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1、数控原理与编程,授课教师：倪笑宇,教材与参考书,教材,数控原理与编程 郑淑芝上海科学技术出版社，2012，第1版,参考书,机床数控技术 胡占齐机械工业出版社，2011，第2版,课程简介,一、内容 包括：数控基本原理、基础知识和基本编程。教材第一、二、三、四、七、八章节。二、要求：掌握基本原理与编程方法即可。三、重点：原理与编程，理论为主。四、难点：原理与工艺五、学时安排 40学时，其中6学时实验。,教学方法与成绩评定,期末成绩=考试成绩x70%+平时成绩x20%+实验成绩x10%,作业+课堂提问,考勤,纪律,教学方法,课堂教学,实验教学,课下自学,板书与PPT相结合，,理论与例题相结合,3个数

2、控车床和铣床的相关实验,培养自学能力,成绩评定,平时成绩,什么是数控机床？,你所想象的数控机床 是什么样的？,第一章 数控机床概述,数控车床,数控铣床,常见的数控机床：,第一章 数控机床概述,数控钻床,数控镗床,第一章 数控机床概述,第一章 数控机床概述,1.1数控机床基本概念与原理,一、定义,数字控制（Numerical Control）NC.简称数控。,1.数控技术：是指利用数字、文字和符号组成的数字指令对控制对象 进行动作控制的技术。,数控也称为计算机数控CNC。,2.数控系统：是指实现数控技术的机电控制设备。,3.数控机床：是一种装有程序控制系统的自动化机床。,数字控制是相对于模拟控制

3、而言，数字控制系统中的控制信息是数字量，而模拟控制系统中的控制量是模拟量。,数字控制相比模拟控制有抗干扰性强、可靠性高、集成度高等优点。,程序,刀具,二、工作原理,三、工作过程,机床动作工件形状尺寸,数字代码,数控系统,刀具与工件相对运动,动作指令,译码运算处理,第一章 数控机床概述,转化,控制,输入,内部,发出,零件图,工艺分析,编制程序单,输入及校验,机床自动加工,成品零件,一旦完成数控程序的输入，那么数控机床的运行就处于不断的计算、输出、反馈等控制过程，以保障刀具和零件之间相对位置的精确性，从而加工出符合要求的零件。,第一章 数控机床概述,1.2 数控机床的组成与特点,一、组成,数控机床

4、,控制介质数控装置伺服系统检测反馈装置机床本体,二、特点,与普通机床相比：1.自动化程度高 2.灵活性好，适应性强 3.加工精度高，质量稳定可靠 4.生产效率高，经济效益好 5.降低操作者的劳动强度，改善劳动条件 6.具有故障自动监控和诊断能力 7.有利于生产管理现代化,（记录零件加工的全部信息，如加工程序、工艺参数、切削参数）,（包括机床运动部件、执行部件和基础部件）,（由伺服电机和驱动装置组成，是执行部件）,（由检测元件和相应的硬件电路组成，反馈速度与位移）,（由CPU、存储器、总线、IO口及相应软件构成，是核心）,信息,大脑,四肢,感官,躯干,第一章 数控机床概述,1.3 数控系统与数控

5、机床的分类,点位控制数控机床：数控钻床、数控镗床 只能控制刀具的起点和终点位置，对于两点间的运动轨迹由系统设定，在 刀具移动过程中不进行任何加工。直线控制数控机床：数控车床、数控铣床 能够控制刀具从起点到终点沿直线运动的规律，且在刀具移动过程中能够 进行切削加工。轮廓控制数控机床：数控铣床、加工中心 能够控制刀具在起点和终点之间按指定的曲线进行切削加工。,数控 NC.计算机数控 CNC.分布式数控 DNC.,二、数控机床的分类,1.按机床运动控制轨迹分类,（数控技术发展的最初阶段，早期概念）,（计算机替代硬件逻辑电路充当数控装置）,（一种大型数控系统，由一台中央计算机控制管理多个CNC.即构成

6、一个DNC系统，完成产品加工）,一、数控系统的分类,第一章 数控机床概述,2.按伺服系统的类型分类,开环伺服系统数控机床,优点：结构简单，性能稳定缺点：精度相对较低,无位置检测反馈装置，其精度主要取决于伺服单元和伺服电动机的精度，常使用步进电机做执行机构。有一定精度，可用于开环。,闭环伺服系统数控机床,优点：精度高，动态性能好缺点：系统不稳定，结构复杂,装有位置检测反馈装置，并安装在最终运动部件上，如工作台或刀具，直接将最终位置反馈到数控装置，用最终位移与数控指令进行比较做差，用差值控制，直到差值为零。,半闭环伺服系统数控机床,特点：精度与稳定性介于以上二者之间，应用最为广泛,装有位置检测反馈装置，与闭环的差异在于：检测装置不直接检测最终位移而是通过检测进给丝杠或电动机主轴的转角，间接获得位置反馈信息。,3.按系统功能水平分类4.按加工方式分类5.按控制的坐标轴数分类,第一章 数控机床概述,1.6 常用数控系统简介,国际：FANUC系统、西门子系统、三菱系统国内：广州数控系统、华中数控系统,作业：P19.3、4,1.4 数控机床的发展史,两个阶段,第一阶段：硬件电路 NC系统,第二阶段：计算机软件 CNC系统,基本与计算机的发展过程一致,1.5 数控技术的发展方向,数控技术是多学科的综合。,其他学科的发展带动了数控的发展。,