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第九章
数控技术的发展方向
第一节 数控技术总的发展趋势
第 二节 新的数控标准 STEP-NC
第 三 节 数控并联机床的应用
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高速、高精、高效、
智能化、复合化
开放化、网络化
第一节 数控技术总的发展趋势
? 运行高速化
? 加工高精化
? 功能复合化
? 控制智能化
? 体系开放化
? 驱动并联化
? 交互网络化
当代，数控技术的典型应用是 FMC/FMS/CIMS，
其发展方向是高速化、高精度化、高效加工、多功能
化、小型化、复合化、开放化和智能化以及数控标准
的发展。目前的动向是, 开放式数控系统、高速加工系
统。
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STEP-NC是一个新的 NC编程数据接口国际标准
（ ISO14649），它于 1996年制定的，在 2001年成为国际
标准草案（ Draft International Standard,DIS），
目的是取代现在使用的 NC编程接口标准。
第二节 新的数控标准 STEP-NC
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STEP-NC是欧美许多企业和研究机构共同开发的一套面向对
象的 NC编程接口，这套编程接口总称为“计算机数字控制数据
模型（ Data Model for Computerized Numerical
Controllers），它包括十三个部分，分成三个阶段发布。目前
发布出来的有,1）概述和基本原理 2)总体加工数据 3）切
削加工数据 4）铣削刀具。
STEP-NC是一种在 CAD/CAM系统和 CNC机床之间进行数据转换
的模型，它使用工步（ Working Steps)这个面向对象的概念，
通过详细描述加工过程而不是机床运动来弥补 ISO6983的不足。
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STEP-NC的基本原理是基于制造特征 （ manufacturing
features） 进行编程, 而不是直接对刀具运动进行编程 。 它
包含了工件的所有加工任务, 通过这一系列加工任务, 对从
零件毛坯到最终成品所有的操作加以描述, 提供了更高层次
的信息给加工车间 。
STEP-NC是 STEP （ Standard for the Exchange of
Product Model Data)标准的扩展, 其几何信息描述文件格式
与 STEP标准完全一致 。 一个基于 STEP-NC的 NC程序由几何信息
和工艺信息描述组成 。 几何信息采用 STEP数据格式描述, CNC
系统可以直接从 CAD系统读取 STEP数据文件, 从而消除了由于
数据格式转换可能导致的精度降低的问题 。 工艺信息描述部
分包括所有工步的详细完整定义, 如特征代码, 刀具数据,
机床功能, 加工方法及其他数据 。
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并联机床自 94年在美国芝加哥国际机床展览会上
面市以来，有了很大发展，结构紧凑而且增大了工作
空间，机床刚度和工作精度进一步提高，已进入实用
阶段。主要用于汽车业、航空业和模具业。在加工中
心和可移动 FMC中也采用了并联结构。有六杆、三杆、
立式、卧式并联机床，结构形式为并联、串联和混合
结构，可采用直线电机和电主轴。并联机床的工作台
有固定台、可交换台、水平分度台、滑座床身等多种。
现已达到的最高精度：定位精度为 ± 5μm，重复定位
精度为 ± 1.5μm。过去并联机床的最大问题是精度不
如传统结构机床，其原因一是坐标轴（支杆）的位置
精度不高，二是由于热效应和切削力引起的变形。现
在杆内除装有滚珠丝杠外，还有检测杆自身长度的测
量系统，通过补偿校正运动精度。
第三节 数控并联机床的应用
第九章
数控技术的发展方向
第一节 数控技术总的发展趋势
第 二节 新的数控标准 STEP-NC
第 三 节 数控并联机床的应用
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高速、高精、高效、
智能化、复合化
开放化、网络化
第一节 数控技术总的发展趋势
? 运行高速化
? 加工高精化
? 功能复合化
? 控制智能化
? 体系开放化
? 驱动并联化
? 交互网络化
当代，数控技术的典型应用是 FMC/FMS/CIMS，
其发展方向是高速化、高精度化、高效加工、多功能
化、小型化、复合化、开放化和智能化以及数控标准
的发展。目前的动向是, 开放式数控系统、高速加工系
统。
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STEP-NC是一个新的 NC编程数据接口国际标准
（ ISO14649），它于 1996年制定的，在 2001年成为国际
标准草案（ Draft International Standard,DIS），
目的是取代现在使用的 NC编程接口标准。
第二节 新的数控标准 STEP-NC
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STEP-NC是欧美许多企业和研究机构共同开发的一套面向对
象的 NC编程接口，这套编程接口总称为“计算机数字控制数据
模型（ Data Model for Computerized Numerical
Controllers），它包括十三个部分，分成三个阶段发布。目前
发布出来的有,1）概述和基本原理 2)总体加工数据 3）切
削加工数据 4）铣削刀具。
STEP-NC是一种在 CAD/CAM系统和 CNC机床之间进行数据转换
的模型，它使用工步（ Working Steps)这个面向对象的概念，
通过详细描述加工过程而不是机床运动来弥补 ISO6983的不足。
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STEP-NC的基本原理是基于制造特征 （ manufacturing
features） 进行编程, 而不是直接对刀具运动进行编程 。 它
包含了工件的所有加工任务, 通过这一系列加工任务, 对从
零件毛坯到最终成品所有的操作加以描述, 提供了更高层次
的信息给加工车间 。
STEP-NC是 STEP （ Standard for the Exchange of
Product Model Data)标准的扩展, 其几何信息描述文件格式
与 STEP标准完全一致 。 一个基于 STEP-NC的 NC程序由几何信息
和工艺信息描述组成 。 几何信息采用 STEP数据格式描述, CNC
系统可以直接从 CAD系统读取 STEP数据文件, 从而消除了由于
数据格式转换可能导致的精度降低的问题 。 工艺信息描述部
分包括所有工步的详细完整定义, 如特征代码, 刀具数据,
机床功能, 加工方法及其他数据 。
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并联机床自 94年在美国芝加哥国际机床展览会上
面市以来，有了很大发展，结构紧凑而且增大了工作
空间，机床刚度和工作精度进一步提高，已进入实用
阶段。主要用于汽车业、航空业和模具业。在加工中
心和可移动 FMC中也采用了并联结构。有六杆、三杆、
立式、卧式并联机床，结构形式为并联、串联和混合
结构，可采用直线电机和电主轴。并联机床的工作台
有固定台、可交换台、水平分度台、滑座床身等多种。
现已达到的最高精度：定位精度为 ± 5μm，重复定位
精度为 ± 1.5μm。过去并联机床的最大问题是精度不
如传统结构机床，其原因一是坐标轴（支杆）的位置
精度不高，二是由于热效应和切削力引起的变形。现
在杆内除装有滚珠丝杠外，还有检测杆自身长度的测
量系统，通过补偿校正运动精度。
第三节 数控并联机床的应用
