观新时代青年,我不会因为自己的大专文凭而失去自信，因为我相信：机遇的大门永远只为做好准备的人敞开，我会继续努力。在不断的`挑战自我，超越自我，不断前行。活是人一生中最宝贵、最难忘的财富。对我而言，活即将结束，接下来的路依然很远很长，未完成的挑战永远在前方等待着。有一种信念，那就是：只有一路沿着梦想去追寻，也许会很辛苦，但只要勤奋，明天永远是最好的！详细个人自传 通过三年的大学学习生涯，我不仅学会了机械制图，电工电子，数控编程，机械检测，数控设备故障诊断与维护，计算机基础，数控机床，金属加工工艺学，工程力学，AutoCAD， MasterCAM,Pro/E,UG,等专业知识外还学到了很多人生道理，使我的心理素质得到很大的提高。曾参加过全国数控大赛的培训，对法兰克数控系统的数控铣床，数控车床及数控加工中心能熟练的操作加工及编程。xx年6月至xx年8月在东莞银辉鞋业有限公司参加社会实践培养出了较强的动手能力。 模板,内容仅供参考
第一部分提纲 1、数控机床的组成 2、数控机床的分类与含义 3、程序编制的步骤、首件试切的作用 4、数控机床坐标系 5、几个概念：数字控制、伺服系统、脉冲当量、数控机床的控制轴与联动轴 6、什么是插补、插补方法分类， 7、滚珠丝杠幅预紧的分类与原理 8、进给系统中齿轮传动副、滚珠丝杠螺母副的间隙将会造成什么后果 9、CNC装置硬件结构分类？ 10、CNC装置软件结构分类？ 11、M00、M01、M02、M03、M04、M05、M06、M30、M98、M99 12、G00、G01、G02、G03、G40、G41、G42、G43、G44、G49、G90、G91、G92、G80、G81、G70、G71、G72、G73 13、逐点比较法的公式、确定刀具进给方向的依据、直线、圆弧计算过程、插补轨迹图 14、数字增量插补法的插补周期及其相关因素 15、刀具补偿原理与方法 16、在逐点比较法直线插补中，已知 f、δ、直线与X轴的夹角α，则V、Vmax、Vmin=？ mm/s 17、数控机床上加工工件时所特有的误差是什么 18、伺服系统的作用、分类、所采用的插补方法、使用的电动机 19、旋转变压器的工作方式？ 20、增量式光电编码器的组成、原理 21、绝对值编码器的原理，能分辨的最小角度与码位数的关系 22、光栅的组成、摩尔条纹的计算、特性、读数原理
23、步进电机、交流伺服电机、直流伺服电机的应用场合，步进电机失步的类型。 24、步进电机步距角的计算 25、交流伺服电机的种类、调速方法 26、步进电动机功率驱动电路的种类 27、主运动的传动形式 28、车、铣数控加工编程，用绝对坐标或增量坐标编程，刀补的应用，进刀、退刀方式选择，粗车循环的应用，带公差尺寸的编程处理方法 29.数控机床由哪几部分组成？（用框图表示） 30、有一台数控机床在进给系统每一次反向之后就会使运动滞后于指令信号，请分析产生这种现象的原因及消除的办法。 31、步进电机常用的驱动放大电路有哪几种？它们在性能上各有何特点？ 32、说说正式加工前的程序校验和空运行调试有什么意义？ 33、数控加工编程的主要内容有哪些？ 34、简述绝对坐标编程与相对编程的区别。 35、在孔加工中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成？ 36、简要说明数控机床坐标轴确立的基本原则。 37、说明模态指令（模态代码）和非模态指令（非模态代码）的区别） 38、.刀具半径补偿的作用是什么？使用刀具半径补偿有哪几步，在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能？ 39、数据采样式进给位置伺服系统中选择采样周期时，应考虑那些因素？ 40、光电盘为什么要采用相同的两套光电元件？它们的安装位置如何确定？ 41、什么叫做数控机床的脉冲当量？它影响数控机床的什么性能？一般数控机床的脉冲当量为多大值？ 42、 G90 G00 X20.0 Y15.0与G91 G00 X20.0 Y15.0有什么区别？
数控机床的发展史 1.第一代数控机床产生于 1952年（电子管时代）美国麻省理工学院研制出一套试验性数字控制系统，并把它装在一台立式铣床上，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床，但是这台机床毕竟是一台试验性的机床。到了1954年11月，在帕尔森斯专利基 础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司。 2.第二代数控机床产生于1959年（晶体管时代）电子行业研制出晶体管元器件，因而数控系统中广泛采用晶体管和印制电路板，使数控机床跨入了第二代。同年3月，由美国克耐·杜列克公司（Keaney ＆Trecker Corp）发明了带有自动换刀装置的数控机床，称为“加工中心”。现在加工中心已成为数控机床中一种非常重要的品种，在工业发达的国家中约占数控机床总量的l/4左右。生产出来。 3. 第三代数控机床产生于1960年（集成电路时代）研制出了小规模集成电路。由于它的体积小，功耗低，使数控系统的可靠性得以进一步提高，数控系统发展到第三代。以上三代，都是采用专用控制的硬件逻辑数控系统（NC）。 4.第四代数控机床产生于 1970年前后随着计算机技术的发展，小型计算机的价格急剧下降、小型计算机开始取代专用控制的硬件逻辑数控系统（NC），数控的许多功能由软件程序实现。由计算机作控制单元的数控系统（CNC），称为第四代。1970年，在美国芝加哥国际展览会上，首次展出了这种系统。 5.第五代数控机床产生于1974年美、日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统的数控机床。30多年来，微处理机数控系统的数控机床得到飞速发展和广泛的应用，这就是第 五代数控（MNC）。后来，人们将MNC也统称为CNC。 柔性制造系统 1967年，英国首先把几台数控机床联接成具有柔性的加工系统，这就是最初的FMS—Flexible Manufacturing System柔性制造系统。之后，美、欧、日等国也相继进行了开发和应
数控技术概述 数控是数字控制的简称，英文为 Numerical Control，简称NC。目前数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控(Computer Numerical Control )，简称CNC，国外一般都称为CNC，很少再用NC这个概念了。下面详细说明之： 数控(Numerical Control NC 数字控制)是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。 现在，数控技术也叫计算机数控技术(Computer Numerical Control )，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。 一、数控技术的发展状况 第一代数控系统：1952年至1959年，采用电子管元件。 第二代数控系统：1959年开始，采用晶体管元件。 第三代数控系统：1965年开始，采用集成电路。 第四代数控系统：1970年开始，采用大规模集成电路及小型通用计算机。 第五代数控系统：1974年开始，采用微处理机和微型计算机。 柔性制造系统(Flexible Manufacturing System-FMS)带有自动换刀装置(Automatic Tool Changer-ATC)的数控加工中心，是柔性制造的硬件基础，是制造系统的基本级别。其后出现的柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell-FMC)，是较之高一级的柔性制造系统，它一般由加工中心机床与自动更换工件(Automated Work-piece Changer-AWC)的随行托盘(pallet)或工业机器人以及自动检测与监控技术装备所组成。由多台和存储，以及必要的工件清洗和尺寸检查设备，并由高一级的计算机对整个系统进行控制和管理。可实现多品种的全部机械加工。 计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System-CIMS):将车间制造过程的自动化,从生产决策、产品设计、市场预测直到销售的整个生产活动的自动化，特别是技术和管理科室工作的自动化的要求综合成一个完整的生产制造系统，即所谓的计算机集成制造系统，它将一个制造工厂的生产活动进行有机的集成，以实现更高效益、更高柔性的智能化生产。这是当今自动化制造技术发展的最高阶段。
第一章 ? 1. 什么叫机床的数字控制？什么是数控机床？机床的数字控制原理是什么？ 答：数字控制是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程(如加工、测量、装配等)进行可编程控制的自动化方法。 数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。是数控技 术典型应用的例子。 数控机床在加工零件时，首先是根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工 艺参数和位移数据；其次是编制零件的数控加工程序，然后将数控程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停、进给运动方向、速度和位移的大小，以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开、路程和参数进行工作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。 ? 2. 什么叫点位控制、直线控制和轮廓控制？ 答：点位控制是控制点到点的距离。只是要求严格控制点到点之间的距离，而与所走 的路径无关。 直线控制是不仅控制点到点的距离，还要控制这两点之间的移动速度和路线，使之沿 坐标平行或成45°的方向运动。也就是说同时控制的坐标只有一个。 轮廓加工控制是控制轮廓加工，实时控制位移和速度。它的特点是能够对两个或两个 以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续地相关控制，使合成的平面或空间运动轨 迹能满足轮廓曲线和曲面加工的要求。控制过程中不仅对坐标的移动量进行控制，而 且对各坐标的速度及它们之间比率都要行严格控制，以便加工出给定的轨迹。 ? 3. 简述数控机床是如何分类的？ 答：按伺服系统的类型分： 开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床、半闭环控制的数控机床。 按工艺方法分： 金属切削类数控机床、金属成型类及特种加工类数控机床。 按功能水平分： 低档数控机床；中档数控机床；高档数控机床。 ? 4.什么叫CNC？
数控技术现状与发展 讲课目录提纲 华南理工大学机械与汽车工程学院 李伟光教授 2010年5月
目录
一数控技术概述 1.1数控技术与国民经济 1.2数控技术的起源 1.3研究数控技术的科技动力 1.4研究数控技术的社会环境 1.5数控技术的应用 1.6有关数控技术产业的国家政策 1.7国内外数控技术与设备行业情况介绍二数控设备的控制系统 2.1 数控系统概述 2.2 数控系统的组成、性能与体系结构2.2.1 数控系统性能的现状与发展趋势 2.2.2 数控系统功能的现状与发展趋势 2.2.3 数控系统体系结构的现状与发展趋势2.2.4 基于PC技术的智能开放式数控系统三数控技术发展与数控设备应用 3.1数控技术的发展与数控设备的应用 3.2应用数控设备的社会需求 3.3应用数控设备的工业环境 3.4应用数控设备的技术支持 3.5国内外应用数控技术的现状与差距 3.6数控机床领域的装置种类及技术发展
3.6.1 高速、高刚度大功率电主轴技术 3.6.2 多功能双摆角数控铣头技术 3.6.3 高刚度大扭矩双摆角数控铣头技术 3.6.4 车铣复合主轴头技术 3.6.5 高速、精密数控回转工作台 3.6.6 全数字交流伺服驱动装置 3.6.7 高速、精密、重载直线导轨精度保持性技术 3.6.8 高速、精密、重载滚珠丝杠精度保持性技术3.6.9 盘式结构大扭矩力矩电机及驱动装置 3.6.10 精密直线电机驱动装置及全闭环控制技术 3.6.11 复合加工技术 3.6.12 切削表面完整性技术 3.6.13 高速切削技术 3.6.14 高速、超高速磨削技术 3.6.15 五轴联动高速高精加工工艺技术 3.6.16 高精度刀具测量技术 3.6.17 刀具动平衡技术 3.6.18 柔性工装关键技术 四培养掌握数控技术与设备的人才 4.1国内外研究数控技术人才的基础与现状 4.1.1国外研究数控技术的现状与成果 4.1.2国内研究数控技术的机构与人才培养现状
数控技术作业1 （1）数控机床由哪几部分组成？各部分的基本功能是什么？ （2）什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？ （3）按照伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？ 答：（1）数控机床是数值控制的工作母体的总称。一把由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成。输入输出设备主要实现程序编制、程序和数据的输入和显示、存储和打印。数控装置是机床的核心,它接受来自出入设备的程和数据，并按输入信息的要求完成数值运算、逻辑判断和输入输出控制等功能。伺服系统是接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件（如主轴驱动、进给驱动）。测量反馈装置该装置由测量部件和响应的测量电路组成，其作用是检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。机床本体是数控机床的主体，是用于完成各种切削加工的机械部分，包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。 （2）主要是走刀路线的控制上的区别。 1.点位控制：刀具移动过程不加工，是指只定位，不需要插补或插补精度够低，经济型机床。 2.直线控制：移动时加工，是指直线插补，相对来说只是一些简单的插补运动，机加工机床。 3.轮廓控制：相对于直线控制，走到路线不一定是直线，有可能是曲线（平面或者空间），是指多轴插补，含圆弧，曲面，空间几何，复杂插动，模具类型机床。 （3）1.开环控制数控系统：这类数控系统不带检测装置，也无反馈电路，以步进电动机为驱动元件。CNC装置输出的指令进给脉冲经驱动电路进行功率放大，转换为控制步进电动机各定子绕组依此通电／断电的电流脉冲信号，驱动步进电动机转动，再经机床传动机构(齿轮箱，丝杠等)带动工作台移动。这种方式控制简单，价格比较低廉，被广泛应用于经济型数控系统中。 2.半闭环控制数控系统：位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端，通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制。由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节，由这些环节造成的误差不能由环路所矫正，其控制精度不如闭环控制数控系统，但其调试方便，可以获得比较稳定的控制特性，因此在实际应用中，这种方式被广泛采用。 3.全闭环控制数控系统：位置检测装置安装在机床工作台上，用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制。这类控制方式的位置控制精度很高，但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环内，调试时，其系统稳定状态很难达到。
章节练习答案 第一章绪论 1．数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？ 答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。 2．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？答：（1）开环控制的数控机床； 其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c. 通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。 （2）闭环控制系统； 其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。 （3）半闭环控制系统： 其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。应用最普及。 3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。 （2）直线控制数控机床特点：a. 既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b. 通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。 如：简易数控车床和简易数控铣床等。 3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。具有点位控制系统的全部功能， 适用于连续轮廓、曲面加工。
4．数控机床有哪些特点？ 答：a.加工零件的适用性强，灵活性好；b.加工精度高，产品质量稳定；c.柔性好；d.自动化程度高，生产率高；e.减少工人劳动强度；f .生产管理水平提高。 适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等
数控机床现状及发展趋势分析 数控机床的概念 数控机床就是在数字控制下，能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。 国产数控机床的发展现状 一、国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小 数控机床是当代机械制造业的主流装备，国产数控机床的发展经历{HotTag}了30年跌宕起伏，已经由成长期进入了成熟期，可提供市场1,500种数控机床，覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域，产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中，五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一。 它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工，是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。
五轴联动数控机床的应用，其加工效率相当于2台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。国产五轴联动数控机床品种日趋增多，国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴数控铣床、五轴龙门铣床、五轴落地铣镗床等均在国内研制成功，改变了国际强手对数控机床产业的垄断局面。 二、国产数控机床存在的问题 由于中国技术水平和工业基础还比较落后，数控机床的性能、水平和可*性与工业发达国家相比，差距还是很大，尤其是数控系统的控制可*性还较差，数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻关，尽快建成与完善数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前主要问题有： 三、核心技术严重缺乏 统计数据表明，数控机床的核心技术—数控系统，由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成，中国90%需要国外进口。如在上海设厂的德国吉特迈集团和意大利利雅路机床集团，在烟台建厂的韩国大宇综合机械株式会社，所有的核心技术都被外方掌握。国内能做的中、高端数控机床，更多处于组装和制造环节，普遍未掌握核心技术。国产数控机床的关键零部件和关键技术主要依赖进口，国内真正大而强的企业并不多。目前世界最大的3家厂商是：日
数控技术第二版课后答 案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
数控技术第二版章节练习答案 第一章绪论 数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？ 答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。 数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工 数控机床的组成及各部分基本功能 答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成 输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印 数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。 伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。 测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。 机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。 ．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床三者如何区别 答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。 （2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。 如：简易数控车床和简易数控铣床等。 （3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。 ．数控机床有哪些特点？ 答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。 适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等 ．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床各有何特点 答：（1）开环控制的数控机床； 其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。 （2）闭环控制系统； 其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。 （3）半闭环控制系统： 其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。应用最普及。
数控技术的最新发展趋势 数控技术是以数字化进行控制机床运作及加工过程的一种方法，由数控装置、进给装置、可编程控制器、主轴驱动器等部分组成。信息技术、计算机技术、传统控制技术的优化结构及有机结合，给数控技术发展现代化提供了新的契机和空间。数控技术的不断发展和应用领域的不断扩大，对关系国计民生的重要行业的发展起着越来越重要的作用。 一、数控技术的发展现状 目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM 与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC 只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场
环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM 中的设定量，因而影响CNC 的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC 系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC 向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。二、数控技术发展趋势 进入20 世纪90 年代以来, 由于计算机技术的飞速发展, 推动了数控机床技术更快的更新换代。 2.1 数控技术体系结构的发展 首先，体系结构的网络化。通过机床联网的形式，可以在任一台机床上对其它机床进行操作、编程、运行、设定，而且不同机床的画面可以同时显示在每台机床的屏幕上。因此，机床联网可以进行无人化操作和远程控制。其次，体系结构的集成化。采用高度集成化的RISC、CPU 芯片和大规模可编程集成电路EPLD、FPGA、CPLD 及专用集成电路ASIC芯片，可以提高软硬件运行速度和数控系统的集成度。而且应用FPD 平板显示技术，还可提高显示器的性能。 2.2 数控技术的性能发展方向 首先，工艺复合性及多轴化。数控机床的工艺复合化，是指工件在一台机床上经一次装夹后，通过旋转主轴头、自动换刀或转台等各种措施，完成多表面、多工序的复合加工。其次，性能的高速高精高效化。速度、精度及效率是机械制造技术的主要性能指标。采用RISC 芯片、高速CPU 芯片、带高分辨率绝对式检测元件以及多CPU 控制
问：数控是什么？ 答：过去我们做模具加工，比较多地使用手工以及机械设备，如车床、铣床、磨床等，那些设备都是机械设备。随着科技的进步，电脑技术被应用到机械加工中，这样的技术，也叫“数字控制技术”，简称“数控”。在企业里应用的数控技术，主要分两类：一是数控机台操作；二是数控编程。数控机台操作和数控编程的关系，通俗地讲是：通过数控编程人员编出软件，让数控机台操作人员在数控机台上使用，以加工出所需要的产品。由于在编程中，要熟悉数控机台加工的工艺，所以，学数控编程的人员，最好有半年以上的数控机台操作经验。也就是说，如果你没有数控机台操作经验，又想学数控技术的话，最好是先学习数控机台操作。目前在模具行业常用的数控机台，也就一般所称的数控机床，主要包括：数控车床、数控铣床、数控电火花、线切割机、数控加工中心等。其中，数控加工中心，是一种多功能的数控机床。 问：数控专业是不是很难学？ 答：数控专业，听起来有点难，但并不是想象中的那么难。我校有专职的教师教学，每一位都是都有5年以上的教学经验，有属于自己的一套教学方案，成熟、实用、效果显著，模具工厂对外加工供给学生实习。有这样的教学体制保障，只要你用积极的心态，即使你没有任何基础，通过我们这里由浅入深的教学安排，都是可以学会的。反过来说，如果一项技术没有难度，很容易学会，那也就没有多大价值了。 问：数控技术的发展趋势？ 答：数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对
国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面: 1. 高速、高精加工技术及装备的新趋势。 2. 5轴联动加工和复合加工机床快速发展。 3. 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势。 4. 重视新技术标准、规范的建立。 问：女生可以学么？ 答：可以。在传统模具行业，模具加工与制作的确是体力劳动占很大比例，既脏又辛苦。但在今天，数控技术被引入模具行业，从产品模具设计到模具生产制作,都是在电脑里完成,模具加工也是电脑控制数控机床自动化生产，完全是技术性工作,谈不上对体力有要求。相反,在现实中,由于有技术的女生比有技术的男生更服从管理,有协作精神，吃苦耐劳、心细等优势,更受企业欢迎.目前我校也有女生在读. 问：数控技术就业前景如何？ 答：近年来，随着计算机技术的发展，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。目前国外机械设备的数控化率已达到85%以上，而我国的机械设备的数控化率不足20%，随着我国机制行业新技术的应用，我国世界制造业加工中心地位形成，数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都
数控技术第二版章节练习答案 第一章绪论 1.1数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？ 答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。 数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工 1.2 数控机床的组成及各部分基本功能 答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成 输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印 数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。 伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。 测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。 机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。 1.3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？ 答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。 （2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。 如：简易数控车床和简易数控铣床等。 （3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。 1.4．数控机床有哪些特点？ 答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。 适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等 1.5．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？ 答：（1）开环控制的数控机床； 其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。 （2）闭环控制系统； 其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。 （3）半闭环控制系统： 其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。应用最普及。
数控技术的发展及国内外现状 数控技术的发展及国内外现状 摘要：数控技术（Numerical Contrl）是一种采用计算机对生产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。本文对数控技术的发展经行了研究，并比较对比了国内外数控技术的发展现状，对国内数控未来的发展提出了建议。 关键词：数控技术；发展；国内外现状 数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光、电技术于一体的现代制造业的基础技术。它具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控技术是制造自动化的基础，是现代制造装备的灵魂核心，是国家工业和国防工业现代化的重要手段，关系到国家战略地位，体现国家综合国力水平，其水平的高低和数控装备拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志。 1.数控技术的发展概述 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院（MIT）开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心（ MC Machining Center），使数控装置进入了第二代。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统（简称 DNC），又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统（简称 CNC），使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机
国内外数控技术发展 ２０世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。自从１９５２年美国第１台数控铣床问世至今已经历了５０个年头。数控设备包括：车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工以及各类专机，形成庞大的数控制造设备家族，每年全世界的产量有１０～２０万台，产值上百亿美元。世界制造业在２０世纪末的十几年中经历了几次反复，曾一度几乎快成为夕阳工业，所以美国人首先提出了要振兴现代制造业。９０年代的全世界数控机床制造业都经过重大改组。如美国、德国等几大制造商都经过较大变动，从９０年代初开始已出现明显的回升，在全世界制造业形成新的技术更新浪潮。如德国机床行业从２０００年至今已接受３个月以后的订货合同，生产任务饱满。 我国数控机床制造业在８０年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在９０年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到５０％，库存超过４个月。从１９９５年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤
其是在１９９９年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。从２０００年８月份的上海数控机床展览会和２００１年４月北京国际机床展览会上，也可以看到多品种产品的繁荣景象。但也反映了下列问题： （１）低技术水平的产品竞争激烈，互相靠压价促销； （２）高技术水平、全功能产品主要靠进口； （３）配套的高质量功能部件、数控系统附件主要靠进口；（４）应用技术水平较低，联网技术没有完全推广使用； （５）自行开发能力较差，相对有较高技术水平产品主要靠引进图纸、合资生产或进口件组装。 当今世界工业国家数控机床的拥有量反映了这个国家的经济能力和国防实力。目前我国是全世界机床拥有量最多的国家（近３００万台），但我们的机床数控化率仅达到１．９％左右，这与西方工业国家一般能达到２０％的差距太大。日本不到８０万台的机床却有近１０倍于我国的制造能力。数控化率低，已有数控机床利用率、开动率低，这是发展我国２１世纪制造业必须首先解决的最主要问题。每年我们国产全功能数控机床３０００～４０００台，日本１年产５万多台数控机床，每年我们花十几亿美元进口７０００～９０００台数控机床，即使这样我国制造业也很难把行业中数控化率大幅度提上去。因此，国家计委、经贸委从“八五”、“九五”就提出数控化改造的方针，在“九五”期间，我协会也曾做过调研。当时提出数控化改造的设备可达８～１０万台，需投入８０～１００亿资金，但得到的经济效益将
数控技术简称数控，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。 不同的场合，数控有三种不同的定义：广义上代表一种控制技术，狭义上代表一种控制系统的实体，还可以代表一种具体的控制装置—数控装置。 数控系统一般是由控制介质，输入装置，数控装置，伺服系统，执行部件和测量反馈装置组成。 数控装置是数控设备的核心。 开环控制系统通常使用功率步进电动机作为执行机构。 半闭环控制系统是在伺服电动机输出轴端或丝杆轴端装有角位移检测装置。 闭环控制系统是在移动部件上直接安装直线位置检测装置。 开环，半闭环，闭环控制三者的区别：开环和半闭环没有位置检测装置，而闭环控制则有位置检测装置。 在现代数控系统中，机床电器逻辑控制装置已经被可编程序控制器（PLC）取代。 在CNC系统中软件和硬件在逻辑上是等价的，它们的特点：硬件处理速度最快，造价相对较高，适应性差；软件设计灵活，适应性强，但处理速度慢。 CNC中软硬件的分配比例是由性能价格比决定的。 CNC的软件必须完成管理和控制两大任务。 CNC必须从一条已知起点和终点的曲线上自动进行“数据点密化”工作，这就是所谓插补。 大多数装置是把光源，指示光栅和光电元件组合在一起，称之为读数头。 位置传感器分接触式和非接触式。 伺服系统主要由四部分组成：控制器，功率驱动装置，检测反馈装置和伺服电动机。。步进电动机的类型：反应式（磁阻式），永磁式，永磁感应式（混合式）；伺服式（只能驱动较小负载，一般与液压扭矩放大器配用，才能驱动机床工作台等较大负载），功率式（可以直接驱动机床工作台等较大负载）；径向分相式（电动机各相按圆周依次排列），轴向分相式（电动机各相按轴向依次排列）；旋转，直线，平面，滚动运动式；单定子式，双定子式，三定子式，多定子式。 步进电动机驱动控制器由环形脉冲分配器和功率放大器两部分组成。 提高步进伺服系统精度的措施：传动间隙补偿，螺距误差补偿，细分线路。
目录 摘要 (1) 1绪论 (1) 2数控技术国外现状 (1) 2.1开放结构的发展 (1) 2.2伺服系统 (1) 2.3 CNC系统联网 (1) 2.4功能不断发展扩大 (1) 3数控技术发展趋势 (1) 3.1性能发展方向 (1) 3.2功能发展方向 (1) 3.3体系结构发展方向 (1) 3.4智能化新一代PCNC数控系 (1) 3.5新一代数控技术关键问题 (1) 结语 (1) 参考文献 (1) 致 (1)
数控技术的现状和发展趋势 CNC technology, the status quo and development trends 摘要 本文简要介绍了当今世界数控技术发展的趋势及国外数控技术发展的现状，在此基础上本文从性能、功能和体系结构三个方面介绍了数控技术的发展方向。阐述肯定了当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能并提出了实现文中所述发展方向的关键技术。 关键词：数控，发展趋势，功能，性能，开放性。 Abstract: This paper mainly introduces the current d evelopment ambition of numerical control technology a nd the developing .ON the basis of this the paper introduce the development direction from the aspect s of capacity, function and structure. PCNC is the key technology to achieve this, because PCNC adapt s to the complex producing procedure and is a new generation of intelligence. Key words：NC, trends, features, performance, openness
数控技术复习纲要 第1章绪论 1. 数控加工的特点及主要加工对象 数控加工的特点： 1）可以加工具有复杂型面的工件 2）加工精度高，质量稳定 3）生产率高 4）改善劳动条件 5）有利于生产管理现代化 数控加工的主要对象： 1）多品种、单件小批量生产的零件或新产品试制中的零件 2）几何形状复杂的零件 3）精度及表面粗糙度要求高的零件 4）加工过程中需要进行多工序加工的零件 5）用普通机床加工时，需要昂贵的工装设备（如工具、夹具和模具）的零件 2. 数控系统由哪几部分组成 数控系统一般由控制介质、输入装置、数控装置、伺服系统、执行部件和测量反馈装置组成。 3. 数控系统的分类： 1）按数控装置分类可分为硬件式数控系统（NC）和软件式数控系统(CNC系统 2）按运动方式分类可分为点位控制系统、点位直线控制系统以及轮廓控制系统。要求了解概念，并能分辨各种具体加工的运动控制方式。 3）按控制方式分类可分为开环控制系统、半闭环控制系统和全闭环控制系统。要求掌握各自的特点。 第2章数控加工工艺 1．数控工艺的三个特点： 工艺详细、工序集中、多坐标联动自动控制加工。 2．切削用量三要素。对刀点、刀位点、换刀点、走刀路线。 1）被加工材料、切削刀具、切削用量。 2）对刀点是数控加工时道具相对零件运动的起点，又称起刀点。 刀位点是指刀具的定位基准点。对刀时，刀位点应与对刀点一致。 换刀点则是加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点，换刀点应设在工件的外部。 走刀路线是刀具在整个加工工序中的运动轨迹。确定走刀路线时应注意以下几点： ①需求最短加工路线 ②最终轮廓一次走刀完成 3．数控加工对刀具材料的要求，常用的刀具材料。 1）刀具应具备如下的切削性能： ①高的硬度个耐磨性 ②足够的强度和韧性