下载文档原格式
数控技术名词解释数控技术名词解释数控技术：采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
加工中心：数控铣床引是在一般铣床的基础上发展起来的，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似，但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床，所以其结构也与普通铣床有很大区别。
半闭环控制系统：在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置，通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角,间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控装置的比较器中，与输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到差值消除为止的控制系统。
重复定位精度：在在相同条件下（同一台数控机床上，操作方法不同，应用同一零件程序）加工一批零件所得到的连续结果的一致程度。
最小分辨率：两个相邻的分散细节之间的可以分辨的最小间隔。
脉冲当量：相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量点位控制系统:是指数控系统只控制刀具或机床工作台，从一点准确地移动到另一点，而点与点之间运动的轨迹不需要严格控制的系统。
进给功能：定义进给率技术规范的指令。
插补运算和插补功能：在机床运动过程中，为了实现轮廓的控制，数控系统必须根据零件轮廓的曲线形式和进给速度的要求，实时计算出介于轮廓起点和终点之间的所有折线端点的坐标。
笛卡尔坐标系：直角坐标系和斜角坐标系的统称。
机床主轴：机床上带动工件或刀具旋转的轴。
刀位点：刀具的定位基准点。
对刀点：在数控机床上加工零件，刀具相对零件运动的起始点。
刀具偏置：刀具位置沿平行于控制坐标方向上的补偿位移。
刀位轨迹：切削刀具上规定点所走过的轨迹。
插补器：在CNC中，插补功能由软件或者软硬件结合来实现，称为插补器。
刀具半径补偿：数控机床在加工过程中，它所控制的是刀具中心的轨迹，为了方便起见，用户总是按零件轮廓编制加工程序，因而为了加工所需的零件轮廓，在进行内轮廓加工时，刀具中心必须向零件的内侧偏移一个刀具半径值；在进行外轮廓加工时，刀具中心必须向零件的外侧偏移一个刀具半径值。
机械数控技术专业介绍1数控技术原理1.1基本概念所谓数控技术，就是指在使用数字信息的基础上，对机器的加工和活动进行控制的一种技术。
在数控技术中，不但包括了以往经常使用的机械制造技术、计算机技术等，它还包含了很多先进的技术，比如可以预先进行编程，然后使用已经编译好的程序来对设备实现控制的作用。
除此之外，数控技术还对CAD/工程化的方向的发展起到了很大的促进作用。
通俗的说，数控技术就是使用计算机来对其他设备实现控制的功能，是电子信息技术、软件开发等多种计算机技术的综合应用。
如今，微电子已经得到了快速的发展，而随之产生的结果就是数控技术在先进的机械加工之中已然成为了主体。
不单数控的系统性能得到了很好的实现，并且其功效也得到了很大的提升。
因此，数控技术对于机械加工机床有重要的作用。
1.2工作原理在数控技术的装置中，主要包含了计算机系统、接口单元（且这个接口单元适合数控机床的功能相匹配的），以及机床的么个功能的模块结构。
在装置之中，计算机系统的作用就是络来实现远程操作，从而对机床进行控制。
这样不但能够使得工作台在计算机的控制下有着精准的定位，而且对于整个生产过程的加工效率的提升也有着很重要的作用。
除此之外，为了保证计算机可以按照预设的要求进行工作，就必须将工件的位置在进行加工之前对它采取固定措施，这时需要对工件加工的速度进行观察，使其适中。
然后，在系统的输入端将一些数据输入进去，之后在电力作用下机床就能够在计算机的控制下，按照之前设计的路线进行准确的执行任务了。
整个对于机床的控制都是通过计算机来进行的，在工作的整个过程中我们所需要做的只是将预设的数据输入到控制的系统之后，之后计算机就能够自动的对这些数控进行处理，然后对机床进行控制，使其正常的加工。
利用数控方式来对机器加工机床进行控制，可以使得机床完成很精准的工作，并且完成的效率很高。
2数控技术的应用2.1工业中应用在工业的生产中，数控技术得到了广泛的使用，主要是应用在对机械设备进行生产的生产线上。
1、数字控制：简称数控，是指用数字化信号对机床或加工过程进行控制的技术，实现数字控制的设备叫做数控系统，装备了数控系统的机床就叫做数控机床。
2、控制轴数：说明数控装置最多可以控制多少个坐标轴。
3、联动抽数：表示数控装置可按一定的规律同时控制其运动的坐标轴数，联动轴数越多，说明数控装置加工复杂空间曲面的能力越强，当然编程也越复杂。
4、定位精度：指实际位置与指令位置的一致程度。
5、定位误差：是指系统稳定以后实际位置和指令位置之差。
6、重复精度：指在相同的条件下，操作方法不变，进行规定次数的操作所得到的实际位置的一致程度，其最大不一致量为重复定位误差。
7、点为控制数控机床：数控装置只要求能够精确地控制一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管从一点到另一点是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。
8、直线控制数控机床：一般要在两点间移动的同时进行切削加工，所以不仅要求具有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。
9、轮廓控制数控机床：这类机床的数控装置能同时控制两个或两个以上坐标轴，对位移和速度进行严格地控制，具有两轮廓加工功能。
10、数控编程：就是指从拿到零件图纸开始，到制成数控机床所需的控制介质的整个过程。
11、手工编程：人工完成程序编制的全部工作，包括用通用计算机进行数值计算。
12、图形编程：完全抛开抽象的符号语言，是一种通过人机对话，利用菜单采取图形交互方式进行编程的自动编程方法。
13、机床坐标系：是机床上的固定坐标系，具有固定的原点和坐标轴方向，原点的位置在数控机床出厂时已经确定。
数控装置内部的位置计算都是在机床坐标系内进行的。
14、绝对坐标系：是以当前坐标系的原点为基准的坐标值。
15、相对坐标系：是以上一个程序段终点为基准的坐标值。
16、插补原理：在数控加工中，一般已知运动轨迹的起点坐标、终点坐标和曲线方程，数控系统根据这些信息实时地计算出各个中间点的坐标，通常把这个过程称为插补。
数控技术的发展一、数控技术的基本概念自从上20世纪中叶数控技术创立以来，它给机械制造业带来了革命性的变化，数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国家的战略技术，基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重要基础性产业。
机床数控技术：“用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。
数控机床是采用了数控技术的机床。
数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用代码，或其它符号编码指令规定的程序。
二、数控技术的产生1.世界上第一台数控机床世界上第一台数控机床于1952年诞生，美国麻省理工学院为一台立式铣床装上了一套采用电子管元件的数控装置，成功地实现了同时控制三轴的运动，而这台机床则被认为是世界上第一台数控机床。
2.数控技术发展的几个重要阶段第一代数控（1952-1959年）：采用电子管构成的硬件数控系统；第二代数控（1959-1965年）：采用晶体管电路为主的硬件数控系统；第三代数控（1965年开始）：采用小、中规模集成电路的硬件数控系统；第四代数控（1970年开始）：采用大规模集成电路的小型通用电子计算机数控系统；第五代数控（1974年开始）：用微型计算机控制的系统；第六代数控（1990年开始）：采用工控PC机的通用CNC系统。
三、数控技术的发展趋势数控技术不仅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，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。
尽管十多年前就出现了高精度、高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。
从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：1.机床的高速化、精密化、智能化、微型化发展随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用，高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。
高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点，在模具制造等领域的应用也日益广泛。
什么是数控技术
数控技术是指利用计算机技术、传感器技术、精密机械技术等现代科技手段，对数码信号进行加工，从而控制机床或机器人等精密机械设备，实现零件的精密加工，提高工艺品质和生产效率，从而让机器代替人类完成工业生产。
数控技术是现代制造业的重要技术之一，实现了数字化设计、数控加工、在线检测等一体化精密制造过程，能够快速高效的生产出复杂的机械零件，产品的精度、稳定性和一致性得到了很大的提高，大大提高了生产效率，降低了生产成本。
在数控技术中，计算机是核心控制设备，承担了数控系统中最重要的任务，它接受数控程序，控制各种电气执行元件的动作，实现零件的加工。
数控系统根据数控程序生成相应的加工路径和加工参数，通过控制主轴的转速、进给速度、刀具位置等来控制加工过程，从而实现对零件的精密加工。
数控技术在制造业中的应用越来越广泛，它已经成为现代化制造业的必要条件。
在机床制造、汽车轮毂加工、模具制造、航空、航天等领域都有广泛的应用。
目前国内的数控技术仍然处于发展阶段，需要加强相关科研，推广应用，实现数控技术的优化和进一步提升产业竞争力。
总之，数控技术是一种统合了机械、电子、计算机、控制与工程技术的高科技，它代表了现代制造业的先进水平，为实现产业升级与转型发挥着重要的作用。
第一章概论1.1数控技术的基本概念1.1.1什么是机床的数字控制数字控制(Numerical Control, NC)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。
数控技术(Numerical Control Technology)采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
也就是利用数字化信号进行控制的技术。
数控机床(Numerical Control Machine Tools) 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。
数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。
计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为核心的数控系统。
1.1.2机床数字控制的原理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。
在数控机床上有下面二种控制方法。
点位控制(Point to Point Control)：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。
轮廓加工控制(Contouring Control)：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。
机床的数字控制是由数控系统完成的。
该系统包括数控装置、伺服驱动装置、可编程控制器和检测装置等。
什么是数控技术？数控技术是指用数字、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，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。
数控技术的发展趋势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效率、质量是先进制造技术的主体。
高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。
为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。
近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。
这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。
目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。
美国CINCINNATI 公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60000r/min。
加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。
在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF 值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。
为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。
2. 5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。
一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。
但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。
当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。
因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。
德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。
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21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。
目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的NGC(The Next GenerationWork-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中国的ONC(Open Numerical Control System)等。
数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。
所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。
目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。
网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。
数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。
国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”（智能生产控制中心，简称CPC)；日本大隈（Okuma）机床公司展出“IT plaza”（信息技术广场，简称IT广场)；德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（开放制造环境，简称OME）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
4. 重视新技术标准、规范的建立（1）关于数控系统设计开发规范如前所述，开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。
我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。
（2）关于数控标准数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。
数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准，即采用G，M代码描述如何（how）加工，其本质特征是面向加工过程，显然，他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。
为此，国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。
STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命，对于数控技术的发展乃至整个制造业，将产生深远的影响。
首先，STEP-NC提出一种崭新的制造理念，传统的制造理念中，NC加工程序都集中在单个计算机上。
而在新标准下，NC程序可以分散在互联网上，这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。
其次，STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸（约75％）、加工程序编制时间（约35％）和加工时间（约50％）。
目前，欧美国家非常重视STEP-NC的研究，欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1～2001.12.31)。
参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。
美国的STEP Tools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者，他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(Super Model)，其目标是用统一的规范描述所有加工过程。
目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。
[编辑本段]数控机床程序编制一.数控机床编程的方法数控机床程序编制的方法有三种：即手工编程、自动编程和CAD/CAM 。
1. 手工编程由人工完成零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序清单直到程序的输入和检验。
适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件，但是，非常费时，且编制复杂零件时，容易出错。
2. 自动编程使用计算机或程编机，完成零件程序的编制的过程，对于复杂的零件很方便。
3. CAD/CAM利用CAD/CAM软件，实现造型及图象自动编程。
最为典型的软件是Master CAM，其可以完成铣削二坐标、三坐标、四坐标和五坐标、车削、线切割的编程，此类软件虽然功能单一，但简单易学，价格较低，仍是目前中小企业的选择。
二.数控机床程序编制的内容和步骤1. 数控机床编程的主要内容分析零件图样、确定加工工艺过程、进行数学处理、编写程序清单、制作控制介质、进行程序检查、输入程序以及工件试切。
2. 数控机床的步骤1) 分析零件图样和工艺处理根据图样对零件的几何形状尺寸，技术要求进行分析，明确加工的内容及要求，决定加工方案、确定加工顺序、设计夹具、选择刀具、确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。
同时还应发挥数控系统的功能和数控机床本身的能力，正确选择对刀点，切入方式，尽量减少诸如换刀、转位等辅助时间。
