探 索 数 控 机 床 奥 秘 主讲：颜国霖.

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1 探 索 数 控 机 床 奥 秘 主讲：颜国霖

2 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

3 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

4 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

5 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

6 (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

7 C N 系统原理图

8 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

9 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

10 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

11 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

12 两周半联动加工举例 数控机床

13 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

14 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

15 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

16 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。

17 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。

18 常见数控系统

19 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

20 主轴电机和驱动模块

21 测量反馈装置

22 4、机械系统 （1）主轴传动部件

23 （2）进给传动部件（数控铣床进给传动装置）

24 滚珠丝杠 伺服电机

25 （3）实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置

26 盘式刀库 链式刀库

27 （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。

28 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

29 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。