数控加工编程及操作

1、模块模块1 1 数控加工基础知识数控加工基础知识任务任务1.1 认识数控加工技术认识数控加工技术知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 n了解数控机床的概念了解数控机床的概念 n了解数控技术的发展历程了解数控技术的发展历程n了解数控机床的分类了解数控机床的分类 n了解数控机床加工的特点及适用范围了解数控机床加工的特点及适用范围 n了解数控加工技术的发展趋势了解数控加工技术的发展趋势 思考练习思考练习 学习目标学习目标知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控

2、加工数控加工 思考练习思考练习 1) 1) 数控系统（数控系统（NC SystemNC System） 定义定义：数控设备的：数控设备的数据处理数据处理、控制电路控制电路、伺服机伺服机 构构等构成的系统等构成的系统 作用作用：能逻辑地处理输入到系统中具有特定代：能逻辑地处理输入到系统中具有特定代 码的程序码的程序 将程序译码，使机床运动并加工零件，将程序译码，使机床运动并加工零件，组成组成：程序输入输出设备、计算机数字控制装置：程序输入输出设备、计算机数字控制装置 可编程控制器、主轴进给及驱动装置等可编程控制器、主轴进给及驱动装置等数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数

3、控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 2) 2) 计算机数控系统计算机数控系统( (CNCCNC，Computer Numerical Control)Computer Numerical Control) 由由: : 装有数控系统程序的专用计算装有数控系统程序的专用计算 输入输出设备输入输出设备 计算机数字控制装置（计算机数字控制装置（CNCCNC装置）装置） 可编程控制器（可编程控制器（PLCPLC） 主轴驱动装置和进给驱动装置主轴驱动装置和进给驱动装置如图所示如图所示数控机床数控机床CNC系统原理图系统原理图知识目标知识目标 数控机床数控机床 数

4、控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 3) 3) 数控程序（数控程序（NC ProgramNC Program） 定义定义：输入输入数控系统中的，使数控机床执行数控系统中的，使数控机床执行 一个确定的加工任务的，具有一个确定的加工任务的，具有特定代特定代 码码和其它和其它符号符号编码的一系列编码的一系列指令指令。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 4)4)数控编程数控编程定义定义：将零件的：将零件的加工信息加工信息编制成数控机床能识编制成数

5、控机床能识 别的代码。别的代码。零件的信息包括：零件的信息包括：加工零件的全部加工零件的全部工艺过程工艺过程 工艺参数工艺参数和和位移位移数据信息数据信息将零件的信息记录在控制介质上，用控制介质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的信息来控制机床，实现零件的全部加工过程总结总结：从分析零件图纸到获得数控机床所需控：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。制介质的全部过程，称之为数控编程。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练

6、习 定义：定义： 将刀具相对于工件的将刀具相对于工件的移动轨迹移动轨迹和相关的和相关的工工艺信息艺信息用代码进行编程用代码进行编程 将程序送入数控系统经过数字运算、处理将程序送入数控系统经过数字运算、处理 通过高性能的驱动单元控制机床的刀具与通过高性能的驱动单元控制机床的刀具与工件的相对运动，加工出所需工件的一类机床工件的相对运动，加工出所需工件的一类机床数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 世界上世界上第一台数控机床第一台数控机床是是19521952年美国帕森年美国帕森斯斯parsonsp

7、arsons公司和麻省理工学院公司和麻省理工学院MI.TMI.T合作研合作研制成功的制成功的三坐标数控三坐标数控铣床铣床 它用来加工直升飞机叶片轮廓检查用样板它用来加工直升飞机叶片轮廓检查用样板 数控机床的产生数控机床的产生意义意义：使机械制造业的发：使机械制造业的发展进入了一个新的阶段。展进入了一个新的阶段。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 通常，数控机床可根据通常，数控机床可根据 工艺方式工艺方式、 控制系统运动方式控制系统运动方式、 机床运动轨迹机床运动轨迹、 数控系统的功能水平数

8、控系统的功能水平 进行分类。进行分类。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 按工艺方式分类按工艺方式分类按伺服控制方式分类按伺服控制方式分类按机床运动轨迹进行分类按机床运动轨迹进行分类按坐标分类的数控机床按坐标分类的数控机床按数控系统的功能水平分类按数控系统的功能水平分类数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 最常用的数控机床可分为以下三类：最常用的数控机床可分为以下三类：金属切削类数控机床

9、金属切削类数控机床金属成型类数控机床金属成型类数控机床数控特种加工及其他类型机床数控特种加工及其他类型机床数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 这类数控机床有这类数控机床有数控车床数控车床、数控铣床数控铣床、数控磨床数控磨床、数控钻床数控钻床、数控齿轮加工机数控齿轮加工机床床、加工中心加工中心等。等。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 这类数控机床有这类数控机床有数控折弯机数控折弯机、数

10、控弯数控弯管机管机、数控冲床数控冲床等。等。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 这类数控机床有这类数控机床有数控线切割机床数控线切割机床、数控数控火焰切割机火焰切割机、数控三坐标测量机数控三坐标测量机、数控数控电火花电火花加工机床等。加工机床等。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 最常用的数控机床可分为以下三类：最常用的数控机床可分为以下三类： 1) 1)开环数控机床金属成型类数控机床

11、开环数控机床金属成型类数控机床 2) 2)闭环数控机床闭环数控机床 3) 3)半闭环数控机床半闭环数控机床数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 特点特点：这类数控机床采用：这类数控机床采用开环进给开环进给伺服系统。伺服系统。具体特征有：其数控装置发出的指令信号是具体特征有：其数控装置发出的指令信号是单单 向的向的 没有检测反馈装置对运动部件的没有检测反馈装置对运动部件的 实际位移量进行检测实际位移量进行检测 不能进行运动误差的校正不能进行运动误差的校正因此因此步进电机的步距角步进电机的步距角

12、误差误差、齿轮和丝杠组成的、齿轮和丝杠组成的传动链传动链误差误差都将直接影响加工零件的精度。都将直接影响加工零件的精度。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 特点特点：这类机床的：这类机床的位置检测装置位置检测装置安装在进给安装在进给系统末段端的执行部件上系统末段端的执行部件上 数控机床数控机床 当数控系统发出位移指令后，经过伺服电动当数控系统发出位移指令后，经过伺服电动机、机械传动装置驱动移动部件机、机械传动装置驱动移动部件 直线位置检测装置把检测到的位移量反馈到直线位置检测装置把检测到的

13、位移量反馈到位置比较环节，与输入信号进行比较将误差补偿位置比较环节，与输入信号进行比较将误差补偿到控制指令中再去控制伺服电动机到控制指令中再去控制伺服电动机知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 特点特点：这类机床的检测元件装在驱动电机或传：这类机床的检测元件装在驱动电机或传动丝杠的端部，可动丝杠的端部，可间接测量间接测量执行部件的实际位执行部件的实际位置或位移。置或位移。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练

14、习 缺点缺点：半闭环数控机床可以获得比开环系统更半闭环数控机床可以获得比开环系统更高的精度，但由于机械传动链的误差无法得高的精度，但由于机械传动链的误差无法得到消除或校正，因此它的位移精度比闭环系到消除或校正，因此它的位移精度比闭环系统的要低。统的要低。 大多数数控机床采用半闭环控制系统大多数数控机床采用半闭环控制系统数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 （1 1）点位控制数控机床点位控制数控机床（2 2）直线控制数控机床直线控制数控机床（3 3）轮廓控制的数控机床轮廓控制的数控机床数控机床

15、数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 点位控制的点位控制的概念概念：刀具从某一位置向另一位：刀具从某一位置向另一位置移动时，不管中间的轨迹如何，只要刀具最置移动时，不管中间的轨迹如何，只要刀具最后能正确到达目标位置的控制方式，称为点位后能正确到达目标位置的控制方式，称为点位控制。控制。 在从点到点的移动过程中，在从点到点的移动过程中，只作只作快速空程的快速空程的定位运动，因此定位运动，因此不能不能用于加工过程的控制。用于加工过程的控制。 属于点位控制类的数控机床有：属于点位控制类的数控机床有：数控钻

16、床数控钻床数控坐标数控坐标镗床镗床数控冲床数控冲床数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 点位控制示意图点位控制示意图数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 钻孔工作为点位运动钻孔工作为点位运动. .在钻孔时，从在钻孔时，从A A孔的中心孔的中心到到B B孔的中心移动时，刀具可按下图所孔的中心移动时，刀具可按下图所示示 、 、 、 、 中的任意一条轨迹运动。中的任意一条轨迹运动。 AB 数控机

17、床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 如图所示，除保证点如图所示，除保证点到点的到点的准确位置准确位置之外，之外，还要保证两点之间移动还要保证两点之间移动的的轨迹是直线轨迹是直线，而且对，而且对移动的移动的速度速度也要进行控也要进行控制，以便适应随工艺因制，以便适应随工艺因素变化的不同需要。素变化的不同需要。直线控制示意图直线控制示意图数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 直线控制方式可：直线控

18、制方式可： 控制刀具相对于工作台以适当的控制刀具相对于工作台以适当的进给速度进给速度，沿着平行于某一坐标轴方向或与坐标轴成沿着平行于某一坐标轴方向或与坐标轴成4545的斜线方向作直线轨迹的加工。的斜线方向作直线轨迹的加工。 这种方式是一次同时这种方式是一次同时只有某一轴只有某一轴在运动，在运动，或让或让两轴以相同的速度两轴以相同的速度同时运动以形成同时运动以形成4545的的斜线，所以其控制难度不大，系统结构比较简斜线，所以其控制难度不大，系统结构比较简单。单。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考

19、练习 一般地，都是将点位与直线控制方式结合起一般地，都是将点位与直线控制方式结合起来，组成点位直线控制系统而用于机床上。来，组成点位直线控制系统而用于机床上。 简易数控车床、数控镗铣床，一般有简易数控车床、数控镗铣床，一般有2323个个可控坐标轴，但同时控制的坐标轴只有一个。可控坐标轴，但同时控制的坐标轴只有一个。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 能够能够对两个或两个以上运动对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相坐标的位移及速度进行连续相关的控制，因而可进行曲线或关的控制，因而可

20、进行曲线或曲面的加工。曲面的加工。可可控制刀具相对于工件作连控制刀具相对于工件作连续轨迹的运动。续轨迹的运动。能能加工任意斜率的直线，任加工任意斜率的直线，任意大小的圆弧，配以自动编程意大小的圆弧，配以自动编程计算，计算，可可加工任意形状的曲线加工任意形状的曲线和曲面。和曲面。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 典型的轮廓控制型机床有：典型的轮廓控制型机床有：数控铣床、功能完善的数控车床、数控磨床、数控铣床、功能完善的数控车床、数控磨床、数控电加工机床等。数控电加工机床等。数控机床数控机床

21、知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 数控机床加工时数控机床加工时的横向、纵向等进给量都是以的横向、纵向等进给量都是以坐标数据来进行控制的。坐标数据来进行控制的。一台数控机床，一台数控机床，所谓的几坐标机床所谓的几坐标机床是指有几个是指有几个运动采用了数字控制的机床运动采用了数字控制的机床举例举例：数控车床、数控线切割机床等是属于数控车床、数控线切割机床等是属于 两坐标控制两坐标控制 数控铣床则是三坐标控制数控铣床则是三坐标控制 还有四坐标轴、五坐标轴甚至更多的还有四坐标轴、五坐标轴甚至更多的 坐标轴控制的

22、加工中心等。坐标轴控制的加工中心等。数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 坐标联动加工坐标联动加工是指数控机床的几个坐标轴能是指数控机床的几个坐标轴能够够同时进行移动同时进行移动，从而获得平面直线、平面圆，从而获得平面直线、平面圆弧、空间直线、空间螺旋线等复杂加工轨迹的弧、空间直线、空间螺旋线等复杂加工轨迹的能力能力数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 数控机床数控机床 一些早期的数控机床

23、尽管有三个坐标轴，一些早期的数控机床尽管有三个坐标轴，但能够同时进行联动控制的可能只是其中两个但能够同时进行联动控制的可能只是其中两个坐标轴，那就属于两坐标联动的三坐标机床。坐标轴，那就属于两坐标联动的三坐标机床。 获得空间直线获得空间直线空间螺旋线空间螺旋线在某平面内进行联动控制在某平面内进行联动控制第三轴作单独周期性进给第三轴作单独周期性进给两轴半两轴半不能不能可以可以知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数

24、控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 三轴联动加工三轴联动加工：同时控制同时控制X X、Y Y、Z Z三个坐标三个坐标，实，实现三坐标联动加工，刀具在空间的任意方向都可现三坐标联动加工，刀具在空间的任意方向都可移动，如图所示移动，如图所示数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 四轴联动加工四轴联动加工：指同时控制四个坐标，即在：指同时控制四个坐标，即在三个移动坐标之外，三个移动坐标之外，再加一个旋转坐标再加一个旋转坐标，如，如图所示图所示数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床

25、 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 五轴联动加工五轴联动加工：指同时：指同时控制五个坐标的连续进控制五个坐标的连续进给运动，即三个移动坐给运动，即三个移动坐标之外，再标之外，再加两个旋转加两个旋转坐标坐标数控机床数控机床知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 按数控系统的功能水平不同，数控机床按数控系统的功能水平不同，数控机床可分为可分为低、中、高低、中、高三档。三档。 低、中、高档的界线是相对的，不同时期低、中、高档的界线是相对的，不同时期的划分标准有

26、所不同。的划分标准有所不同。数控机床数控机床功能及指标低档中档高档系统分辨率/m1010.1G00速度（m/min）3-810-2424-100伺服类型开环及步进电机半闭环及直、交流伺服电机闭环及直、交流伺服电机联动轴数2-32-45轴或5轴以上通信功能无RS232接口、DNC接口RS232接口、MAP通信接口、具有联网功能显示功能数码管显示CRT功能齐全、字符图形、人机对话、自诊断除中档功能外，还可能有三维图形内装PLC无有功能强大的内装PLC主CPU8位、16位CPU16位、32位CPU32位、64位CPU结构单片机或单板机单微处理器或多微处理器分布式多微处理器知识目标知识目标 数控机床数

27、控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 1 1）数控加工工作过程数控加工工作过程 2 2）数控加工特点数控加工特点 3 3）数控加工的适应范围数控加工的适应范围 4 4）数控加工的发展趋势数控加工的发展趋势数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 零件图纸上的几何信息零件图纸上的几何信息零件的工艺信息零件的工艺信息首先要将首先要将编写成加编写成加工程序工程序输入到数控系统输入到数控系统中中经过计算经过计算机的处理机的处理运算运算向机床伺服

28、系统及辅助装置发出指向机床伺服系统及辅助装置发出指令令驱动机床动驱动机床动作作实现刀具与工实现刀具与工件的相对运动件的相对运动加工出所要求的零加工出所要求的零件件数控加工数控加工a)a) 图纸与工艺文件图纸与工艺文件 b) b) 加工程序加工程序 c) c) 数控系统数控系统 d) d) 伺服系统伺服系统 e)e)机床本体机床本体 f)f)加工后零件加工后零件 图图1-10 1-10 数控加工工作过程数控加工工作过程知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 与普通机床相比，数控机床加工具有如下特与普通机床相比，

29、数控机床加工具有如下特点：点： 数控机床可以完成普通机床难以完成或根本数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工，因此在不能加工的复杂零件的加工，因此在宇航、宇航、造船、模具造船、模具等加工业中得到广泛应用。等加工业中得到广泛应用。适合于复杂零件的加工适合于复杂零件的加工特点一特点一数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 数控机床的传动装置与床身结构具有很高数控机床的传动装置与床身结构具有很高的的刚度和热稳定性刚度和热稳定性 在传动机构中采取了减小误差的措施，并由在传动机构

30、中采取了减小误差的措施，并由控制系统进行补偿，所以数控机床本身的控制系统进行补偿，所以数控机床本身的定位精定位精度和重复定位精度度和重复定位精度都很高，具有较高的加工精度都很高，具有较高的加工精度 数控机床实现计算机控制，排除人为误差，数控机床实现计算机控制，排除人为误差，零件的加工一致性好，质量稳定可靠。零件的加工一致性好，质量稳定可靠。加工精度高，加工稳定可靠加工精度高，加工稳定可靠特点二特点二数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，加工对象改变时，

31、一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。在数控机床的基础上，可以组成具有时间。在数控机床的基础上，可以组成具有更高柔性的自动化制造系统（更高柔性的自动化制造系统（FMSFMS） 高柔性高柔性特点三特点三数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 数控机床本身精度高、刚性大，常常采用数控机床本身精度高、刚性大，常常采用大进给量高速强力切削，自动化程度高，装大进给量高速强力切削，自动化程度高，装夹定位和过程检验少，因而提高了生产率，夹定

32、位和过程检验少，因而提高了生产率，一般为普通机床的一般为普通机床的3 3 5 5倍，对某些复杂零件倍，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍倍生产效率高生产效率高特点四特点四数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 数控机床的加工过程是按输入程序自动完数控机床的加工过程是按输入程序自动完成的，一般情况下，操作者只要做装卸工成的，一般情况下，操作者只要做装卸工件、更换刀具、关键工序的中间检测以及件、更换刀具、关键工序的中间检测以及观察机床运行等

33、工作，操作人员劳动强度观察机床运行等工作，操作人员劳动强度大大降低，工作环境较好大大降低，工作环境较好自动化程度高，劳动条件好自动化程度高，劳动条件好特点五特点五数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 由于整个加工过程采用程序控制，数控加由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复杂，包含工艺确工的前期准备工作较为复杂，包含工艺确定、程序编制等定、程序编制等 采用数控机床有利于向计算机控制与管理采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过程自动化创生产方面发展，

34、为实现生产过程自动化创造了条件造了条件生产准备工作复杂生产准备工作复杂特点六特点六有利于实现现代化管理有利于实现现代化管理特点七特点七数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 从数控机床的加工特点可以看出，数控机床加工的从数控机床的加工特点可以看出，数控机床加工的主要对象有：主要对象有： 多品种、单件小批量多品种、单件小批量生产的零件或新产品试制生产的零件或新产品试制中的零件。中的零件。 几何形状几何形状复杂复杂的零件。的零件。 精度及表面粗糙度要求高精度及表面粗糙度要求高的零件。的零件。数控加

35、工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 加工过程中需要进行多工序加工的零件。加工过程中需要进行多工序加工的零件。 用普通机床加工时，需要昂贵工装设备（刀具、用普通机床加工时，需要昂贵工装设备（刀具、夹具和模具）的零件。夹具和模具）的零件。数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 现代数控加工正在向现代数控加工正在向高速化高速化、高精度高精度化、化、高柔高柔性性化、化、高一体高一体化、化、网络化网络化和

36、和智能化智能化等方向发展等方向发展。 高速切削高速切削 高精度控制高精度控制 高柔性化高柔性化 高一体化高一体化 高网络化高网络化 智能化智能化数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 受高生产率的驱使，高速化已是现代机床受高生产率的驱使，高速化已是现代机床技术发展的重要方向之一。技术发展的重要方向之一。高速切削可通过高速运算技术、快速插补高速切削可通过高速运算技术、快速插补运算技术、超高速通信技术和高速主轴等运算技术、超高速通信技术和高速主轴等技术来实现。技术来实现。 数控加工数控加工知识目标

37、知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 主轴转速高可以主轴转速高可以减少切削力减少切削力减小切削深度减小切削深度有利于克服机床振动有利于克服机床振动减少传入零件中的热量减少传入零件中的热量排屑加快排屑加快减小热变形，减小热变形，改善加工精度和表面质量改善加工精度和表面质量新一代高速数控机床切削速度已达到：新一代高速数控机床切削速度已达到：5000 8000m/min以上以上 主轴转速在：主轴转速在：30000 r/min以上以上数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数

38、控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 数控机床能在数控机床能在极短时间极短时间内实现内实现升速和降速升速和降速，以，以保持很高的定位精度；保持很高的定位精度； 工作台的移动速度：工作台的移动速度： 在分辨率为在分辨率为 1m1m时，可达时，可达 100 m/min100 m/min以上，以上， 在分辨率为在分辨率为0.1m0.1m时，可达时，可达 240 m/min240 m/min以上；以上； 自动换刀时间在自动换刀时间在1 1秒以内秒以内，工作台交换时间在，工作台交换时间在2.52.5秒以内，并且高速化的趋势有增无减。秒以内，并且高速化的趋势有增无减。因此，经高速加工的工件一

39、般不需要精加工。因此，经高速加工的工件一般不需要精加工。数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 高精度化一直是数控机床技术发展追求的目标高精度化一直是数控机床技术发展追求的目标它包括：机床制造的它包括：机床制造的几何精度几何精度和机床使用的和机床使用的加工加工精度精度控制两方面。控制两方面。 提高机床的加工精度，提高机床的加工精度，一般是通过一般是通过减少数控系减少数控系统误差，提高数控机床基础大件结构特性和热稳统误差，提高数控机床基础大件结构特性和热稳定性，采用补偿技术和辅助措施来达到的。定

40、性，采用补偿技术和辅助措施来达到的。 目前精整加工精度已提高到目前精整加工精度已提高到0.1m0.1m，并进入了，并进入了亚微米级，不久超精度加工将进入纳米时代（加亚微米级，不久超精度加工将进入纳米时代（加工精度达工精度达0.01m0.01m）。）。数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 柔性是指柔性是指机床适应加工对象变化的能力。机床适应加工对象变化的能力。目前，在进一步提高单机柔性自动化加工的同目前，在进一步提高单机柔性自动化加工的同时，正努力向单元柔性和系统柔性化发展。时，正努力向单元柔

41、性和系统柔性化发展。数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 数控加工中心数控加工中心配有配有机械手机械手和和刀具库刀具库，工件一经，工件一经装夹，数控系统就能控制机床自动地更换刀具，装夹，数控系统就能控制机床自动地更换刀具，连续对工件的各个加工面自动地完成铣削、镗连续对工件的各个加工面自动地完成铣削、镗削、铰孔、扩孔及攻螺纹等多工序加工，从而削、铰孔、扩孔及攻螺纹等多工序加工，从而避免多次装夹所造成的定位误差。这样减少了避免多次装夹所造成的定位误差。这样减少了设备台数、工夹具和操作人员，节省了

42、占地面设备台数、工夹具和操作人员，节省了占地面积和加工辅助时间。积和加工辅助时间。数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 为了提高效率，新型数控机床在控制系统和为了提高效率，新型数控机床在控制系统和机床结构上也有所改革，如采取多系统混合机床结构上也有所改革，如采取多系统混合控制方式，用不同的切削方式（车、钻、铣、控制方式，用不同的切削方式（车、钻、铣、攻螺纹等）同时加工零件的不同部位等。攻螺纹等）同时加工零件的不同部位等。 现代数控系统控制轴数多达现代数控系统控制轴数多达1515轴，同时联动轴

43、，同时联动的轴数已达到的轴数已达到6 6轴。轴。数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 CNC CNC系统与加工过程作为一个整体，实现机电系统与加工过程作为一个整体，实现机电光声综合控制，测量造型、加工一体化，加光声综合控制，测量造型、加工一体化，加工、实时检测与修正一体化，机床主机设汁工、实时检测与修正一体化，机床主机设汁与数控系统设计一体化。与数控系统设计一体化。数控加工数控加工知识目标知识目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 学习目标学习目标 数控机床数控机床 数控加工数控加工 思考练习思考练习 实现多种通讯协议，既满足单机需要，又能满实现多种通讯协