探 索 数 控 机 床 奥 秘 主讲：颜国霖

知识目标 了解数控机床的概念 了解数控机床的分类 了解数控机床组成 学习目标 思考练习

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，该技术范围覆盖很多领域： 基本概念 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，该技术范围覆盖很多领域： ①机械制造技术 ②信息处理、加工、传输技术 ③自动控制技术 ④伺服驱动技术 ⑤传感器技术 ⑥软件技术等 数控机床

1) 数控NC—数字控制 (Numerical Control ) 数控的概念 1) 数控NC—数字控制 (Numerical Control ) 它是指用数字化信号对机床运动及其加工过程 进行控制的一种方法。 数控机床

定义：数控设备的数据处理、控制电路、伺服机 构等构成的系统 数控系统的概念 2) 数控系统（NC System） 定义：数控设备的数据处理、控制电路、伺服机 构等构成的系统 作用：①能逻辑地处理输入到系统中具有特定代 码的程序 ②将程序译码，使机床运动并加工零件， 数控机床

(CNC，Computer Numerical Control) 由: ①装有数控系统程序的专用计算机 计算机数控系统的概念 3) 计算机数控系统 (CNC，Computer Numerical Control) 由: ①装有数控系统程序的专用计算机 ②输入输出设备 ③计算机数字控制装置（CNC装置） ④可编程控制器（PLC） ⑤主轴驱动装置和进给驱动装置 数控机床 如图所示

C N 系统原理图

定义：输入数控系统中的，使数控机床执行 一个确定的加工任务的，具有特定代 码和其它符号编码的一系列指令。 数控程序的定义 4) 数控程序（NC Program） 定义：输入数控系统中的，使数控机床执行 一个确定的加工任务的，具有特定代 码和其它符号编码的一系列指令。 数控机床

定义：将零件的加工信息编制成数控机床能识 别的代码。 零件的信息包括：①加工零件的全部工艺过程 ②工艺参数和位移数据信息 数控编程的概念 5)数控编程 定义：将零件的加工信息编制成数控机床能识 别的代码。 零件的信息包括：①加工零件的全部工艺过程 ②工艺参数和位移数据信息 将零件的信息记录在控制介质上，用控制介质 的信息来控制机床，实现零件的全部加工过程 总结：从分析零件图纸到获得数控机床所需控 制介质的全部过程，称之为数控编程。 数控机床

定义：是一种装有程序控制系统（数控系统） 的高效自动化机床。 它能逻辑地处理具有特定代码和其它符 号编码指令规定的程序。 数控机床的概念 6)数控机床 （NC Machine ） 定义：是一种装有程序控制系统（数控系统） 的高效自动化机床。 它能逻辑地处理具有特定代码和其它符 号编码指令规定的程序。 特点：它综合了计算机、自动控制、精密测 量、机床机构设计与制造等方面的最新成果 数控机床

数控机床加工时的横向、纵向等进给量都是以 坐标数据来进行控制的。 一台数控机床，所谓的几坐标机床是指有几个 运动采用了数字控制的机床 按坐标分类的数控机床 数控机床加工时的横向、纵向等进给量都是以 坐标数据来进行控制的。 一台数控机床，所谓的几坐标机床是指有几个 运动采用了数字控制的机床 举例：①数控车床、数控线切割机床等是属于 两坐标控制 ②数控铣床则是三坐标控制 ③还有四坐标轴、五坐标轴甚至更多的 坐标轴控制的加工中心等。 数控机床

两周半联动加工举例 数控机床

三轴联动加工：同时控制X、Y、Z三个坐标，实现三坐标联动加工，刀具在空间的任意方向都可移动，如图所示 数控机床

四轴联动加工：指同时控制四个坐标，即在三个移动坐标之外，再加一个旋转坐标，如图所示 数控机床

五轴联动加工：指同时控制五个坐标的连续进给运动，即三个移动坐标之外，再加两个旋转坐标 数控机床

数控机床的组成 机械系统 控制 介质 数控 系统 伺服驱动装置 1、控制介质：程序的载体，是编程人员与数控机床之间联系的纽带。

2、数控系统：是数控机床的核心，它根据输入的程序进行运算和控制，并发出相应的信号送到伺服机构，用以驱动机床运动，进行加工操作。 (1)组成:CNC系统由输入输出设备、CNC装置、可编程控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给驱动装置等组成。

常见数控系统

3、伺服系统 伺服系统：是数控系统的执行机构，它接受数控系统的指令信息，按指令信息的要求控制执行部件的进给速度、方向和位移。它包括： （1）进给伺服系统 （2）主轴伺服系统

主轴电机和驱动模块

测量反馈装置

4、机械系统 （1）主轴传动部件

（2）进给传动部件（数控铣床进给传动装置）

滚珠丝杠 伺服电机

（3）实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置

盘式刀库 链式刀库

（5）机床本体及导轨 对床身的要求：刚性高、抗振性好、热变形小、易于安装调整。

在互联网上查询资料，列举国内外几种著名的数控系统。 思考与练习 数控技术经过了哪6代的发展？ 何谓CNC？ 简述数控加工工作过程。 在互联网上查询资料，列举国内外几种著名的数控系统。 数控机床主要由哪几部分组成？数控机床与普通机床相比，有何特点？ 思考练习

数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局，全封闭或半封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自动化。