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的基本数控功能的数控系统。

4.4.数控机床：

装备了数控系统的机床。

数控机床：

第一章第一章概概述述5.5.加工中心（加工中心（ATCATC自动换刀装置）自动换刀装置）6.6.直接数字控制（群控）直接数字控制（群控）DNCDNC7.7.柔性制造单元柔性制造单元FMCFMC8.8.柔性制造系统柔性制造系统FMSFMS9.9.计算机集成制造系统计算机集成制造系统CIMSCIMS第一章第一章概概述述一、一、基本概念基本概念二、数控机床的组成二、数控机床的组成第一章第一章概概述述CPUCPU是是CNCCNC装置的核心，它由运算器和控制装置的核心，它由运算器和控制器两个部分组成，运算器是对数据进行算器两个部分组成，运算器是对数据进行算术和逻辑运算的部件，控制器是统一指挥术和逻辑运算的部件，控制器是统一指挥和控制数控系统各部件的中央机构。

和控制数控系统各部件的中央机构。

数控机床一般由控制介质、数控装置、伺数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、测量装置和机械本体五个部服驱动装置、测量装置和机械本体五个部分组成。

分组成。

第一章第一章概概述述三三.数控机床主机的结构特点数控机床主机的结构特点高刚度和高抗振性；

高刚度和高抗振性；

小的机床热变形；

高效率、无间隙、低摩擦传动；

简化的机械传动结构；

第一章第一章概概述述四四.数控机床分类数控机床分类

（1）

（1）按控制轨迹的特点分类按控制轨迹的特点分类点位控制数控机床点位控制数控机床直线控制数控机床直线控制数控机床轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床第一章第一章概概述述四四.数控机床分类数控机床分类

（2）

（2）按伺服系统的类型分类按伺服系统的类型分类开环控制数控机床开环控制数控机床闭环控制数控机床闭环控制数控机床半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床区别：

位置检测装置及安装位置区别：

位置检测装置及安装位置性能比较：

精度、成本、调试和维护性能比较：

精度、成本、调试和维护第一章第一章概概述述一一.基础知识基础知识数控机床的标准坐标系是如何建立的数控机床的标准坐标系是如何建立的?

ZZ坐标坐标标准规定：

标准规定：

ZZ坐标平行主轴轴线的进给轴。

坐标平行主轴轴线的进给轴。

若若没没有有主主轴轴（牛牛头头刨刨床床）或或者者有有多多个个主主轴轴，则则选择垂直于工件装夹面的方向为选择垂直于工件装夹面的方向为ZZ坐标。

坐标。

若若有有多多个个主主轴轴，则则选选择择垂垂直直于于工工件件装装夹夹面面的的方向为方向为ZZ坐标。

ZZ坐标正方向的规定：

刀具远离工件的方向。

坐标正方向的规定：

第二章第二章数控加工程序的编制数控加工程序的编制标准规定：

XX坐标是水平的，平行于工件装夹平面。

坐标是水平的，平行于工件装夹平面。

（11）在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。

）在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。

ZZ轴轴水水平平（卧卧式式），则则从从刀刀具具（主主轴轴）向向工工件件看看时，时，XX坐标的正方向指向右边。

坐标的正方向指向右边。

ZZ轴垂直（立式）；

轴垂直（立式）；

单单立立柱柱机机床床，从从刀刀具具向向立立柱柱看看时时，XX的的正正方方向指向右边；

向指向右边；

双双立立柱柱机机床床（龙龙门门机机床床），从从刀刀具具向向左左立立柱柱看看时，时，XX轴的正方向指向右边。

轴的正方向指向右边。

第二章第二章数控加工程序的编制数控加工程序的编制XX坐标坐标l机机床床上上（车车床床、磨磨床床等等）主主轴轴带带工工件件旋旋转转机机床床，XX轴轴的的运运动动方方向向是是工工件件的的径径向向并并平平行行于于横横向向拖拖板板，且且刀刀具具离离开开工工件件旋旋转转中心的方向是中心的方向是XX轴的正方向。

轴的正方向。

第二章第二章数控加工程序的编制数控加工程序的编制YY坐标坐标l利利用用已已确确定定的的XX、ZZ坐坐标标的的正正方方向向，用用右右手手定定则或右手螺旋法则，确定则或右手螺旋法则，确定YY坐标的正方向。

坐标的正方向。

右右手手定定则则：

大大姆姆指指指指向向+X+X，中中指指指指向向+Z+Z，则则+Y+Y方向为食指指向方向为食指指向。

右右手手螺螺旋旋法法则则：

在在XXZZ平平面面，从从ZZ至至XX，姆姆指所指的方向为指所指的方向为+y+y。

第二章第二章数控加工程序的编制数控加工程序的编制二二.常用的基本指令常用的基本指令（P42）（P42）准备功能指令准备功能指令11、快速定位指令、快速定位指令G00G0022、工件坐标系设定、工件坐标系设定G92G9233、直线进给指令、直线进给指令G01G0144、圆弧插补指令、圆弧插补指令G02G03G02G0355、刀具半径补偿指令、刀具半径补偿指令G40G41G42G40G41G42第二章第二章数控加工程序的编制数控加工程序的编制二二.常用的基本指令常用的基本指令（P42）（P42）准备功能指令准备功能指令66、刀具长度补偿指令、刀具长度补偿指令G43G44G43G4477、零点偏移设置指令、零点偏移设置指令G54-G57G54-G5788、绝对和相对编程指令、绝对和相对编程指令G90G91G90G9199、坐标平面选择指令、坐标平面选择指令G17G17、G18G18、G19G19第二章第二章数控加工程序的编制数控加工程序的编制辅助功能指令辅助功能指令程序停止指令程序停止指令M00M00计划停止指令计划停止指令M01M01主轴控制指令主轴控制指令M03M03、M04M04、M05M05换刀指令换刀指令M06M06冷却液控制指令冷却液控制指令M07M07、M08M08、M09M09第二章第二章数控加工程序的编制数控加工程序的编制辅助功能指令辅助功能指令夹紧、松开指令夹紧、松开指令M10M10、M11M11主轴及冷却液控制指令主轴及冷却液控制指令M13M13、M14M14程序结束指令程序结束指令M02M30M02M30数控机床的输入介质是：

穿孔纸带、磁带数控机床的输入介质是：

穿孔纸带、磁带和磁盘和磁盘第二章第二章数控加工程序的编制数控加工程序的编制保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；

保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；

尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。

率。

利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作量；

制的工作量；

在车削和铣削加工中，应尽量避免径向切入和切在车削和铣削加工中，应尽量避免径向切入和切出。

出。

确定合理的确定合理的“走刀路线走刀路线”走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。

它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。

对对刀刀点点：

就就是是刀刀具具相相对对于于零零件件运运动动的的起起点点，又又称称“起起刀刀点点”，也也是是零零件件加加工工程程序序运运行行的起点。

的起点。

对刀点的选择：

为为保保证证零零件件的的加加工工精精度度，对对刀刀点点尽尽量量选选在零件的设计基准或定位基准上；

在零件的设计基准或定位基准上；

对对刀刀点点应应选选在在便便于于对对刀刀的的地地方方，便便于于观观察和监测；

察和监测；

选择合适的选择合适的“对刀点对刀点”和和“换刀点换刀点”对刀点的选择：

对刀点的选择应便于坐标计算。

换刀点的选择换刀点的选择：

不碰夹具、工件和机床的原则而定。

选择合适的选择合适的“对刀点对刀点”和和“换刀点换刀点”例例3一一.CNC.CNC装置应该具备以下功能：

装置应该具备以下功能：

（1）控制功能控制功能

（2）准备功能准备功能即即G功能。

功能。

（3）插补功能插补功能（4）进给功能进给功能（5）主轴功能主轴功能（6）辅助功能辅助功能（7）选刀及工作台分度功能选刀及工作台分度功能（8）固定循环功能固定循环功能（9）补偿功能补偿功能（10）字符、图形显示功能字符、图形显示功能（11）诊断功能诊断功能（12）通讯功能通讯功能（13）在线自动编程功在线自动编程功能能第三章第三章CNCCNC装置及其接口电路装置及其接口电路二二.硬件结构硬件结构1.1.单微处理器结构和单微处理器结构和多微处理器结构多微处理器结构单微处理器结构的单微处理器结构的CNCCNC装置并非只有一个装置并非只有一个微处理器；

微处理器；

多采用多采用“集中控制，分时处理集中控制，分时处理”的方式来的方式来完成各项数控功能；

完成各项数控功能；

第三章第三章CNCCNC装置及其接口电路装置及其接口电路3.3.多微处理器结构多微处理器结构CNCCNC装置的基本功能模块：

装置的基本功能模块：

（）（）CNCCNC管理模块管理模块（）（）CNCCNC插补模块插补模块（）位置控制模块（）位置控制模块（）存储器模块（）存储器模块（）（）PLCPLC模块模块（）指令、数据的输入输出及显示模块；

（）指令、数据的输入输出及显示模块；

第三章第三章CNCCNC装置及其接口电路装置及其接口电路3.3.多微处理器结构多微处理器结构CNCCNC装置的典型结构装置的典型结构（11）共享总线结构）共享总线结构（22）共享存储器结构）共享存储器结构第三章第三章CNCCNC装置及其接口电路装置及其接口电路三三.CNC.CNC装置常用的软件设计技术装置常用的软件设计技术1.1.前后台型的软件结构前后台型的软件结构2.2.中段式软件结构中段式软件结构第三章第三章CNCCNC装置及其接口电路装置及其接口电路四四.PLC.PLC1.1.可编程序控制器简称可编程序控制器简称PLCPLC。

2.PLC2.PLC采用循环采用循环（巡回巡回）扫描工作方式工作。

扫描工作方式工作。

3.3.数控机床中，数控机床中，PLCPLC有内装型和独立型之分。

有内装型和独立型之分。

4.4.机床机床PLCPLC的工作方式的工作方式5.5.数数控控机机床床用用PLCPLC的的循循环环扫扫描描程程序序分分为为高高级级顺顺序程序和低级顺序程序两个部分。

序程序和低级顺序程序两个部分。

第三章第三章CNCCNC装置及其接口电路装置及其接口电路五、机床五、机床I/OI/O接口接口1.1.功能：

功能：

用用来来接接收收机机床床操操作作面面板板上上的的开开关关、按按钮钮信信号号及及机机床床的的各各种种限限位位开开关关信信号号；

还还用用来来把把机机床床工工作作状状态态指指示示灯灯信信号号送送到到机机床床操操作作面面板板，把控制机床动作的信号送到强电柜。

把控制机床动作的信号送到强电柜。

第三章第三章CNCCNC装置及其接口电路装置及其接口电路五、机床五、机床I/OI/O接口接口2.2.作用和要求作用和要求：

11）进行必要电隔离，防止干扰信号串入，）进行必要电隔离，防止干扰信号串入，防止高压串入对防止高压串入对CNCCNC装置的损坏；

装置的损坏；

22）进行电平转换和功率放大。

）进行电平转换和功率放大。

第三章第三章CNCCNC装置及其接口电路装置及其接口电路3.3.机床机床I/OI/O接口中常用的器件及电路有：

接口中常用的器件及电路有：

11）光电耦合器）光电耦合器常用的光电耦合器有哪几种？

常用的光电耦