第一章数控加工技术概述-数控机床

第一章数控机床概述第一节数控加工的概念一、概念：数字控制(Numerical Control，简称NC)技术是用数字化信息进行控制的自动控制技术。

数控机床：是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电动机的起动和停止，主轴变速，工件松开夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字信息送入数控装置或计算机，经过译码、运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。

数控加工：根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。

二、产生：1952年美国帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院(MIT)合作研制成功了世界上第一台数控机床，它是一台三坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。

第二节数控机床的组成与分类一、数控机床的组成数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电机及拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。

现代数控系统都为计算机数控系统(Computer Numerical Control，简称CNC)。

数控机床的基本组成包括加工程序、输入/输出装置、数控装置、伺服系统、辅助控制装置、反馈系统及机床本体。

图一数控机床的组成第二节数控机床的组成与分类CNC装置(CNC单元)：CNC装置是数控机床的核心部件。

组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。

作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。

1. 操作面板操作面板的是操作人员与机床数控装置进行信息交流的工具。

第一节 数控机床的加工特点及其应用
6)数控机床加工的自动化程度很高，除刀具的进给运动外， 对零件的装夹、刀具的更换、切屑的排除等工作均能自动 完成。 7)采用数控机床加工，能通过选用最佳工艺路线和切削用 量，有效地减少加工中的辅助时间，较大地提高生产效率。 8)在数控机床上加工零件，一般可省去前期划线、中间检 验等工作，通常还可省去复杂的工装，减少对零件的安装、 调整等工作，故能明显缩短加工的准备时间，降低生产费 用。
新型数控车床的空转动时间大为缩短。
第三节 数控车床概述
(3)高柔性 数控车床具有高柔性，适应70%以上的多品 种、小批量零件的自动加工。 (4)高可靠性 随着数控系统的性能提高，数控机床的无故 障时间迅速提高。 (5)工艺能力强 数控车床既能用于粗加工又能用于精加工， 可以在一次装夹中完成其全部或大部分工序。 (6)模块化设计 数控车床的制造采用模块化原则设计。 三、数控车床的组成及布局
第一章
第一节 数控机床的加工特点及其应用
一、数控机床的加工特点 1)能加工超精零件。 2)能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。 3)能加工普通机床不能(或不便)加工的多种零件。 4)能加工经一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 5)一台数控机床可同时加工两个或多个相同的零件，也可 同时加工多工序的不同零件。
一、数控机床的组成
图1-16 数控机床的组成
第二节 数控机床的组成及工作原理
1.输入装臵 (1)控制介质输入 所谓控制介质就是数控信息的物质载体， 通常有穿孔纸带、磁带、磁盘等；相应的输入装臵是光电 纸带阅读机、录音机、磁盘驱动器等。 (2)手工输入 利用键盘和显示屏，输入控制机床运动和刀 具运动的指令。 (3)直接输入存储器 从自动编程机上、其他计算机上或网 络上，将编制好的加工程序通过通信接口直接输入数控装 臵的存储器，这是现代数控机床的发展趋势。

《数控加工编程与操作》教学教案第一章：数控加工概述1.1 数控加工的定义和发展历程1.2 数控系统的组成及工作原理1.3 数控加工的应用范围及优势1.4 数控加工的基本术语和概念第二章：数控编程基础2.1 数控编程的基本方法2.2 数控编程的指令系统2.3 数控编程的格式与规则2.4 数控编程的工艺分析与规划第三章：数控机床与刀具选择3.1 数控机床的分类与结构3.2 数控机床的选择原则3.3 刀具的选择与补偿3.4 数控机床的坐标系与运动控制第四章：数控车削编程与操作4.1 数控车削编程的基本方法4.2 数控车削编程的实例解析4.3 数控车削操作步骤与注意事项4.4 数控车削加工实训第五章：数控铣削编程与操作5.1 数控铣削编程的基本方法5.2 数控铣削编程的实例解析5.3 数控铣削操作步骤与注意事项5.4 数控铣削加工实训第六章：数控加工工艺与编程6.1 数控加工工艺的概念与重要性6.2 数控加工工艺参数的选择6.3 数控编程中的工艺处理6.4 典型零件的数控加工工艺分析第七章：数控编程高级应用7.1 复合刀具路径的编程7.2 高速数控加工编程7.3 数控加工中的仿真与模拟7.4 自动化编程与数控加工第八章：数控机床的维护与故障诊断8.1 数控机床的日常维护与保养8.2 数控机床故障的常见类型8.3 数控机床故障诊断与排除方法8.4 数控机床安全操作与事故预防第九章：数控加工质量控制9.1 数控加工质量的定义与指标9.2 数控加工误差分析与控制9.3 数控加工表面质量的控制9.4 数控加工过程的质量检测与评价第十章：数控加工编程与操作实践案例10.1 数控车削加工案例分析10.2 数控铣削加工案例分析10.3 多轴数控加工案例分析10.4 数控加工综合实训与评价第十一章：CAM软件与应用11.1 CAM软件的功能与作用11.2 常见CAM软件的使用方法11.3 CAM软件与数控编程的结合11.4 利用CAM软件进行数控编程实例第十二章：数控加工项目管理12.1 数控加工项目的定义与特点12.2 数控加工项目管理的流程与方法12.3 数控加工项目中的团队协作与沟通12.4 数控加工项目的风险管理第十三章：数控加工技术的发展趋势13.1 数控加工技术的历史与发展13.2 现代数控加工技术的新进展13.3 数控加工技术在未来的发展趋势13.4 我国数控加工技术的现状与展望第十四章：数控加工安全与环保14.1 数控加工安全的重要性14.2 数控加工安全操作规程14.3 数控加工中的环境保护14.4 数控加工事故的预防与处理第十五章：综合练习与课程设计15.1 数控加工编程与操作的练习题15.2 数控加工编程与操作的课程设计任务书15.3 数控加工编程与操作的课程设计指导15.4 数控加工编程与操作的课程设计评价重点和难点解析本文档详细编写了《数控加工编程与操作》教学教案，共包含十五个章节。

数控加工教案第一章：数控加工概述1.1 数控加工的定义1.2 数控加工的分类1.3 数控加工的应用范围1.4 数控加工的优势与劣势第二章：数控加工设备2.1 数控机床的分类与结构2.2 数控机床的主要部件及其功能2.3 数控机床的坐标系统2.4 数控机床的选用与维护第三章：数控编程基础3.1 数控编程的基本概念3.2 数控编程的步骤与方法3.3 数控编程的常用指令与功能3.4 数控编程的注意事项与技巧第四章：数控加工工艺4.1 数控加工工艺的含义与作用4.2 数控加工工艺的制定与分析4.3 数控加工工艺参数的选择4.4 数控加工过程中的常见问题与解决方法第五章：数控编程与操作5.1 数控编程软件的使用与操作5.2 数控机床的操作步骤与注意事项5.3 数控加工仿真与模拟5.4 数控加工过程中的故障排除与优化第六章：数控加工编程实例6.1 平面加工编程实例6.2 立体加工编程实例6.3 复杂零件加工编程实例第七章：数控加工工艺案例分析7.1 轴类零件加工工艺案例7.2 孔类零件加工工艺案例7.3 箱体类零件加工工艺案例7.4 工艺案例的分析与评价第八章：数控加工设备的使用与维护8.1 数控机床的日常使用与维护8.2 数控机床的故障诊断与维修8.3 数控机床的性能优化与升级8.4 数控机床的安全操作与事故预防第九章：数控加工质量控制9.1 数控加工质量的定义与指标9.2 数控加工质量的影响因素9.3 数控加工质量的控制方法与措施9.4 数控加工质量的检测与评价第十章：数控加工技术的应用与发展10.1 数控加工技术在制造业中的应用10.2 数控加工技术在航空航天领域的应用10.3 数控加工技术在汽车制造业的应用10.4 数控加工技术的发展趋势与展望重点和难点解析一、数控加工概述难点解析：理解数控加工与传统加工的区别，掌握数控加工在不同行业中的应用。

二、数控加工设备难点解析：了解数控机床的各类型及特点，理解数控机床坐标系统的建立及应用。