第一篇：數(shù)控技術(shù)

自1954年美國(guó)麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室研制出第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床。1952美國(guó)帕森格公司和麻省理工學(xué)院研制出第一臺(tái)三位坐標(biāo)銑床。

半閉環(huán)伺服系統(tǒng)控制數(shù)控機(jī)床是用安裝在進(jìn)給絲杠軸端或電動(dòng)機(jī)軸端的角位移測(cè)量元件檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)或絲杠的角位移

插補(bǔ)就是通過(guò)插補(bǔ)計(jì)算程序，根據(jù)程序規(guī)定的進(jìn)給速度要求，完成在輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的中間點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算，也即數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化工作。

在輪廓加工中，由于刀具總有一定的半徑，刀具中心軌跡并不等于零件輪廓軌跡，應(yīng)使刀具中心軌跡偏離輪廓一個(gè)半徑值，這種偏移習(xí)慣上稱為刀具半徑補(bǔ)償 直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)是CNC系統(tǒng)的兩種基本插補(bǔ)功能 目前常用的插補(bǔ)方法可分為脈沖增量插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)

脈沖增量插補(bǔ)的方法：逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法、比例積分法、數(shù)字脈沖乘法器法 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法：直線函數(shù)、擴(kuò)展數(shù)字積分法、二階遞歸擴(kuò)展數(shù)字積分法、雙數(shù)字積分插補(bǔ)法

逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理是每次僅向一個(gè)坐標(biāo)軸輸出一個(gè)進(jìn)給脈沖，每走一步將加工店的瞬時(shí)坐標(biāo)與理論的加工軌跡相比較，判斷實(shí)際加工點(diǎn)與理論加工軌跡的偏差位置，通過(guò)偏差函數(shù)計(jì)算二者之間的偏差

逐點(diǎn)比較法（圓弧、直線插補(bǔ)）有四個(gè)節(jié)拍偏差判斷2坐標(biāo)進(jìn)給3偏差計(jì)算4終點(diǎn)判別 脈沖編碼器在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用：位移測(cè)量2主軸控制3測(cè)速4零脈沖用于回參考點(diǎn)控制。脈沖編碼器根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢驗(yàn)方式可分為接觸式、光電式和電磁式三種。光柵由標(biāo)尺光柵（長(zhǎng)光柵）和指示光柵（短光柵）兩部分組成光柵檢測(cè)：在高精度的數(shù)控機(jī)床上，可以使用光柵作為位置檢測(cè)裝置，將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖，反饋給CNC裝置，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，測(cè)量長(zhǎng)度、角度、速度、加速度、震動(dòng)和爬行等。裝置由光源、透鏡、標(biāo)尺光柵、指示光柵、光電轉(zhuǎn)換元件（讀數(shù)頭）和測(cè)量電路組成刀具半徑補(bǔ)償分為：刀具半徑左補(bǔ)償和刀具半徑右補(bǔ)償

刀具半徑補(bǔ)償目的（使數(shù)控編程按工件輪廓進(jìn)行，自動(dòng)計(jì)算刀心軌跡，即使刀具磨損、重磨、換刀時(shí)也能繼續(xù)加工，這樣即簡(jiǎn)單又能保證加工精度）應(yīng)用（當(dāng)?shù)毒吣p、重磨、換新刀而引起刀具直徑改變后，不必修改程序，只需在刀具參數(shù)設(shè)置中輸入變化后的刀具直徑；同一程序、同一尺寸的刀具，利用半徑補(bǔ)償，在刀具補(bǔ)償參數(shù)中設(shè)置不同的值，可進(jìn)行粗精加工）

B功能刀具半徑補(bǔ)償為基本的刀具半徑補(bǔ)償，它根據(jù)程序段中零件輪廓尺寸和刀具半徑計(jì)算出刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。C功能刀具補(bǔ)償是在計(jì)算出刀具在本段運(yùn)行軌跡后，提前將下一段的程序讀入，然后根據(jù)他們之間的轉(zhuǎn)接的具體情況，再對(duì)本段的軌跡作適當(dāng)?shù)男拚?，得到正確的本段加工軌跡。刀具中心軌跡過(guò)度方式有縮短型（180<=a<360）伸長(zhǎng)型（90<=a<180）插入型（0<=a<90）數(shù)控系統(tǒng)的位置控制是私服系統(tǒng)的重要組成部分，是保證位置控制精度的重要環(huán)節(jié) 轉(zhuǎn)接形式：直線與直線，直線與圓弧，園與圓弧，圓弧與圓弧 常用的檢測(cè)裝置：旋轉(zhuǎn)變壓器，感應(yīng)同步器，編碼器，光柵，磁柵 位置檢測(cè)裝置的精度主要包括系統(tǒng)精度和分辨率

CNC系統(tǒng)軟件包括CNC管理軟件（輸入、I/O處理、通信、顯示、診斷）和CNC控制軟件（譯碼、刀具補(bǔ)償、速度控制、插補(bǔ)、位置控制、開(kāi)關(guān)量控制）

DNC直接數(shù)字控制系統(tǒng)：FMC柔性制造單元，F(xiàn)MS柔性制造系統(tǒng)，加工、物流、信息流三個(gè)子系統(tǒng)組成，CIMS計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，管理信息，技術(shù)信息，制造自動(dòng)化，集成質(zhì)量信息分系統(tǒng)。

CIMS具有智能自動(dòng)化的特征，是提高技術(shù)密集化的成果，是人們用新的概念和方法來(lái)經(jīng)營(yíng)和指導(dǎo)工廠的一種探索，力圖對(duì)傳統(tǒng)的制造業(yè)進(jìn)行全面的技術(shù)改造，力求形成從市場(chǎng)調(diào)研、資源利用、生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、制造和控制到經(jīng)營(yíng)和銷(xiāo)售的良性循環(huán)，以提高機(jī)械制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和在多變的市場(chǎng)環(huán)境中的競(jìng)爭(zhēng)力

機(jī)床數(shù)控技術(shù)的組成包括：1編程技術(shù)2程序載體3人機(jī)交互裝置4數(shù)控系統(tǒng)

CNC系統(tǒng)式數(shù)控系統(tǒng)的核心，伺服系統(tǒng)式CN 系統(tǒng)和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，通常包括伺服驅(qū)動(dòng)器（單元）和伺服電動(dòng)機(jī)（驅(qū)動(dòng)裝置）數(shù)控系統(tǒng)包括：控制器，驅(qū)動(dòng)裝置

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制并將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移的執(zhí)行器，也稱脈沖電動(dòng)機(jī)。其角位移量與電脈沖數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與電脈沖信號(hào)輸入的頻率成正比

2．?dāng)?shù)控機(jī)床輸入裝置的作用是將程序載體上的數(shù)字代碼變成相應(yīng)的控制指令，傳送并

存入數(shù)控裝置內(nèi)。

3．?dāng)?shù)控機(jī)床按所用數(shù)控裝置類型可分為硬線NC數(shù)控機(jī)床和計(jì)算機(jī)CNC數(shù)控機(jī)床。4．一般認(rèn)為柔性制造系統(tǒng)應(yīng)由加工、物流和信息流三個(gè)子系統(tǒng)組成。

6．在數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系中，規(guī)定平行于主軸軸線的坐標(biāo)系為Z坐標(biāo)，對(duì)于沒(méi)有主軸的機(jī)床，則規(guī)定垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)軸的方向。7．?dāng)?shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)由數(shù)控系統(tǒng)（CNC）、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（驅(qū)動(dòng)器）及執(zhí)行元件

（伺服電機(jī)）組成。

9．磁尺位置檢測(cè)裝置由磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測(cè)電路組成。

10．任意選擇刀具法的編碼方式有刀具編碼方式、刀套編碼方式 和記憶式方式。1．感應(yīng)同步器是利用 電磁感應(yīng)原理，將位移或轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，借以進(jìn)行位置檢測(cè)。2．調(diào)速范圍是指數(shù)控機(jī)床要求電動(dòng)機(jī)能提供的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比。

4．異步交流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為1440r/min，工頻為50HZ，其轉(zhuǎn)差率s為 5．刀位點(diǎn)表征刀具特征的點(diǎn)，車(chē)刀的刀位點(diǎn)為刀尖，球頭銑刀的到位點(diǎn)為球心。6．加工中心自動(dòng)運(yùn)行操作包括存儲(chǔ)器運(yùn)行、MDI運(yùn)行和DNC運(yùn)行。

7．刀具半徑補(bǔ)償執(zhí)行過(guò)程一般分為刀具補(bǔ)償建立、刀具補(bǔ)償進(jìn)行和刀具補(bǔ)償撤銷(xiāo)。8．直流電機(jī)的調(diào)速有三種方法：改變電樞電壓、改變磁通量和改變電樞電路的電阻。10．?dāng)?shù)字增量圓弧插補(bǔ)法是用直線段逼近被插補(bǔ)的曲線。1．伺服系統(tǒng)是CNC系統(tǒng)和機(jī)床本體的關(guān)鍵聯(lián)系環(huán)節(jié)。

2．根據(jù)工藝方法可將數(shù)控機(jī)床分為：金屬切削數(shù)控機(jī)床、金屬成形數(shù)控機(jī)床、特種加

工數(shù)控機(jī)床。

3．閉環(huán)或半閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床的加工精度主要由檢測(cè)系統(tǒng)的精度決定。

5．逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法進(jìn)給一步要完成偏差判別、坐標(biāo)進(jìn)給、偏差計(jì)算 和終點(diǎn)判別四個(gè)節(jié)

拍。

6．刀具半徑補(bǔ)償方法分為 刀具半徑補(bǔ)償B功能 與刀具半徑補(bǔ)償C功能。8．調(diào)速范圍是指數(shù)控機(jī)床要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比。

9．脈寬調(diào)制器的作用是將電流調(diào)節(jié)器的控制電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖寬度可調(diào)的脈沖電壓。10．現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床采用的導(dǎo)軌主要有塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。

1．從零件圖紙到編制零件加工程序和制作控制介質(zhì)的全部過(guò)程，稱為數(shù)控編程。2．刀具中心軌跡在編程軌跡的前進(jìn)方向右側(cè)時(shí)稱為右補(bǔ)償。

3．?dāng)?shù)控機(jī)床按加工功能不同可分為點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、直線控制數(shù)控機(jī)床和輪廓控制

數(shù)控機(jī)床。

4．提高開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)精度的措施有傳動(dòng)間隙補(bǔ)償和螺距誤差補(bǔ)償。

5．旋轉(zhuǎn)變壓器在鑒相型測(cè)量系統(tǒng)中，供給定子的正、余弦繞組的激磁信號(hào)是頻率和幅值相同而相位不同的交流電壓。

6．步進(jìn)電機(jī)受脈沖電流的控制，其轉(zhuǎn)子的角位移量和角速度嚴(yán)格地與輸入脈沖的 數(shù)量 和脈沖的 頻率_成正比例。

9．滾珠絲杠螺母副的滾珠循環(huán)方式常用的有外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種。

1．感應(yīng)同步器定尺繞組中感應(yīng)的總電勢(shì)是滑尺上正弦繞組和余弦繞組所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)的（代數(shù)差）。

2刀具中心軌跡在原編程軌跡的基礎(chǔ)上，向右偏移一個(gè)刀具半徑的補(bǔ)償指令是（G42）3．下面哪種檢測(cè)裝置不是基于電磁感應(yīng)原理（光柵）。4．輔助功能M00代碼表示（程序停止）。

5．用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線OA，其起點(diǎn)坐標(biāo)為O（0，0），終點(diǎn)坐標(biāo)A（9，8），若采用插補(bǔ)的總步數(shù)作為終點(diǎn)減法計(jì)數(shù)器JE的初始值，則JE＝（17）。6．縮短型刀補(bǔ)在刀補(bǔ)軌跡轉(zhuǎn)接處工件內(nèi)側(cè)所形成的角度（π≤α≤2π）。8．返回參考點(diǎn)操作就是使運(yùn)動(dòng)部件回到（機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)）。

9．對(duì)于數(shù)控機(jī)床位置傳感器(機(jī)床位置傳感器的精度越高，機(jī)床的加工精度越高）10．圓弧插補(bǔ)指令G03 X Y I J 中，X、Y后的值為圓弧的（終點(diǎn)坐標(biāo)）。

11．采用逐點(diǎn)比較法對(duì)第一象限直線插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)，若偏差函數(shù)大于零，則刀具位于(直線

上方)

12．單微處理器CNC結(jié)構(gòu)中，微處理器CPU通過(guò)(總線）與存儲(chǔ)器、輸入/輸出控制等

各種接口相連。

13．CIMS的中文含義是（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）。

14．PWM調(diào)制方法中最基本、應(yīng)用最廣的是（正弦波脈寬調(diào)制）

15．點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng)（僅控制刀具相對(duì)于工件的定位，不規(guī)定刀具運(yùn)動(dòng)的途徑）

數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向：1向高速、高精度方向發(fā)展2向柔性化、功能集成化方向發(fā)展3向高可靠性方向發(fā)展4向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展5向造型宜人方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床的控制原理：數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字化的信息來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的，將與加工零件有關(guān)的信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字和符號(hào)組成的代碼，按一定的格式編成加工程序單，將加工程序通過(guò)控制介質(zhì)輸入到數(shù)控裝置中，由數(shù)控裝置經(jīng)過(guò)分析處理后，發(fā)出各種與加工程序相對(duì)應(yīng)的信號(hào)和指令控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)加工。

數(shù)控機(jī)床的工作原理：數(shù)控機(jī)床采用了計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行處理從而控制的高效自動(dòng)化機(jī)床，它能夠按照機(jī)床計(jì)算機(jī)規(guī)定的數(shù)字代碼把各種機(jī)械位移量、工藝參數(shù)、輔助功能表示出來(lái)，通過(guò)數(shù)控技術(shù)的邏輯處理或計(jì)算發(fā)出各種控制指令完成要求的機(jī)械動(dòng)作，自動(dòng)完成零件的加工任務(wù)。

機(jī)床數(shù)控技術(shù)：變成技術(shù)、程序載體、人機(jī)交互裝置，數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床本體

所謂脈寬調(diào)制，就是使功率晶體管工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)頻率保持恒定，用改變開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的方法來(lái)調(diào)整晶體管的輸出，是電動(dòng)機(jī)兩端得到寬度隨時(shí)間變化的電壓脈沖 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)廣泛采用直流伺服或交流伺服主軸電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件，構(gòu)成無(wú)級(jí)變速的傳動(dòng)方式

數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)方式有四種：1二級(jí)齒輪變速的主傳動(dòng)方式2定比傳動(dòng)帶的主傳動(dòng)方式3主軸電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)方式4電主軸

滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊方式：1在兩個(gè)螺母之間插入調(diào)整墊片2改變螺母中間半個(gè)螺紋槽的節(jié)距進(jìn)行預(yù)緊3在螺母中間裝一個(gè)彈簧機(jī)構(gòu)

當(dāng)使用直線電動(dòng)機(jī)作為進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，進(jìn)給系統(tǒng)為直接驅(qū)動(dòng)

目前大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都采用任意換刀方式，分為導(dǎo)套編碼、刀具編碼和記憶式三種 數(shù)控機(jī)床的精度檢驗(yàn)分為幾何精度檢驗(yàn)、定位精度檢驗(yàn)和切削精度檢驗(yàn)

柔性制造單元式在制造單元的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，具有一定的柔性。所謂柔性，是指能夠較容易地適應(yīng)多品種、小批量的生成功能，通過(guò)稍加調(diào)整或編程就可同時(shí)加工幾種不同的工作

數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)：1適應(yīng)性、靈活性好2質(zhì)量穩(wěn)定、精度高3生產(chǎn)效率高4勞動(dòng)強(qiáng)度低、勞動(dòng)條件好5有利于現(xiàn)代化生產(chǎn)與管理6具有監(jiān)控功能和故障診斷能力7使用、維護(hù)技術(shù)要求搞

數(shù)控機(jī)床分類：1按運(yùn)動(dòng)控制方式分（點(diǎn)位控制、直線控制、輪廓控制數(shù)控機(jī)床）2按伺服系統(tǒng)類型分類（開(kāi)環(huán)伺服、半閉環(huán)伺服、閉環(huán)伺服系統(tǒng)控制數(shù)控機(jī)床）3按功能水平分類（經(jīng)濟(jì)性、中檔、高檔數(shù)控機(jī)床）4按工藝方法分類（金屬切削、金屬成形、特種加工數(shù)控機(jī)床）特點(diǎn)：開(kāi)環(huán)（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，價(jià)格便宜。有著廣泛的應(yīng)用。但由于沒(méi)有測(cè)量反饋裝置，無(wú)法通過(guò)反饋?zhàn)詣?dòng)進(jìn)行誤差檢測(cè)和校正，因此位移精度一般不高），半閉環(huán)（具有相當(dāng)高的精度，且調(diào)試比較方便，價(jià)格也較全閉環(huán)系統(tǒng)便宜，得到廣泛應(yīng)用），閉環(huán)（定位精度高，調(diào)節(jié)速度快，但由于該系統(tǒng)將絲杠螺母副機(jī)工作臺(tái)導(dǎo)軌這些大慣量環(huán)節(jié)放在閉環(huán)之內(nèi)，給調(diào)試者工作造成很大的困難。如果各種參數(shù)匹配不當(dāng)會(huì)引起系統(tǒng)振蕩，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，影響定位精度，而且系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，故適用于精度要求很高的數(shù)控機(jī)床）

數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1支撐件的高度鋼化2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)約化3傳動(dòng)元件精密化4輔助操作自動(dòng)化

機(jī)床通電步驟：1合上車(chē)床主電源開(kāi)關(guān)2檢查主電動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇是否啟動(dòng)，車(chē)床照明燈是否亮，潤(rùn)滑泵和液壓泵是否啟動(dòng)3按下數(shù)控機(jī)床操作面板上的通電按鍵，系統(tǒng)啟動(dòng)4通電數(shù)秒后顯示屏是否顯示，如果有報(bào)警，就會(huì)提示報(bào)警信息5檢查安裝在車(chē)床上的總壓力表，表頭顯示4MPa，說(shuō)明正常

數(shù)控車(chē)床的一般操作步驟有：1編制程序2開(kāi)機(jī)床3返回參考點(diǎn)4輸入加工程序5程序的編輯6試運(yùn)行程序7找正、對(duì)刀8進(jìn)行連續(xù)加工9操作顯示10程序的輸出11關(guān)機(jī) 數(shù)控機(jī)床維護(hù)的基本要求：1保持使用環(huán)境良好2保證部件的潤(rùn)滑良好3保證機(jī)械精度要求4保證機(jī)床安全可靠

非圓曲線節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算：用直線逼近非圓曲線時(shí)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算（弦線逼近法、割線逼近法和切線逼近法），用圓弧段逼近非圓曲線時(shí)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算（曲率圓法、三點(diǎn)園法、相切園法和雙圓弧法）

第二篇：數(shù)控技術(shù)

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)（機(jī)床）的基本組成：輸入輸出裝置，數(shù)控裝置，伺服驅(qū)動(dòng)（+反饋裝置，輔助裝置及機(jī)床本體）數(shù)控機(jī)床分類：按加工工藝方法分：普通數(shù)控機(jī)床，加工中心。按伺服驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)分：開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床，半閉環(huán)，閉環(huán)。按加工軌跡分：點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床，直線，輪廓。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)：加工精度高，機(jī)床柔性強(qiáng)，自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)率高，經(jīng)濟(jì)效益高，利于管理。數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，自動(dòng)化程度高2廣泛采用高效，無(wú)間隙傳動(dòng)裝置和新技術(shù)新產(chǎn)品3具有適應(yīng)無(wú)人化，柔性化加工的特殊部件4對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，零部件的要求高。數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求1具有較高的靜動(dòng)剛度和良好的抗振性2具有良好的熱穩(wěn)定性3具有較高的運(yùn)動(dòng)精度與良好的低速穩(wěn)定性4具有良好的操作安全防護(hù)性能。提高數(shù)控機(jī)床性能的措施1合理選擇數(shù)控機(jī)床的總體布局2提高結(jié)構(gòu)件的剛度3提高機(jī)床抗振性4改善機(jī)床的熱變形5保證運(yùn)動(dòng)的精度和穩(wěn)定性。數(shù)控機(jī)床常用布局形式：平床身，斜床身，立式床身（大型的）。主傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求：1主軸一般都要求能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速2主軸系統(tǒng)必須具有足夠高的轉(zhuǎn)速和足夠大的功率3主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少傳動(dòng)件4在加工中心上，必須具有安裝刀具和刀具交換所需的自動(dòng)夾緊裝置，以及主軸定向準(zhǔn)停裝置5主軸還需要安裝位置檢測(cè)裝置。主傳動(dòng)的無(wú)級(jí)變速三種方法：1采用交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速運(yùn)動(dòng)2在經(jīng)濟(jì)型，普及型數(shù)控機(jī)床上采用變頻帶變頻電動(dòng)機(jī)或普通交流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速3在高速加工機(jī)床上，采用主軸和電動(dòng)機(jī)一體化的新穎功能部件-電主軸。主軸的聯(lián)接形式：1用輔助機(jī)械變速機(jī)聯(lián)接2定傳動(dòng)比的聯(lián)接3采用電主軸。數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求：1提高傳動(dòng)部件的剛度2減小傳動(dòng)部件的慣量3減小傳動(dòng)部件的間隙4減小系統(tǒng)的摩擦阻力。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本形式：1滾珠絲杠螺母副2靜壓絲杠螺母副3靜壓蝸桿蝸條幅和齒輪齒條幅4直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床對(duì)導(dǎo)軌的基本要求：1導(dǎo)向精度高2精度保持性好3足夠的剛度4良好的摩擦特性。數(shù)控機(jī)床的種類與特點(diǎn)：1滑動(dòng)導(dǎo)軌：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，剛度高，抗震性好2滾動(dòng)導(dǎo)軌：靈敏度高，定位精度高，摩擦小，壽命長(zhǎng)3靜壓導(dǎo)軌：無(wú)摩損，精度保持性好，承載大，剛度好，抗震性好。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制容易，維修方便，負(fù)載大，速度高的情況下易失步。交流逆變：交流伺服，交流主軸，變頻器的共性關(guān)鍵技術(shù)。為進(jìn)交電機(jī)的調(diào)速，需改變電機(jī)的電壓與頻率，這個(gè)改變電壓與頻率的裝置叫逆變器。

三相異步電動(dòng)機(jī)的固有特性：異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定功率下，按規(guī)定的接線方式接線，定轉(zhuǎn)子電路外接電阻和電抗為零時(shí)的轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。常用人為機(jī)械特性：降低定子電壓，轉(zhuǎn)子電路串接電阻，改變定子電源頻率，改變極對(duì)數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法：直接啟動(dòng)，降壓?jiǎn)?dòng)，繞先行電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法：能耗制動(dòng)，反接制動(dòng)（轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，定子兩相反接，發(fā)電反饋制動(dòng)），回饋制動(dòng)?？刂齐娖鳎褐虚g繼電器，時(shí)間繼電器（空氣阻尼式，晶體管式）。保護(hù)電器：熱繼電器，熔斷器，低壓斷路器。電器保護(hù)環(huán)節(jié)：過(guò)載保護(hù)，短路保護(hù)（熔斷器，自動(dòng)開(kāi)關(guān)），零壓與欠壓保護(hù)，過(guò)流保護(hù)。PLC的工作方式：輸入采樣階段，程序執(zhí)行階段，輸出刷新階段。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行特性及影響因素：矩角特性：反映步進(jìn)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)角的關(guān)系。單步運(yùn)行特性：加一個(gè)控制脈沖改變一次通電狀態(tài)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)：步距角：每給一個(gè)電脈沖信號(hào)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子所應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)角度的理論值。轉(zhuǎn)矩：（保持轉(zhuǎn)矩）繞組不通電時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩的最大值或轉(zhuǎn)角不超過(guò)一定值時(shí)的轉(zhuǎn)矩值。直流伺服電動(dòng)機(jī)的基本類型：普通電樞，盤(pán)形電樞，空心杯電樞，無(wú)槽電樞，直流伺服齒輪減速電動(dòng)機(jī)，直流力矩電動(dòng)機(jī)。環(huán)形分配器：根據(jù)指令脈沖信號(hào)按一定的邏輯關(guān)系加到放大器上，使各相繞組安一定的順序和時(shí)間導(dǎo)通和關(guān)斷，并根據(jù)指令使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)確定的運(yùn)行方式。（由勵(lì)磁繞組數(shù)和工作方式?jīng)Q定）

第三篇：數(shù)控技術(shù)

數(shù)控車(chē)床的種類，生產(chǎn)廠家及最新的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控車(chē)床的種類

? 按工藝用途分類

金屬切削類數(shù)控機(jī)床，包括數(shù)控車(chē)床，數(shù)控鉆床，數(shù)控銑床，數(shù)控磨床，數(shù)控鏜床發(fā)及加工中心。這些機(jī)床都有適用于單件、小批量和多品種和零件加工，具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度，以及很高的設(shè)備柔性。

金屬成型類數(shù)控機(jī)床；這類機(jī)床包括數(shù)控折彎?rùn)C(jī)，數(shù)控組合沖床、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。

數(shù)控特種加工機(jī)床；這類機(jī)床包括數(shù)控線（電極）切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控激光切割機(jī)床、專用組合機(jī)床等。

其他類型的數(shù)控設(shè)備；非加工設(shè)備采用數(shù)控技術(shù)，如自動(dòng)裝配機(jī)、多坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)和工業(yè)機(jī)器人等。? 按運(yùn)動(dòng)方式分類

點(diǎn)位控制；點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件只能夠?qū)崿F(xiàn)從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)和定位過(guò)程中不進(jìn)行任何加工工序。如數(shù)控鉆床、數(shù)按坐標(biāo)鏜床、數(shù)控焊機(jī)和數(shù)控彎管機(jī)等。

直線控制；點(diǎn)位直線控制的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件不僅要實(shí)現(xiàn)一個(gè)坐標(biāo)位置到另一個(gè)位置的精確移動(dòng)和定位，而且能實(shí)現(xiàn)平行于坐標(biāo)軸的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或控制兩個(gè)坐標(biāo)軸實(shí)現(xiàn)斜線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

輪廓控制；輪廓控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。它不僅要求控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)位置，而且要求控制整個(gè)加工過(guò)程每一點(diǎn)的速度和位移量，即要求控制運(yùn)動(dòng)軌跡，將零件加工成在平面內(nèi)的直線、曲線或在空間的曲面。? 按控制方式分類

開(kāi)環(huán)控制；即不帶位置反饋裝置的控制方式。

半閉環(huán)控制；指在開(kāi)環(huán)控制伺服電動(dòng)機(jī)軸上裝有角位移檢測(cè)裝置，通過(guò)檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角間接地檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)部件的位移反饋給數(shù)控裝置的比較器，與輸入的指令進(jìn)行比較，用差值控制運(yùn)動(dòng)部件。

閉環(huán)控制；是在機(jī)床的最終的運(yùn)動(dòng)部件的相應(yīng)位置直接直線或回轉(zhuǎn)式檢測(cè)裝置，將直接測(cè)量到的位移或角位移值反饋到數(shù)控裝置的比較器中與輸入指令移量進(jìn)行比較，用差值控制運(yùn)動(dòng)部件，使運(yùn)動(dòng)部件嚴(yán)格按實(shí)際需要的位移量運(yùn)動(dòng)。? 按數(shù)控制機(jī)床的性能分類

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床； 中檔數(shù)控機(jī)床； 高檔數(shù)控機(jī)床；

? 按所用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式分類

硬線數(shù)控系統(tǒng)； 軟線數(shù)控系統(tǒng)；

生產(chǎn)廠家

江蘇省鹽城浩大數(shù)控機(jī)床有限公司 公司描述： 公司主營(yíng)產(chǎn)品：各種數(shù)控機(jī)床;+ 查看產(chǎn)品信息+ 聯(lián)系方式+ 公司介紹 上海樂(lè)佳數(shù)控機(jī)床有限公司 公司描述：

公司主營(yíng)產(chǎn)品：數(shù)控機(jī)床;數(shù)控沖模;沖模;剪板機(jī);折彎?rùn)C(jī);數(shù)控模具;刀模;各種模具;各種普通機(jī)床;隆盛精機(jī)（泉州）有限公司業(yè)務(wù)部

公司描述： 我司為為臺(tái)灣技術(shù)在國(guó)內(nèi)合作專業(yè)生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床企業(yè)，專業(yè)銷(xiāo)售各種型號(hào)龍門(mén)數(shù)控加工中心，光機(jī)與整機(jī)。VB2000mm-公司主營(yíng)產(chǎn)品：提供臺(tái)灣技術(shù)服務(wù);龍門(mén)加工中心;柳州市志海商貿(mào)有限責(zé)任公司

公司描述： 我公司成立于2004年，生產(chǎn)產(chǎn)品有水玻璃（硅酸鈉）系列產(chǎn)品、各種汽車(chē)沖壓配件，并提供相關(guān)的服務(wù)，擁有進(jìn)出口能力，公司主營(yíng)產(chǎn)品：水玻璃;沖壓配件;日本進(jìn)口汽車(chē);巴西印度鐵礦砂;國(guó)產(chǎn)錳礦;各種配件加工;橡膠支座;異型鋼伸縮縫;膨潤(rùn)土;橡膠制品加工;塑料制品加工;汽車(chē)配件加工;礦產(chǎn)品進(jìn)出口;集成數(shù)控有限公司

公司描述： 本司建于95年，主要生產(chǎn)各型號(hào)線切割，火花機(jī)，小孔機(jī)，銑床VA系列等10多種產(chǎn)品，技術(shù)精湛，設(shè)備齊全，質(zhì)量第一，公司主營(yíng)產(chǎn)品：各型線切割;火花機(jī);杭州中通實(shí)業(yè)貿(mào)易有限公司

公司描述： 浙江省杭州市中通貿(mào)易有限公司是一家以銷(xiāo)售數(shù)控機(jī)床為主,并銷(xiāo)售各種刀具,零件制造以一體的企業(yè).歡迎新老客戶來(lái)洽談聯(lián)

公司主營(yíng)產(chǎn)品：各種金屬材料;揚(yáng)州倍特司數(shù)控機(jī)床有限公司丹陽(yáng)辦事處

公司描述： 本公司是集服務(wù)經(jīng)營(yíng)培訓(xùn)為一體的科技商貿(mào)企業(yè)，主要經(jīng)營(yíng)銷(xiāo)售國(guó)內(nèi)外名優(yōu)品牌各類數(shù)控機(jī)床及普通機(jī)床．并為客戶提供技術(shù)服

公司主營(yíng)產(chǎn)品：普通車(chē)床;江蘇昆山迅崴盛機(jī)械設(shè)備有限公司

公司描述： 我司為臺(tái)灣喬崴進(jìn)駐大陸辦事處，專業(yè)銷(xiāo)售各種型號(hào)龍門(mén)數(shù)控加工中心。VB2000mm-4000mmVF2000mm 公司主營(yíng)產(chǎn)品：提供臺(tái)灣技術(shù)服務(wù);龍門(mén)加工中心;吉林市中工機(jī)械設(shè)備有限公司

公司描述： 吉林市中工機(jī)械設(shè)備有限公司是根據(jù)市場(chǎng)的需要，按“公司法”規(guī)定，由自然人投資組建的有限公司。是中國(guó)機(jī)械工業(yè)供銷(xiāo)協(xié)會(huì)

公司主營(yíng)產(chǎn)品：車(chē)床;銑床;磨床;鉆床;沖床;刨床;鏜床;各種普通機(jī)床;富煌機(jī)械制品有限公司

公司描述： 我司是一家專業(yè)生產(chǎn)精密機(jī)械配件的企業(yè)，產(chǎn)品各類精密筒夾、彈性?shī)A頭、非標(biāo)夾頭、夾具、各種規(guī)格油壓生爪、強(qiáng)力爪、自動(dòng)

公司主營(yíng)產(chǎn)品：夾頭;生爪;刀具;桌上車(chē)床;自動(dòng)車(chē)床;CNC數(shù)控車(chē)床加工;刀粒;刀桿;加工中心;跳動(dòng)儀;非標(biāo)夾頭;標(biāo)準(zhǔn)夾頭;車(chē)床加工;線切割加工;各種五金加工;塞規(guī);自動(dòng)車(chē)床配件;數(shù)控車(chē)床附件;非標(biāo)機(jī)械制造;南京信億機(jī)械設(shè)備有限責(zé)任公司

公司描述： 南京信億機(jī)械設(shè)備有限責(zé)任公司位于南京市繁華市中心-廣州路科技大廈，主要從事機(jī)械成套設(shè)備的咨詢和銷(xiāo)售，為國(guó)內(nèi)外各大

公司主營(yíng)產(chǎn)品：各種普通機(jī)床;電機(jī)專用設(shè)備;鍛壓設(shè)備;沖剪設(shè)備;鑄造設(shè)備;熱處理設(shè)備;表面處理設(shè)備;機(jī)床附件;機(jī)床配件;工具;量刃具;

數(shù)控技術(shù)的最新發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)：

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使傳統(tǒng)的制造業(yè)產(chǎn)生了根本性的變革。本文從高速度、高精度、智能 化、可靠性等幾個(gè)方面對(duì)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展做了多方面闡述，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)我國(guó) 制造業(yè)在的數(shù)控技術(shù)的方面的發(fā)展方向作了多角度的分析。

進(jìn)入九十年代以來(lái)，隨著國(guó)際上計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)不斷采用計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著下述方向發(fā)展

l運(yùn)行高速化 l加工高精化 l功能復(fù)合化 l控制智能化 l體系開(kāi)放化 l驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化 l交互網(wǎng)絡(luò)化

1、行高速化、加工高精化

速度和精度是數(shù)控設(shè)備的兩個(gè)重要指標(biāo)，它們是數(shù)控技術(shù)永恒追求的目標(biāo)。因?yàn)樗苯雨P(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。新一代數(shù)控設(shè)備在運(yùn)行高速化、加工高精化等方面都有了更高的要求。

q運(yùn)行高速化：使進(jìn)給率、主軸轉(zhuǎn)速、刀具交換速度、托盤(pán)交換速度實(shí)現(xiàn)高速化，并且具有高加（減）速率。

§進(jìn)給率高速化：

在分辨率為1mm時(shí)，F(xiàn)max=240m/min。在Fmax下可獲得復(fù)雜型面的精確加工；

在程序段長(zhǎng)度為1mm時(shí)，F(xiàn)max=30m/min，并且具有1.5g的加減速率； §主軸高速化：采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機(jī)），即主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸就是主軸部件。

主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)200000r/min。

主軸轉(zhuǎn)速的最高加（減）速為1.0g，即僅需1.8秒即可從0提速到15000r/min?！鞊Q刀速度 0.9秒（刀到刀）2.8秒（切削到切削）

§工作臺(tái)（托盤(pán)）交換速度

6.3秒

q加工高精化：提高機(jī)械設(shè)備的制造和裝配精度；提高數(shù)控系統(tǒng)的控制精度；采用誤差補(bǔ)償技術(shù)。

§提高CNC系統(tǒng)控制精度：

采用高速插補(bǔ)技術(shù)，以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使CNC控制單位精細(xì)化，采用高分辨率位置檢測(cè)裝置，提高位置檢測(cè)精度（日本交流伺服電機(jī)已有裝上106 脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測(cè)器，其位置檢測(cè)精度能達(dá)到0.01mm/脈沖）；

位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法。§采用誤差補(bǔ)償技術(shù)：

采用反向間隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù);設(shè)備的熱變形誤差補(bǔ)償和空間誤差的綜合補(bǔ)償技術(shù)。研究結(jié)果表明，綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少60％～80％。三井精機(jī)的JidicH5D型超精密臥式加工中心的定位精度為±0.1mm。

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，促進(jìn)了數(shù)控技術(shù)水平的提高，數(shù)控裝置、進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置和主軸伺服驅(qū)動(dòng)裝置的性能也隨之提高，使得現(xiàn)代的數(shù)控設(shè)備在新的技術(shù)水平下，可同時(shí)具備運(yùn)行高速化、加工高精化的性能。

2、能復(fù)合化

復(fù)合化是指在一臺(tái)設(shè)備能實(shí)現(xiàn)多種工藝手段加工的方法。

§鏜銑鉆復(fù)合—加工中心（ATC）、五面加工中心（ATC，主軸立臥轉(zhuǎn)換）； §車(chē)銑復(fù)合—車(chē)削中心（ATC，動(dòng)力刀頭）；

§銑鏜鉆車(chē)復(fù)合—復(fù)合加工中心（ATC，可自動(dòng)裝卸車(chē)刀架）； §銑鏜鉆磨復(fù)合—復(fù)合加工中心（ATC，動(dòng)力磨頭）； §可更換主軸箱的數(shù)控機(jī)床—組合加工中心

3、控制智能化

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，并為滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動(dòng)化發(fā)展需求，數(shù)控技術(shù)智能化程度不斷提高，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

§加工過(guò)程自適應(yīng)控制技術(shù)

通過(guò)監(jiān)測(cè)加工過(guò)程中的切削力、主軸和進(jìn)給電機(jī)的功率、電流、電壓等信息，利用傳統(tǒng)的或現(xiàn)代的算法進(jìn)行識(shí)別，以辯識(shí)出刀具的受力、磨損以及破損狀態(tài)，機(jī)床加工的穩(wěn)定性狀態(tài)；并根據(jù)這些狀態(tài)實(shí)時(shí)修調(diào)加工參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度）和加工指令，使設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，以提高加工精度、降低工件表面粗糙度以及設(shè)備運(yùn)行的安全性。Mitsubishi Electric 公司的用于數(shù)控電火花成型機(jī)床的“Miracle Fuzzy” 基于模糊邏輯的自適應(yīng)控制器，可自動(dòng)控制和優(yōu)化加工參數(shù)；

日本牧野在電火花NC系統(tǒng)Makino_Mce20中，用專家系統(tǒng)代替人進(jìn)行加工過(guò)程監(jiān)控。

以色列的外置式力自適應(yīng)控制器

意大利Mandelli公司數(shù)控系統(tǒng)的可編程功率自適應(yīng)控制功能。

國(guó)內(nèi)清華和我校的自適應(yīng)控制技術(shù)的研究已取得成果。正在進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)。

加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇

將工藝專家或技工的經(jīng)驗(yàn)、零件加工的一般與特殊規(guī)律，用現(xiàn)代智能方法，構(gòu)造基于專家系統(tǒng)或基于模型的“加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇器”，利用它獲得優(yōu)化的加工參數(shù)，從而達(dá)到提高編程效率和加工工藝水平，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間的目的。采用經(jīng)過(guò)優(yōu)化的加工參數(shù)編制的加工程序，可使加工系統(tǒng)始終處于較合理和較經(jīng)濟(jì)的工作狀態(tài)

目前已開(kāi)發(fā)出帶自學(xué)習(xí)功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電火花加工專家系統(tǒng)。日本大隈公司的7000系列數(shù)控系統(tǒng)帶有人工智能式自動(dòng)編程功能。國(guó)內(nèi)清華和我校在加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇及CAPP方面的研究也取得了一些成果。但有待進(jìn)行實(shí)用化開(kāi)發(fā)。

智能故障診斷與自修復(fù)技術(shù)

智能故障診斷技術(shù)：根據(jù)已有的故障信息，應(yīng)用現(xiàn)代智能方法（AI、ES、ANN等），實(shí)現(xiàn)故障快速準(zhǔn)確定位的技術(shù)。

智能故障自修復(fù)技術(shù)：指能根據(jù)診斷確定故障原因和部位，以自動(dòng)排除故障或指導(dǎo)故障的排除技術(shù)。智能自修復(fù)技術(shù)集故障自診斷、故障自排除、自恢復(fù)、自調(diào)節(jié)于一體，并貫穿于加工過(guò)程的整個(gè)生命周期。

智能故障診斷技術(shù)在有些日本、美國(guó)公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)中已有應(yīng)用，基本上都是應(yīng)用專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。

智能化自修復(fù)技術(shù)還在研究之中。智能4M數(shù)控系統(tǒng)

在制造過(guò)程中，加工、檢測(cè)一體化是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測(cè)和快速響應(yīng)的有效途徑，將測(cè)量(Measurement)、建模(Modelling)、加工(Manufacturing)、機(jī)器操作(Manipulator)四者（即4M）融合在一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)測(cè)量、建模、加工、裝夾、操作一體化的4M智能系統(tǒng)

4、體系開(kāi)放化

定義（IEEE）：具有在不同的工作平臺(tái)上均能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能、且可以與其他的系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行互操作的系統(tǒng)。

§開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)特點(diǎn)：

系統(tǒng)構(gòu)件（軟件和硬件）具有標(biāo)準(zhǔn)化(Standardization)與多樣化(Diversification)和互換性(Interchangeability)的特征

允許通過(guò)對(duì)構(gòu)件的增減來(lái)構(gòu)造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“積木式”的集成。構(gòu)造應(yīng)該是可移植的和透明的；

§開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)CNC的優(yōu)點(diǎn)

向未來(lái)技術(shù)開(kāi)放：由于軟硬件接口都遵循公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，只需少量的重新設(shè)計(jì)和調(diào)整，新一代的通用軟硬件資源就可能被現(xiàn)有系統(tǒng)所采納、吸收和兼容，這就意味著系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)費(fèi)用將大大降低而系統(tǒng)性能與可靠性將不斷改善并處于長(zhǎng)生命周期；

標(biāo)準(zhǔn)化的人機(jī)界面：標(biāo)準(zhǔn)化的編程語(yǔ)言，方便用戶使用，降低了和操作效率直接有關(guān)的勞動(dòng)消耗；

向用戶特殊要求開(kāi)放：更新產(chǎn)品、擴(kuò)充能力、提供可供選擇的硬軟件產(chǎn)品的各種組合以滿足特殊應(yīng)用要求，給用戶提供一個(gè)方法，從低級(jí)控制器開(kāi)始，逐步提高，直到達(dá)到所要求的性能為止。另外用戶自身的技術(shù)訣竅能方便地融入，創(chuàng)造出自己的名牌產(chǎn)品；

可減少產(chǎn)品品種，便于批量生產(chǎn)、提高可靠性和降低成本，增強(qiáng)市場(chǎng)供應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。

§開(kāi)放式數(shù)控裝置的概念結(jié)構(gòu) §國(guó)內(nèi)外開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究進(jìn)展

美國(guó)：NGC(The Next Generation Work-station/Machine Controller)和OMAC(Open Modular Architecture Controller)計(jì)劃

歐共體：OSACA（Open System Architecture for Control within Automation Systems)計(jì)劃

日本：OSEC(Open System Environment for Controller)計(jì)劃 華中I型——基于IPC的CNC開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)

航天I型CNC系統(tǒng)——基于PC的多機(jī)CNC開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)

5、驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化

i.并聯(lián)加工中心（又稱6條腿數(shù)控機(jī)床、虛軸機(jī)床）是數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)上取得的重大突破。

ii.特點(diǎn) 1.并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)器人與傳統(tǒng)加工技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物；

2.由于它沒(méi)有傳統(tǒng)機(jī)床所必需的床身、立柱、導(dǎo)軌等制約機(jī)床性能提高的結(jié)構(gòu)，3.具有現(xiàn)代機(jī)器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點(diǎn)。

鑒于并聯(lián)機(jī)床具有許多傳統(tǒng)機(jī)床所無(wú)法比擬的卓越性能，它作為一種新型的加工設(shè)備，已成為當(dāng)前機(jī)床技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。近年來(lái)，受到了國(guó)際機(jī)床行業(yè)的高度重視。在近幾年的國(guó)際知名機(jī)床博覽會(huì)上，一些世界著名的機(jī)床廠商都展出了他們研制的并聯(lián)機(jī)床，得到了行家們的高度評(píng)價(jià)，被認(rèn)為是“自發(fā)明數(shù)控技術(shù)以來(lái)在機(jī)床行業(yè)中最有意義的進(jìn)步”，“21世紀(jì)新一代數(shù)控加工設(shè)備”。

6、網(wǎng)絡(luò)化

支持網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，既滿足單機(jī)需要，又能滿足FMC、FMS、CIMS對(duì)基層設(shè)備集成要求的數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是形成“全球制造”的基礎(chǔ)單元。

§網(wǎng)絡(luò)資源共享。

§數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程（網(wǎng)絡(luò)）監(jiān)視、控制。

§數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程（網(wǎng)絡(luò)）培訓(xùn)與教學(xué)（網(wǎng)絡(luò)數(shù)控）

§數(shù)控裝備的數(shù)字化服務(wù)（數(shù)控機(jī)床故障的遠(yuǎn)程（網(wǎng)絡(luò)）診斷、遠(yuǎn)程維護(hù)、電子商務(wù)等）。

第四篇：數(shù)控技術(shù)

二，數(shù)控加工程序的編制系統(tǒng)

1，數(shù)控加工：在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法

2，數(shù)控編程：從零件圖樣到制成控制介質(zhì)的全部過(guò)程

3，加工程序：按規(guī)定的代碼及程序格式將零件加工的全部工藝過(guò)程，工藝參數(shù)，位移數(shù)據(jù)的方向以及操作步驟等以數(shù)字信息保存下來(lái)，這部分?jǐn)?shù)字信息即加工程序。

4，手工編程的過(guò)程：零件圖→確定加工工藝過(guò)程→數(shù)值計(jì)算→編寫(xiě)零件加工程序→制作控制介質(zhì)→程序校驗(yàn)和試切削等。

5，什么是“字地址程序段格式”，為什么現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)常用它？

答：即地址符可變程序段格式，這種格式具有程序簡(jiǎn)短，直觀，可讀性強(qiáng)，易于校驗(yàn)與修改等特點(diǎn)。

6，機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上的固有坐標(biāo)系，其坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向視機(jī)床的種類和結(jié)構(gòu)而定。機(jī)床原點(diǎn)：是固有點(diǎn)，不能隨意改變。

7，工件坐標(biāo)系：是編程人員在編程時(shí)使用的，有編程人員以工件圖樣上的某一點(diǎn)為原點(diǎn)所建立的坐標(biāo)系。

工件原點(diǎn)：是可以用程序指令設(shè)置和改變的。

一般來(lái)說(shuō),工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸與機(jī)床坐標(biāo)系相應(yīng)的坐標(biāo)軸相平行,方向也相同，但原點(diǎn)不同。8，對(duì)刀點(diǎn)：在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。

換刀點(diǎn)：指刀架轉(zhuǎn)位換刀時(shí)的位置。

基點(diǎn)：各幾何元素間的連接點(diǎn)（直線和圓弧組成的平面輪廓編程時(shí)數(shù)值計(jì)算任務(wù)求基點(diǎn)）9，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

規(guī)定：假定工件不動(dòng)，刀具相對(duì)于工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系

正方向：以增大工件與刀具之間距離的方向

Z坐標(biāo)：規(guī)定平行于機(jī)床主軸的刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為Z坐標(biāo)，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较?X坐標(biāo)：水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面

刀具旋轉(zhuǎn)機(jī)床，當(dāng)Z軸水平，從刀具主軸后端向工件方向看，向右方向?yàn)閄軸正方向到Z軸垂直，對(duì)于單立柱機(jī)床，面對(duì)刀具主軸箱立柱方向看，向右方向?yàn)閄軸方向

N程序段序號(hào)字G準(zhǔn)備功能字X Y Z 尺寸字F進(jìn)給功能字S 主軸轉(zhuǎn)速功能字 T刀具功能字M輔助功能字；程序段結(jié)束符H/D 補(bǔ)償值P/X 暫停時(shí)間指令

1，數(shù)控系統(tǒng)的組成：數(shù)控程序，輸入輸出設(shè)備，CNC裝置（核心），可編程控制器，主軸驅(qū)動(dòng)程序，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)程序

2，CNC裝置組成：軟件，硬件

CNC裝置系統(tǒng)軟件：由管理軟件和控制軟件兩部分組成。（設(shè)計(jì)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，但處理速度較慢）

3,CNC裝置硬件(處理速度快，但價(jià)格略貴)(粗插補(bǔ)，由軟件實(shí)現(xiàn)，精插補(bǔ)，由硬件實(shí)現(xiàn)）

1)單微處理機(jī)結(jié)構(gòu)的CNC裝置：只有一個(gè)中央處理器，采用集中控制，分時(shí)處理數(shù)控一項(xiàng)任務(wù)由微處理器，存儲(chǔ)器，總線，I/O接口，MDI接口，CRT或液晶顯示接口，PLC接口，主軸控制，低帶閱讀機(jī)接口，通信接口等組成2)多微處理機(jī)結(jié)構(gòu)的CNC裝置：由于兩個(gè)或兩個(gè)以上的微處理機(jī)構(gòu)成處理部件，處理部件之間采用緊耦合，有集中的操作系統(tǒng)，資源共源?；蛴袃蓚€(gè)或兩個(gè)以上的微處理機(jī)結(jié)構(gòu)的功能模塊，功能模塊之間采用松耦合，有多重操作系統(tǒng)有效地實(shí)現(xiàn)并行處理。

優(yōu)點(diǎn)：1運(yùn)算速度快，性能價(jià)格比高2適應(yīng)性強(qiáng)，擴(kuò)展容易3可靠性高4硬件易于組織規(guī)模生產(chǎn)

并行處理：是計(jì)算機(jī)在同一時(shí)刻或同一時(shí)間間隙內(nèi)完成兩種或兩種以上性質(zhì)相同或不相同的工作

4)CNC裝置軟件：特點(diǎn)：1多任務(wù)并行處理：CNC裝置的多任務(wù)性；并行處理（資源分時(shí)共享并行處理；資源重疊流水處理（資源共享；資源重疊；時(shí)間重疊））；并行處理中的信息交換和同步。2實(shí)時(shí)中斷管理（中斷類型：（外部中斷；內(nèi)部定時(shí)中斷；硬件故障中斷；程序性中斷）中斷結(jié)構(gòu)模式（中斷型結(jié)構(gòu)模式；前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)模式））

4，刀具半徑補(bǔ)償

G40 取消刀補(bǔ)G41 左刀補(bǔ)G42右刀補(bǔ)要求數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)工件輪廓AB和刀具半徑R自動(dòng)計(jì)算出刀具中心軌跡

執(zhí)行過(guò)程1刀補(bǔ)建立2刀補(bǔ)進(jìn)行3刀補(bǔ)撤銷(xiāo)

C功能刀具半徑補(bǔ)償（尖角問(wèn)題）

程偏軌跡轉(zhuǎn)接類型：直線與直線轉(zhuǎn)接；直線與圓弧轉(zhuǎn)接；圓弧與直線轉(zhuǎn)接；圓弧與圓弧轉(zhuǎn)接 根據(jù)兩個(gè)程序段軌跡矢量的夾角α（銳/鈍）和刀具補(bǔ)償不同：伸長(zhǎng)型；縮短性；插入型 5，B功能與C功能刀具補(bǔ)償?shù)牟顒e：

B：不能處理尖角過(guò)度問(wèn)題，采用讀一段，計(jì)算一段，再走一段的控制方法

C：能處理尖角過(guò)度問(wèn)題，解決了下一段加工軌跡對(duì)本段加工軌跡的影響

6，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償：就是工件輪廓按刀具長(zhǎng)度的坐標(biāo)軸上的補(bǔ)償分量平移

1數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行軌跡加工的各種工件，大部分由直線和圓弧構(gòu)成，因此大多數(shù)數(shù)控裝置都具有直線和圓弧插補(bǔ)功能

2插補(bǔ)的算法：1脈沖增量插補(bǔ)（開(kāi)）2數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)（閉）：時(shí)間分割法；擴(kuò)展DDA法 脈沖增量插補(bǔ)：1逐點(diǎn)比較法2數(shù)字積分法3比較積分法

3逐點(diǎn)比較法（代數(shù)運(yùn)算法/醉步法）

基本原理：數(shù)控裝置在控制刀具按要求的軌跡移動(dòng)過(guò)程中，不斷比較刀具與給定輪廓的誤差，由此誤差決定下一步刀具移動(dòng)方向，使刀具向減少誤差的方向移動(dòng)，且只有一個(gè)方向移動(dòng) 四個(gè)節(jié)拍：偏差判別：判別刀具偏離情況，以決定刀具移動(dòng)方向

坐標(biāo)進(jìn)給：根據(jù)偏差值確定沿哪個(gè)方向進(jìn)給一步

偏差計(jì)算：刀具位置改變，計(jì)算新偏差

終點(diǎn)判別：判別刀具是否到達(dá)終點(diǎn)

直線：F≥0+XFi+1=Fi-yen=n-1

F<0+YFi+1=Fi+xen=n-1

圓?。篎≥0-XFi+1=Fi-2xi+1n=n-1+XFi+1=Fi+2xi+1

F<0+YFi+1=Fi+2yi+1n=n-1-YFi+1=Fi-2yi+1

4進(jìn)給速度控制

脈沖增量，插補(bǔ)算法：①軟件延時(shí)法②中斷控制法

5圓弧插補(bǔ)時(shí)，插補(bǔ)周期T分別與誤差er，半徑r和速度F有關(guān)

er=δ2r/8=（l2/8）*（1/r）=（(TF)2/8*）（1/r）

插補(bǔ)周期T與插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間Ts之間的關(guān)系T>Ts

插補(bǔ)周期T與位置反饋采樣的關(guān)系T=nTp(n=0,1,2,3,4，，)

插補(bǔ)：數(shù)控裝置根據(jù)輸入零件輪廓數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算，把零件輪廓描述出來(lái)，邊計(jì)算邊根據(jù)計(jì)算結(jié)果向各坐標(biāo)軸發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，使機(jī)床在響應(yīng)的坐標(biāo)方向上移動(dòng)一個(gè)單位位移量，將工件加工成所需輪廓形狀數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的要求：1精度高 2快速響應(yīng)特性好3調(diào)速范圍要大4系統(tǒng)可靠性好分類 用途|功能（進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）控制原理和有無(wú)反饋環(huán)節(jié)（開(kāi)環(huán) 閉環(huán) 半閉環(huán)系統(tǒng)）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行元件動(dòng)作原理（電液伺服系統(tǒng) 電氣伺服系統(tǒng)）

3步進(jìn)動(dòng)機(jī)：

步距角δ 步距角越小，加工精度越高；δ是決定開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)沖當(dāng)量的重要參數(shù)；

步距誤差：主要由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)齒距制造誤差，定子和轉(zhuǎn)子間氣隙不均勻以及各相電磁轉(zhuǎn)矩不均勻等因素造成的（它直接影響工作的加工精度以及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特征）數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)裝置：作用：檢測(cè)各種位移和速度，發(fā)送反饋信息，構(gòu)成閉環(huán)控制 閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床的加工精度主要決定于檢測(cè)系統(tǒng)的精度

分辨率：位移檢測(cè)系統(tǒng)能夠測(cè)量出最小位移量

1）旋轉(zhuǎn)變壓器：按工作方式可分為鑒相式，鑒幅式

2）感應(yīng)同步器：按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為 直線式，旋轉(zhuǎn)式；按測(cè)量方式和所獲信號(hào)：模擬式，增量式

3）光柵（閉）：用于位移/轉(zhuǎn)角的檢測(cè)種類：投射光柵，反射光柵

形狀：圓光柵（角度），長(zhǎng)光柵（位移）

莫爾條紋特性：1放大作用2平均效應(yīng)3莫爾條紋的移動(dòng)4柵距之間的移動(dòng)

4）脈沖編碼器：編碼盤(pán)直接裝在旋轉(zhuǎn)軸上，從測(cè)出軸的旋轉(zhuǎn)角度，位置，速度輸出信號(hào)：電脈沖按編碼的方式分為：增量式，絕對(duì)值式

5，數(shù)控機(jī)床上使用的檢測(cè)裝置應(yīng)滿足以下要求：1工作可靠，抗干擾性強(qiáng)2使用維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)床的工作環(huán)境3滿足精度，速度和機(jī)床工作行程的要求4成本低

6提高伺服系統(tǒng)精度的措施：1傳動(dòng)間隙補(bǔ)償2螺距誤差補(bǔ)償3細(xì)分線路

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路每接受一個(gè)指令脈沖，就控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)固定的角度，稱為步距角。這個(gè)固定的角度即對(duì)應(yīng)于工作臺(tái)移動(dòng)一個(gè)位移值，稱為步距。

1數(shù)控機(jī)床對(duì)結(jié)構(gòu)的要求：①高的靜，動(dòng)剛度及良好的抗振性能

②良好的熱穩(wěn)定性

③高的運(yùn)動(dòng)精度和低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性

④充分滿足人性化要求

2，滾珠絲杠常用的支撐方式

① 一端裝推力軸承②一端裝推力軸度，另一端裝深溝球軸承③兩端裝推力軸承④兩端裝推

力軸承及深溝球軸承

3，數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置的形成① 回轉(zhuǎn)刀架換刀②更換主軸頭換刀③帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀系統(tǒng)

4，刀具的選擇方式

①順序選擇方式②刀具編碼方式③刀座偏碼方式

第五篇：數(shù)控技術(shù)

With the rapid development of science and technology, CNC machine tools has become the measure of a country's level of machinery manufacturing industry an important symbol.The use of economic numerical control system for NC machine tools for general transformation, especially suited to our general machine tools have a large quantity of small-scale production of specific conditions.Mechatronics as machinery, electronics, and control and many other subjects, is the most important foundation of modern industrial technology and core technology of the machinery and equipment is a measure of a country's level of development of an important symbol.Although this discipline is also working at the development stage, many theories still in the research and improve the stage, but it represents the forefront of machine-building industry the direction of the technological revolution, is another concrete manifestation of the overall national strength.Therefore, we should attach importance to the discipline of research and to develop the discipline, and gradually narrow the gap between Japan and the U.S.and other developed countries.The design is CNC Lathe CA6140 transformation.In China, the prevalence transformed into ordinary lathe CNC lathe, this design is targeted for this purpose designed for, which reduces production costs and shorten the process of industrialization, while the majority of the manufacturers to accept.This design is mainly with specific domestic conditions, for the majority of users in the design.Is far smaller than those of foreign equipment to achieve precision.Of course, the era of development, along with the positive and the national strength of China's rapid rise in the near future that a relatively high precision numerical control equipment must appear in China, most of the enterprises.Keywords: Numerical transform electromechanical integration, interdisciplinary study conditions