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《数控加工工艺及设备》教案内容欢迎阅读备注欢迎阅读 《数控加工工艺及设备》教案内容第一章数控加工工艺及设备基础备注第一节机床数控技术与数控加工设备概述一、机床中有关数控的基本概念1．数字控制（数控）及数控技术 一般意义的数字控制是指用数字化信息对过程进行的控制，是相对模拟控制 而言的。
机床中的数字控制是专指用数字化信号对机床的工作过程进行的可编程 自动控制，简称为数控（NC）。
这种用数字化信息进行自动控制的技术就叫数控 技术。
2．数控系统 是实现数控技术相关功能的软硬件模块的有机集成系统，是数控技术的载 体，它能自动阅读输入载体上事先给定的程序，并将其译码，从而使机床运动并 加工零件。
在其发展过程中有硬件数控系统和计算机数控系统两类。
早期的数控系统主要由数控装置、主轴驱动及进给驱动装置等部分组成，数 字信息由数字逻辑电路来处理，数控系统的所有功能都由硬件实现，故又称为硬 件数控系统（NC 系统）。
3．计算机数控系统 是以计算机为核心的数控系统，由装有数控系统程序的专用计算机、输入输 出设备、可编程逻辑控制器（PLC）、存储器、主轴驱动及进给驱动装置等部分 组成，习惯上又称为 CNC 系统。
CNC 系统已基本取代硬件数控系统（NC 系统）。
4．开放式 CNC 系统 国际电子与电气工程师协会提出的开放式 CNC 系统的定义是：一个开放式 CNC 系统应保证使开发的应用软件能在不同厂商提供的不同的软硬件平台上运 行，且能与其它应用软件系统协调工作。
根据这一定义，开放式 CNC 系统至少包括以下五个特征： （1）对使用者是开放的：应可以采用先进的图形交互方式支持下的简易编 程方法，使得数控机床的操作更加容易； （2）对机床制造商是开放的：应允许机床制造商在开放式 CNC 系统软件的 基础上开发专用的功能模块及用户操作界面； （3）对硬件的选择是开放的：即一个开放式 CNC 系统应能在不同的硬件平 台上运行； （4）对主轴及进给驱动系统是开放的：即能控制不同厂商提供的主轴及进 给驱动系统；欢迎阅读 《数控加工工艺及设备》教案内容（5）对数据传输及交换等是开放的。
数控入门知识点总结1. 数控的基本概念数控技术是一种利用数字信息来控制机床和其他工业机械设备运行的技术。
它通过预先编写好的程序，指示机床在工件上进行加工。
数控技术可以实现自动化生产，提高生产效率，减少操作工人数量，减少人为误差，提高产品质量和精度。
2. 数控系统的组成数控系统主要由数控设备、数控软件、数控程序和数控操作人员组成。
数控设备包括数控机床、数控系统等硬件设备；数控软件包括数控编程软件、数控仿真软件等；数控程序是指预先编写好的控制程序，用于指示机床进行加工操作；数控操作人员是指对数控设备进行操作和维护的人员。
3. 数控编程数控编程是数控加工的关键环节，它是将产品设计图纸中的几何形状和加工要求转换成数控程序的过程。
数控编程需要具备一定的机械加工知识和编程技能，能够合理安排加工顺序，选择合适的刀具和切削参数，编写正确的加工程序。
4. 数控加工工艺数控加工工艺是指数控加工中的一系列操作过程，包括工件装夹、刀具选择、切削参数设置、程序调试等。
数控加工工艺的好坏直接影响到加工质量和效率。
5. 数控加工精度数控加工精度是指数控加工所能达到的加工精度。
数控机床可以实现高精度加工，其加工精度可达到μm级别。
加工精度受到多个因素的影响，如机床精度、刀具精度、加工工艺等。
6. 数控机床数控机床是数控加工的主要设备，它通过数控系统控制刀具在工件上进行加工。
数控机床可以分为铣床、车床、钻床、磨床等不同类型，常见的数控机床有立式加工中心、卧式加工中心、数控车床、数控铣床等。
7. 数控系统数控系统是数控机床的控制核心，它通过控制系统、运动系统、辅助系统等部分实现对机床的精确控制。
数控系统的性能直接影响到数控机床的加工质量和效率。
8. 数控编程语言数控编程语言是编写数控程序的语言，常见的数控编程语言有G代码、M代码等。
G代码是表示刀具路径和切削轨迹的指令，M代码是表示机床辅助功能的指令。
9. 数控仿真数控仿真是在计算机上对数控加工过程进行模拟和验证的过程，它可以帮助程序员在实际加工前发现程序中的错误，避免因编程错误导致的加工事故。
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。
第一循环一、组织教学：考勤、学习准备等。
二、引入课题：复习与举例。
三、讲授新课：（举例讲解）第一章数控加工概述第一节数控机床的基本概念（一）、数字控制的概念1、数字控制（NC）定义：是指用输入数控装置的数字信息来控制机械执行预定的动作。
包括字母、数字、和符号。
2、计算机数控（CNC）定义：是采用具有存储程序的计算机，按照存储在计算机内读写存储器中的控制程序去执行数控装置的一部分或全部数控功能，在计算机外的唯一装置是接口。
3、数控机床定义：用数字信息进行控制的机床。
是用输入专用或通用计算机中的数字信息来控制机床的运动，自动将零件加工出来。
4、数控加工的过程：如书本图1-1所示：加工图样→编制程序→程序单→纸带→数控装置→伺服系统→机床→产品（二）、数控机床的组成组成：程序输入设备、数控装置、伺服系统和机床本体。
1、程序输入设备：1）作用：是输送加工信息。
2）常用设备：光电阅读机、磁盘驱动器和磁带及键盘。
3）信息载体：又称控制介质，是操作者与数控机床发生联系的中间媒介物。
有穿空纸带、磁盘和磁带。
2、数控装置：一般是指控制机床运动的微型计算机，简称“大脑”。
作用：接受加工信息，经处理与计算，再发出相应的脉冲给伺服系统。
3、伺服系统：是数控系统的执行部分。
1）组成：速度、位置、驱动伺服电动机和相应的机械传动控制装置组成。
2）功能：接受指令脉冲信号，使机床上的移动部件作相应的移动，并对定位的精度和速度加以控制。
3）脉冲当量：每一个指令脉冲信号使机床移动部件产生的位移量。
4）常用的伺服系统执行机构有功率步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。
5)伺服系统的精度、快速性及动态响应是影响加工精度、表面质量和生产率的主要因素之一。
4、机床本体（三）、数控机床的加工特点1、加工精度高、加工质量稳定2、加工生产效率高3、减轻劳动强度，改善劳动条件4、对零件加工的适应性强、灵活性好5、有利于生产管理第二节数控机床的分类（一）、按加工路线分类1、点位控制系统1）又称为点到点控制系统。
模块一数控机床概论§1-1 数控机床简介数控技术是综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等学科领域最新成果而形成的一门边缘科学技术。
在现代机械制造领域中，数控技术较早地应用于机床装备中，本课程中的数控技术具体指机床数控技术。
一、基本概念1.数字控制：用数字化信号进行控制的一种现代控制方法，简称数控。
2.计算机数字控制（CNC）：由工业计算机控制程序来实现部分或全部基本控制。
3.数控机床就是采用了数字控制技术的机床。
国际信息处理联盟第五技术委员会对数控机床作了如下定义：“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。
”换言之，数控机床是一种采用计算机，利用数字信息进行控制的高效、能自动化加工的机床，它能够按照机床规定的数字化代码，把各种机械位移量、工艺参数、辅助功能(如刀具交换、冷却液开与关等)表示出来，经过数控系统的逻辑处理与运算，发出各种控制指令，实现要求的机械动作，自动完成零件加工任务。
在被加工零件或加工工序变换时，它只需改变控制的指令程序就可以实现新的加工。
所以，数控机床是一种灵活性很强、技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备。
二、数控机床的组成数控机床是由程序载体、数控装置、伺服系统和机床本体组成，如图1-1所示。
图1-1 数控机床的组成1.程序载体：是人与机床之间联系的中间媒介物质，反映了数控加工中的全部信息。
2.人机交换装置：通过人机交换装置对数控机床进行操作和控制。
3.数控系统：由I/O接口线路，PLC、主控系统等组成。
4.伺服系统：是数控系统和机床本体之间的纽带。
5.机床本体：数控机床的机械结构实体。
6.辅助装置：自动换刀装置、自动交换工作台、润滑排屑装置。
§1-2 数控机床的分类数控机床的品种规格繁多，分类方法不一。
根据数控机床的功能、结构、组成不同，可从控制方式、伺服系统类型、功能水平、工艺方法几个方面进行分类，如表1-1所示。
广东省高等教育自学考试《数控原理与数控技术运用》（课程代码：05785）课程考试大纲目录一、课程性质与设置目的二、考试内容与考核目标第一章概述第一节数字控制与数控机床第二节数控机床的分类第三节数控机床的选型第四节数控技术的发展第二章零件加工程序的编制第一节数控编程的基本知识第二节数控加工工艺基础第三节数控加工指令第四节数控编程典型实例第五节自动编程第三章数控机床加工控制原理第一节数控装置的工作过程第二节插补原理第三节进给速度控制原理第四节刀具补偿原理第四章数控装置第一节数控装置的组成及作用第二节数控装置的硬件系统第三节数控装置的软件系统第四节数控装置的输入/输出接口第五节数控装置的PLC控制功能第六节基于PC的数控系统开发实例第五章位置检测装置第一节概述第二节光栅第三节脉冲编码器第四节旋转变压器第五节感应同步器第六节磁栅第七节球栅第六章数控机床的伺服系统第一节伺服系统的基本概念第二节步进电动机及其驱动装置第三节交流伺服系统第四节机床进给伺服系统设计第五节伺服系统的性能对加工精度的影响第七章机床的数控化改造第一节机床数控化改造的意义第二节数控化改造的内容与改造方案第三节机械部分改造设计第四节数控系统的选型第五节普通车床数控化改造实例三、关于大纲的说明与考核实施要求【附录】题型举例一、课程性质与设置目的（一）课程性质与特点《数控原理与数控技术运用》是全国高等教育自学考试机械制造与自动化专业一门重要的专业课，它以数控机床为对象，研究数控加工程序编制、数字控制系统的工作原理、组成及其在数控机床上的应用，是为培养自学应考者在掌握数控机床基本结构、工作原理的基础上熟练进行数控加工编程而设置的一种应用型课程，共5个学分。
本课程注重实践教学环节，岗位适应性与实用性强。
（二）课程的基本要求通过本课程的学习，自学应考者应掌握数控加工程序编制、数控技术的基本原理和基础知识；学会合理地选用和设计组成数控机床的数控装置及伺服系统，具备编写典型零件数控加工程序、正确使用数控设备的能力。
机床数控技术教学课件：第章计算机数字控制 (一)计算机数字控制技术是现代机床制造中不可或缺的技术，其具有高精度、高效率、高品质、高自动化和高柔性等特点，被广泛应用于各种领域。
机床数控技术教学课件的第章是关于计算机数字控制技术的介绍，本文将就该章节的主要内容进行详细阐述。
一、计算机数字控制技术的概述计算机数字控制技术是一种基于计算机技术的数控技术，将数值信号转换成机床运动的控制指令，通过机电一体化完成工件加工过程控制。
与传统机床的手动操作相比，数字控制技术具有高精度、高速度、高稳定性、高可靠性、高灵活性和高自动化等优点，可以有效提高生产效率和加工精度，同时也可以降低成本和节约人力资源。
二、计算机数字控制的基本原理计算机数字控制的基本原理是通过控制器将计算机的数值信号转换成机床的运动，实现对工件的精确加工。
其过程包括程序编制和程序控制两个方面。
程序编制是指按照工件加工的需求编写好加工程序，程序控制则是按照编写好的程序控制加工机床完成对工件的加工过程。
数控机床的控制方式可以分为点位控制、直线控制和环境控制三种。
三、计算机数字控制系统的组成计算机数字控制系统主要由四个部分组成：数控机床、机床控制器、计算机和软件。
其中，数控机床是实现工件加工的主要设备，机床控制器是实现对数控机床的控制和调度，计算机是提供编写程序和管理系统资源的中心设备，软件则是计算机数字控制系统的核心，在控制机床运动和实现工件加工中发挥重要作用。
四、计算机数字控制系统的应用计算机数字控制技术广泛应用于各种领域，如航空航天、汽车制造、船舶制造、机械制造、电子制造、医疗器械等。
在这些领域的生产中，数字控制技术具有重要作用，可以为生产提高效率、提高产品质量、降低生产成本和节约人力资源等方面做出重要贡献。
综上所述，计算机数字控制技术是现代机床制造技术的核心，其具有高精度、高效率、高品质、高自动化和高柔性等特点，是提高生产效率和加工精度的重要手段。
