数控原理与系统-绪论

数控原理与系统一、绪论掌握数控技术概念。熟悉数控系统的组成。了解数控技术的产生与发展。熟悉数控技术的分类与应用。熟悉常见的数控系统产品。【学习目标】一、绪论

数控技术，简称数控（NumericalControl，NC）

数控技术是现代制造技术的核心。也可以称为计算机数控（ComputerNumericalControl，CNC）

数控系统（NumericalControlSystem）

数控系统的核心是数控装置（NumericalController）。

数控机床（CNCMachineTools）

一个装有程序控制系统的机床，包括数控车床、铣床、加工中心、线切割机床、镗床、钻床、磨床、刨床、滚齿机等。【1.基本概念】一、绪论

数控设备（CNCMachines）

采用了数控技术的机械设备，数控机床是数控设备的典型代表，其他数控设备还有数控冲剪机、数控压力机、数控弯管机、数控坐标测量机、数控绘图仪、数控雕刻机等。【1.基本概念】一、绪论【1.基本概念】一、绪论【2.数控系统组成】数控加工控制过程示意图一、绪论数控系统组成结构图【2.数控系统组成】一、绪论【2.数控系统组成】数控系统组成示意框图一、绪论【2.数控系统组成】典型数控系统配置图FANUCFS-0i-TD/MD系列单元配置一、绪论【2.数控系统组成】典型数控系统配置图SIEMENS

SINUMERIK840系列单元配置【2.数控系统组成】典型数控系统配置图一、绪论华中数控华中HNC-21/22数控系列单元配置【2.数控系统组成】典型数控系统配置图一、绪论亚龙YL-558型数控系统实训装置【3.数控技术的产生与发展】一、绪论20世纪40年代后期起源于飞机制造业，为实现复杂零件的加工。1949年美国帕森(Parsons)公司提出了数控加工的设想，与美国麻省理工学院(MIT)合作，于1952年研制了世界上第一台数控机床——三坐标立式数控铣床。1959年，美国(Keaney&TreckerCompany)开发出了装有自动换刀装置，实现一次装夹多工序加工。1967年英国首先把几台数控机床连接成具有一定柔性的加工系统(FlexibleManufactureSystem，FMS)【3.数控技术的产生与发展】一、绪论80年代末90年代初，计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufactureSystem，CIMS)20世纪80年代初，出现以数台加工中心为主体，配上自动装卸和监控检验装置构成的柔性制造单元(FlexibleManufactureCell，FMC)【3.数控技术的产生与发展】一、绪论国内数控发展历史1958年开始研究数控技术，1958年由清华大学和北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床。1966年研制成功晶体管数控系统，并生产出了数控线切割机、数控铣床等产品。80年代初，引进了一批数控系统和伺服技术。1985年，我国已经拥有加工中心、数控铣床、数控磨床等80多个品种，数控技术的发展进入实用阶段。

90年代以后，高速发展。

【3.数控技术的产生与发展】一、绪论数控技术的发展趋势向高速度、高精度方向发展。向基于个人计算机（PC）的开放式数控系统发展。配置多种遥控接口和智能接口。具有更好的操作性能。数控系统的可靠性不断提高。更先进的伺服控制技术【4.机床数控的特点与优点】一、绪论能够实现复杂工件的加工。加工精度高，产品一致性好。自动化程度高，生产效率高。柔性好，改变程序即可实现不同零件加工。数控加工的弊端？【5.数控系统的分类】一、绪论按装置分：NC（硬件数控系统，硬件电路译码插补计算，CNC（计算机数控系统，软件实现译码插补计算）按控制方式分：开环、全闭环、半闭环和混合型控制。开环控制数控系统结构图【5.数控系统的分类】一、绪论全闭环控制型数控系统结构图【5.数控系统的分类】一、绪论半闭环控制型数控系统结构图【5.数控系统的分类】一、绪论开环补偿型数控系统结构图混合型控制【5.数控系统的分类】一、绪论半闭环补偿型数控系统结构图混合型控制【5.数控系统的分类】一、绪论按功能水平分：低档（经济型）、中档（普及型）和高档三类。功能经济型（低档）普及型（中档）高档型分辨率10

m1

m0.1

m快速进给速度（8～15）m/min（15～30）m/min大于30m/min伺服系统开环半闭环半闭环或全闭环进给驱动元件步进电动机交流伺服电动机交流伺服电动机联动轴数2～3轴2～4轴5轴以上显示功能CRT、LCD单显LCD、TFT液晶彩显LCD、TFT液晶彩显通信无RS232串口、DNC通信、网络接口RS232串口、DNC通信、网络接口【5.数控系统的分类】一、绪论按运动轨迹分：点位控制数控系统、直线控制数控系统、轮廓控制数控系统（多轴联动）。【5.数控系统的分类】一、绪论按联动轴数分：两轴联动、两轴半联动（一轴周期性进给）、三轴联动、多轴联动。【6.数控系统相关知识】一、绪论数控机床的坐标系附加坐标轴UVW。平行于X轴的坐标轴为U，平行于Y轴的坐标轴为V，平行于Z轴的坐标轴为W。回转轴ABC【6.数控系统相关知识】一、绪论数控机床的坐标系【6.数控系统相关知识】一、绪论机床坐标系与参考点机床坐标系，原点不变工件坐标系，原点可变【6.数控系统相关知识】一、绪论加工程序编制手工编程：包括工艺处理、轨迹坐标计算、按指令格式编制校核程序。自动编程：由计算机和自动编程器完成。加工程序结构图O0016；

程序号

N10G00G91X10Y25Z1；快速定位到坐标为（10，25，1）的位置，

增量编程方式N20S1250M03；

主轴以1250r/min速度正转N30G01Z-5F100；

以速度为100mm/min进给，加工直线到坐标为

（10，25，-5）位置N40G02X50Y25I20J0F125；

在x-y

平面上顺时针铣圆弧，终点为

（50，25，-5）半径为20mmN50G00Z100M05；

z轴方向快速退回，主轴停止N60X-50Y-25；

x轴方向快速退回N70M30；

程序结束M30程序示例一块平板上铣切圆环槽的零件程序。【6.数控系统相关知识】一、绪论加工程序编制程序号、程序内容、程序结束标记称为零件加工程序的三要素【6.数控系统相关知识】一、绪论加工程序编制程序编号：FANUC（O）；西门子/华中（%）。程序结束标