数控加工技术中的数学基础知识
数控加工技术是现代制造业中不可或缺的一部分，它的发展使得工件的加工变得更加精确和高效。然而，要理解和应用数控加工技术，掌握一定的数学基础知识是必不可少的。
首先，数学中的几何知识在数控加工技术中起着重要的作用。几何知识涉及到点、线、面以及它们之间的关系。在数控加工中，工件的形状和尺寸是由几何图形来描述的。例如，一个圆形的工件可以用圆的半径来表示。而在数控编程中，我们需要根据工件的几何形状来确定刀具的路径和运动轨迹。因此，熟悉几何知识对于正确编写数控程序至关重要。
其次，数学中的代数知识也是数控加工技术中不可或缺的一部分。代数涉及到符号、变量和方程。在数控加工中，我们需要使用代数来表示和计算工件的尺寸、位置和运动参数。例如，我们可以使用代数方程来表示工件的轮廓和切削路径。另外，代数知识还可以用于计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）软件中，这些软件可以帮助工程师更好地设计和优化数控加工过程。
除了几何和代数知识，数学中的三角学也在数控加工技术中扮演着重要的角色。三角学涉及到三角函数和三角关系。在数控加工中，我们经常需要计算角度和距离。例如，在数控编程中，我们需要确定刀具的进给速度和切削速度，这就需要使用三角函数来计算。此外，三角学还可以用于计算工件的表面粗糙度和切削力等参数，以便更好地控制加工过程。
此外，微积分也是数控加工技术中的重要数学基础知识之一。微积分涉及到函数、极限、导数和积分等概念。在数控加工中，我们需要使用微积分来描述和分析工件的运动和变化。例如，我们可以使用导数来描述刀具的运动速度和加速度。另外，微积分还可以用于优化数控加工过程，例如通过最小化切削时间或最大化切削效率来优化切削路径。 总之，数控加工技术中的数学基础知识是非常重要的。几何、代数、三角学和微积分等数学知识在数控编程和加工过程中发挥着关键作用。掌握这些数学基础知识可以帮助工程师更好地理解和应用数控加工技术，从而提高工件的加工精度和效率。因此，对于从事数控加工工作的人员来说，不断学习和掌握数学基础知识是至关重要的。
FANUC数控系统数控加工中心机床基础知识
坐标系/对刀点/换刀点
坐标系：主要坐标系分为机床坐标系和工件坐标系，前者由厂家设定，工件坐标系：又叫编程坐标系，用来确定工件各要素的位置。
刀点：主要分为对刀点和换刀点，前者刀具相对工件运动的起点（又叫程序起点或起刀点）。后者是换刀的位置点，在加工中心有换刀的程序，在加工零件的时候，我们只要调刀就可以执行。
2常用基本指令
在校徽的加工过程中，我们要用到这些基本指令：进给功能字F用于指定切削的进给速度。主轴转速功能字S用于指定主轴转速。 刀具功能字T用于指定加工时所用刀具的编号。辅助功能字M用于指定数控机床辅助装置的开关动作。准备功能G指令，用于刀具的运动路线 。如下表1.1是G代码表。
表1.1
G功能字含义表（FANUC—OM系统）
G00 快速移动点定位 G70 粗加工循环
G01 直线插补 G71 外圆粗切循环
G02 顺时针圆弧插补 G72 端面粗切循环
G03 逆时针圆弧插补 G73 封闭切削循环
G04 暂停 G74 深孔钻循环
G17 XY平面选择 G75 外径切槽循环
G18 ZX平面选择 G76 复合螺纹切削循环
G19 YZ平面选择 G80 撤消固定循环
G32 螺纹切削 G81 定点钻孔循环
G40 刀具补偿注销 G90 绝对值编程
G41 刀具半径补偿—左 G91 增量值编程
G42 刀具半径补偿—右 G92 螺纹切削循环
G43 刀具长度补偿—正 G94 每分钟进给量
G44 刀具长度补偿—负 G95 每转进给量
G49 刀具长度补偿注销 G96 恒线速控制
G50 主轴最高转速限制 G97 恒线速取消
G54~G59 加工坐标系设定 G98 返回起始平面
GG65 用户宏指令 G99 返回R平面
3编程方式
在编程的过程中，有两种编程方式：一种是手工编程；另一种是数控自动编程，自动数控编程又分为：图形数控自动变成、语言数控自动编程和语音数控自动编程三种。手工编程的特点是耗费时间长，容易出现错误，无法胜任复杂形状零件的编程。国外资料统计，手工编程时间与机床实际加工时间平均比是30/1。20%─30%机床不能开动的原因是由于手工编程的时间较长引起的。在这节我们以FANUC系统的编程知识来讲解，在这个设计中，我们是以图形数控自动编程来展开的。
数控加工知识
1.简述立式数控加工中心机床和数控车床的机械的组成结构及其部件，并且简要说明各组成部件的作用。
加工中心：基础部件〔承受静载荷以及加工时产生的切削负载〕；主轴部件〔功率输出部件〕；进给机构；数控系统〔控制中心〕；自动换刀系统〔减少加工时间〕；辅助装置〔对加工效率、精度等起确保作用〕 车床：控制系统；床身组件〔床鞍、主轴箱、刀架、尾座等〕；传动系统〔滚珠丝杆〕；辅助装置 2.说明数控机床与一般机床结构上的不同，为什么？ 1〕一般机床有变速箱，数控机床无变速箱2〕一般机床有一个电机，而数控机床每个轴一个电机3〕机床结构不同4〕传动系统不同3.框图描述一下数控系统的基本构成，并且说明其主要作用是什么？〔进行刀具和工件间相对运动的控制〕构成：I/O装置—数控装置—驱动控制装置〔机床电器、PLC〕—机床4.用框图描述一下伺服控制系统的基本构成。〔见附图〕作用：接受来自CNC装置的进给脉冲，经变幻和扩展，再驱动格加工坐标轴，按指令脉冲运动，进给伺服系统是数控装置和机床机械传动部件间的联系环节。
5.简述三相异步交流电机的基本结构，绘出其速度-扭矩特性图。
数控加工技术员必需要掌握以下知识和技能： 1、能够看懂、会画图纸。机械绘图是数控技术员必备的知识和技能，应熟练掌握绘图软件，如CAD等。
2、依据图纸进行数控编程，是技术员的日常工作行为，熟练掌握机床的操作方法，
3、合格的沟通技巧，因必需要与一线工人技术交流，所以应该具备一定的交流技巧。
4、能够修理数控机床，关于换刀、调试机床工作，应该熟练，熟悉工件的加工工艺，能够选择合适的刀具进行加工，明白加工流程，掌握机床的核心技术。
1.简述立式数控加工中心机床和数控车床的机械的组成结构及其部件，并且简要说明各组成部件的作用。
加工中心：基础部件〔承受静载荷以及加工时产生的切削负载〕；主轴部件〔功率输出部件〕；进给机构；数控系统〔控制中心〕；自动换刀系统〔减少加工时间〕；辅助装置〔对加工效率、精度等起确保作用〕 车床：控制系统；床身组件〔床鞍、主轴箱、刀架、尾座等〕；传动系统〔滚珠丝杆〕；辅助装置 2.说明数控机床与一般机床结构上的不同，为什么？ 1〕一般机床有变速箱，数控机床无变速箱2〕一般机床有一个电机，而数控机床每个轴一个电机3〕机床结构不同4〕传动系统不同3.框图描述一下数控系统的基本构成，并且说明其主要作用是什么？〔进行刀具和工件间相对运动的控制〕构成：I/O装置—数控装置—驱动控制装置〔机床电器、PLC〕—机床4.用框图描述一下伺服控制系统的基本构成。〔见附图〕作用：接受来自CNC装置的进给脉冲，经变幻和扩展，再驱动格加工坐标轴，按指令脉冲运动，进给伺服系统是数控装置和机床机械传动部件间的联系环节。
第一部分加工基础知识 选择题
一、 1. 加工（ ）零件，宜采用数控加工设备。
A． 大批量 B 多品种中小批量 C 单件
2. 通常数控系统除了直线插补外，还有（ ）。
A．正弦插补 B 圆弧插补 C 抛物线插补
3. 数控机床的核心是（ ）。
A．伺服系统 B. 数控系统 C. 反馈系统 D. 传动系统
4. 各几何元素间的联结点称为（ ）。
A. 基点 B. 节点 C. 交点
5. 数控机床的标准坐标系是以（ ）来确定的。
A. 右手直角笛卡尔坐标系 B. 绝对坐标系 C. 相对坐标系
6.在试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后( )。
A.要重新测量刀长并修改刀补 B.不需要重新测量刀长和修改刀补 C.重新设定刀号
7. 开环控制系统用于（ ）数控机床上。
A. 经济型 B. 中、高档 C. 精密
8.表面粗糙度的单位是（ ）
A、m B、cm C、mm D、μm
9、开环控制的数控机床，通常使用（ ）为伺服执行机构。
A．交流同步电动机 B．功率步进电动机 C．交流笼型感应电动机
10．数控加工编程前要对零件的几何特征等轮廓要素进行分析，下列轮廓要素中不在分析中的是（ ）。
A．平面 B.直线 C.轴线 D. 曲线
11. 数控机床的种类很多，如果按加工轨迹分则可分为（ ）。
A．二轴控制、三轴控制和连续控制 B.点位控制、直线控制和连续控制
C.二轴控制、三轴控制和多轴
12.在ISO标准中，各坐标轴的正方向是指（ ）。
A、刀具运动的方向 B、刀具相对与工件距离增大的运动方向
C、工件相对于刀具距离增大的运动方向
13. 数控机床的检测反馈装置的作用是：将其准确测得的（不 ）数据迅速反馈给数控装置，以便与加工程序给定的指令值进行比较和处理。
