1、华中农业大学 工程技术学院,数控技术,序言,数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；国家战略技术和体现国家综合国力水平重要标志。专家们预言: 二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。,自从上世纪中叶数控技术创立以来，它给 机械制造业带来了革命性的变化。 现在数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术，现代的CAD/CAM，FMS和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在数控技术之上；,序言,第一章 数控机床简介（4h） 第二章 数控编程基础知识（5h） 第三章 数控编程中的工艺分析处理（4h） 第四章 程序编制中的数值计算 (4h) 第五章 车
2、削加工编程（6h） 第六章铣削加工编程（9h） 实验(16h) 考核（2h）,进度计划（48h）,教材与参考书,Mike Mattson, CNC Programming:Priciples and Applications 刘启中等，现代数控技术及应用廖效果，朱启逑，数控技术，湖北科学技术出版社 武汉，2000 毕承恩，丁乃健，现代数控机床，机械工业出版社 北京，1994,教学方法与考核方式,教学方法 课堂教学 实验教学 自学,考核方式 考试（80%） 平时成绩（20%）,1 数控机床概述,本章主要介绍数控技术、数控机床的基本概念、体系结构、工作原理及分类；数控技术及数控机床的发展动向。,内
3、容提要,1947年:美国Parsons公司的John Parsons开始探讨用三坐标曲线数据来控制机床的运动，并进行实验，加工飞机零件。 1949年:Parsons与美国空军(U. S. Air Force)签定了制造第一台数控机床的合同。 1951年:美国麻省理工学院MIT (Massachusetts Institute of Technology)承担了这一项目。,数控机床发展历史, 1952年:MIT用实验室制造的控制装置和新新那提(Cincinnati Hydrotel)公司的立式铣床成功地实现了三轴联动数控运动。 1955年:随着不断改进与完善， NC机床开始用于工业生产。,数控机
4、床发展历史(2),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。,1.1、数字控制与数控技术,1.1、数字控制与数控技术（续）,数控机床（Numerical Control Machine Tools） ：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。它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
5、算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）：以计算机为核心的数控系统。,数控系统构成原理,1、传统机床和数控机床的区别 传统机床(Conventional Machinetool)： 车、铣、刨、磨、钻 刀具和工件的相对位置由操作者控制； 工件精度依赖操作者技能,生产率低 用途：维修、小批量生产 价格低 CNC: 功能类似传统机床， 机床运动由数控系统控制 重复性好，人工干预少 精度稳定，生产率高 用途：中大批量生产，有向小批量发展趋势 价格高、维修调整费用高,1.2 机床运动的自动控制,CNC机床: 由计算机和程序控制的机床 机械结构类似于传统机床：床身、
6、主轴、工作台、丝杆 区别：丝杆由电机直接驱动、电机由计算机控制、传感器检测 位置,零件编程,计算机,电动机,反馈装置,工作台,传感器,2、传统机床和数控机床的构成区别,NC机床: 不使用计算机控制 媒介：穿孔纸带、磁带 CNC机床：计算机控制、软盘、硬盘,3、CNC机床的前身,几乎所有的加工类型都有CNC机床，其中最常用的数控铣和数控车。 数控机床的种类很多，从不同角度对其进行考查，就有不同的分类方法，通常有以下几种不同的分类方法：,1.3 CNC机床类型,按工艺用途分类,切削加工类：如数控铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、FMC等。 成型加工类：数控折弯机、数控弯管机等。
7、 特种加工类：数控线切割机、电火花加工机、激光加工机等。 其它类型：数控装配机、数控测量机、机器人等。,按控制功能分类,仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动； 对轨迹不作控制要求； 运动过程中不进行任何加工。 适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。,1 点位控制数控系统,能实现点位控制数控系统的功能 能实现沿平行某个坐标轴（如X、Y、Z）或两轴等速的方向进行加工； 适用范围：数控镗铣床、数控组合机床等。,2 直线控制数控系统,轮廓控制(连续控制)系统：具有控制几个进给轴同时谐调运动(坐标联动)，使工件相对于刀具按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工
8、的数控系统。 适用范围：数控车床、数控铣床、加工中心等用于加工曲线和曲面的机床。现代的数控机床基本上都是装备的这种数控系统。,3 轮廓控制数控系统,2轴联动（平面曲线） 3轴联动（空间曲面，球头刀） 4轴联动（空间曲面） 5轴联动及6轴联动（空间曲面） 。,联动轴数越多数控系统的控制算法就越复杂！,按联动轴数分类,按数控系统的进给伺服子系统有无位置测量装置可分为开环数控系统和闭环数控系统，在闭环数控系统中根据位置测量装置安装的位置又可分为全闭环和半闭环两种。,按进给伺服系统的类型分类,瑞士Mikron公司UCP1000五坐标柔性加工单元,CNC机床类型示例,德国Spinner公司的MC1020型钻铣削加工中心,CNC机床类型示例,日本Mazak公司的柔性加工单元,CNC机床类型示例,立式CNC铣床,CNC机床类型示例,卧式CNC加工中心,CNC机床类型示例,使用回转插入式换刀装置的卧式加工中心,CNC机床类型示例,
