第一章 数控机床简介 .......................................................................................... 2 1、数控机床的组成 .............................................................................................. 2
1.1、控制介质 ....................................................................................... 2 1.2、数控系统 ....................................................................................... 2 1.3、伺服系统 ....................................................................................... 2 1.4、辅助控制装置 ............................................................................... 2 1.5、机床本体 ....................................................................................... 2
2、 数控机床的分类 ............................................................................................ 3
1、开环控制 .......................................................................................... 3 2 、闭环控制 ........................................................................................ 3 3 、半闭环控制 .................................................................................... 3
第二章 数控加工工艺 .......................................................................................... 4 1、数控加工工艺的内容 ...................................................................................... 4 2、数控加工程序及编制过程 .............................................................................. 5
2.1、数控加工程序的概念 ................................................................... 5 2.2 程序编制的分类 ............................................................................. 5 2.3 程序编制的一般过程 ................................................................... 5 2.4 手工编程的步骤 ........................................................................... 5
3 、数控加工基础知识 ........................................................................................ 6
3.1 坐标系 ............................................................................................. 6
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第一章 数控机床简介
1、数控机床的组成
数控机床主要是由数控系统、伺服系统、辅助控制装置、机床本体、控制介质组成。
1.1、控制介质
控制介质是指将零件加工信息传递到控制介质去的程序载体。常用的有磁盘、U盘、移动硬盘等。
1.2、数控系统
数控系统通常是一台带有专门系统软件的专用微机。它由输入装置、控制运算器和输出装置等构成。它接受控制介质上的数字化信息，经过控制软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个部分，进行规定的、有序的动作。
1.3、伺服系统
伺服系统是数控机床的执行机构，是由驱动和执行两大部分组成。它接受数控系统的指令信息，并按指令信息的要求控制执行部件的进给速度、方向和位移。常用的位移执行机构有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机，后两者均带有光电编码器等测量元件。
1.4、辅助控制装置
辅助控制装置是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的强电控制装置。
1.5、机床本体
机床本体是数控机床的主体。
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2、 数控机床的分类
按照执行机构的控制方式分类：
1、开环控制
开环数控机床一般采用由功率步进电机驱动的开环进给伺服系统，即不带反馈装置的控制系统。其执行机构通常采用功率步进电动机。数控装置发出的脉冲指令通过环形分配器和驱动电路，使步进电动机转过相应的步距角度，再经过传动系统，带动工作台或刀架移动。
2 、闭环控制
闭环数控机床的进给伺服系统，是将位置检测装置安装于机床运动部件上，加工中心将测量到的实际位置值反馈。数控装置将反馈信号与位移指令进行比较，根据其差值与指令进给速度的要求，按一定规律转换后，得到进给伺服系统的速度指令。另外与伺服电动机刚性联接的测速元件，随时实测电动机的转速，得到速度反馈信号，将其与速度指令信号相比较，以其比较的差值对伺服电动机的转速随时进行校正，直至实现移动部件工作台的最终精确定位。
3 、半闭环控制
半闭环控制数控机床，是将位置检测装置安装于驱动电动机轴端或安装于传动丝杠端部，间接地测量移动部件的实际位置或位移，其精度高于开环系统，低于闭环系统。
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第二章 数控加工工艺
1、数控加工工艺的内容
数控加工工艺，就是用数控机床加工零件的一种方法。数控加工与
普通机床加工在方法和内容上很相似，但加工过程的控制方式确有很大区别。在用通用机床加工时，许多具体的工艺问题，如工艺中各工步的划分与顺序安排、刀具的几何形状、走刀路线及切削用量等，在很大程度上都是由操作工人根据自己的实践经验和习惯自行考虑而决定的，一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定。而在数控加工时，上述这些具体工艺问题，不仅仅成为数控工艺设计时必须认真考虑的内容，而且还必须作出正确的选择并编入加工程序中，由数控机床自动执行。也就是说，本来是由操作工人在加工中灵活掌握并可通过适时调整来处理的许多具体工艺问题和细节，在数控加工时就转变为编程人员必须事先设计和安排的内容。
数控加工工艺方案是编制数控加工程序的依据。
数控加工工艺主要包括以下几方面的内容：
1 ）数控加工内容的选择
选择并决定对某个零件进行数控加工时，一般情况下，并非全部加工内容都采用数控加工，通常只是选择其中一部分进行数控加工。 2 ） 数控加工工艺性分析
A）构成零件轮廓的几何元素
B）数控加工的定位基准 3 ）数控加工的工业路线设计 A）工序的划分 B）工步的划分
C ）加工顺序的安排
D）数控加工工序与普通工序的衔接
4 ）数控加工工序的设计 A）进给路线的确定
B）工件安装的选择 C）数控刀具的选择 D）切削用量的选择
E）对刀点与换刀点的确定
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2、数控加工程序及编制过程
2.1、数控加工程序的概念
数控加工程序，就是按照系统规定格式描述零件几何形状和加工工
艺的数控指令集。（按照数控加工工艺用数控指令把加工工艺过程表现出来的一种文件）这种数控系统可以识别的指令集称为程序，制作程序的过程称为数控编程。
2.2 程序编制的分类
1） 手工编程 由编程员或操作者以人工方式完成整个加工程序编制工作的方法。 2） 自动编程 自动编程又称为计算机辅助编程。定义：利用计算机（含外围设备）和相应的前置、后置处理程序对零件源程序进行处理，得到加工程序单的一种编程方法。
2.3 程序编制的一般过程
无论是手工编程或自动编程，编程的一般过程：图样分析---辅助准备---制定加工工艺---数学处理----填写程序单---制备控制介质----程序校正----首件试切。
2.4 手工编程的步骤
1 ） 图样分析 包括对零件轮廓形状、尺寸、表面粗糙度、材料等技术要求进行的分析。 2 ） 辅助准备 包括确定机床和夹具、机床坐标系、编程坐标系、对刀点等。
3 ） 工艺处理 明确加工内容，决定加工方案、加工顺序，选择刀具、分配加工余量、确定合理的走刀路线和方向以及切削用量等。
4 ） 数学处理 零件尺寸分析，在工件坐标系上计算出刀具的运动轨迹。对于形状比较简单的零件（如直线和圆弧组成的零件），只需计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。对于形状复杂的零件（如非圆曲线、曲面组成的零件），数控系统的插补功能不能满足零件的几何形状时，必须计算出曲面或曲线上一定数量的离散点，点与点之间用直线或圆弧逼近，根据要求的精度计算出节点间的距离。 5 ） 填写加工程序单 按照数控系统规定的指令代码及程序段格式，逐段编写零件程序。
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