第1章 数控技术概论
?
【教学目标】 通过本章节的理论教学：了解数控技术的发展过程及其发展趋势；掌握数控机床的组成、工作原理、分类及特点；数控机床的适用范围；了解常用数控系统。
【教学重点】 数控机床的组成、工作原理、分类及特点
【教学难点】 数控机床的组成、工作原理
【教学时数】 理论4学时、实践2学时
【课程类型】 理论与实践课程
【教学方法】 讲授、挂图、实践学习
【教学内容】
数控技术的发展
1.1.1 数控机床的出现
1.1.2 数控技术发展的几个主要阶段
表1.1 数控技术发展的六个主要阶段
数控系统发展的历史
出现年代
数控系统发展的历史
出现年代
第一代
电子管数控系统
1952
第四代
小型计算机数控系统
1970
第二代
晶体管数控系统
1959
第五代
微处理器数控系统
1974
第三代
集成电路数控系统
1965
第六代
基于工业PC的通用CNC系统
1990
1.1.3 我国数控技术发展概况
1.1.4 数控技术发展趋势
1.数控控制器发展趋势
（1）高性能的控制器
（2）伺服驱动器向数字化、交流化和智能化方向发展
（3）控制器的开放性能
（4）智能化的控制器
2.数控机床发展趋势
⑴ 高速、高效、高精度、高可靠性
⑵ 模块化、智能化、柔性化和集成化
⑶ 开放性
⑷ 出现新一代数控加工工艺与装备
数控机床的工作原理及基本组成
1.2.1 数控机床的工作原理
1.2.2 数控机床的组成
数控机床的分类
1.3.1 按加工方式分类
切削机床类
成型机床类
特种加工机床类
其他机床类
1.3.2 按控制系统功能分类
点位控制数控机床
点位直线控制数控机床
轮廓控制数控机床
1.3.3 按伺服控制方式分类
1. 开环控制数控机床
2. 闭环控制数控机床
3. 半闭环控制数控机床
1.3.4 按数控系统的功能水平分类
数控机床的特点和应用范围
1.4.1 数控机床的加工特点
1.4.2 数控机床的使用特点
典型数控系统简介
1.5.1 FANUC公司的主要数控系统
1.5.2 SIEMENS公司的主要数控系统
1.5.3 FAGOR公司的数控系统
1.5.4 华中数控系统
1.5.5 北京航天数控
本章小结：
本章主要对数控技术进行了总体概述。
数控技术发展的52年间，主要经过了六个主要阶段：电子管数控系统、晶体管数控系统、集成电路数控系统、小型计算机数控系统、微处理器数控系统、基于工业PC的通用CNC系统。
数控机床加工的原理是：首先要将被加工零件的图样及工艺信息数字化，用规定的代码和程序格式编写加工程序；然后将所编程序指令输入到机床的数控装置中；再后数控装置将程序（代码）进行译码、运算后，向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床各运动部件，控制所需要的辅助运动，最后加工出合格零件。
数控机床主要由加工程序、输入装置、数控系统、伺服系统、测量反馈装置、辅助控制装置及机床等七个部分组成。
数控机床按加工工艺方式可分为切削机床类、成型机床类、特种加工机床类、其它机床类；按控制系统功能可分为点位控制、点位直线控制、轮廓控制数控机床；按伺服控制方式可分为开环、闭环和半闭环控制数控机床。按数控系统的功能水平可分为高、中、低三档数控机床。
数控机床对操作维修人员有较高的技术要求，对刀具夹具也有较高的要求。数控机床主要适用于批量小而又多次生产的零件、几何形状复杂的零件、加工过程中必须进行多种加工的零件、必须严格控制公差的零件、工艺设计会变化的零件、需全部检验的零件。
市场上使用的数控系统很多，编程时应按所使用数控系统代码的编程规则进行编程。
实验教案
实验一 数控系统的组成及原理
实验名称： 数控系统的组成及原理
实验目的：
了解数控系统的特点、基本组成和应用。
了解数控系统常用部件的原理及作用。
熟悉数控系统综合实验台，了解数控系统综合实验台的连接和基本操作。
实验仪器及设备：
1、HED－21S数控系统综合实验台一套。
2、专用连接线一套。
实验要求：
1、实验前，要求学生预习相关的知识内容，并作相关的实验准备。
2、为保证实验效果，将全班学生分为五组，每组3人，每组安排一名组长负责设备的维护及登记领用工具原材料，清理现场等。
3、实验完成后，要求写出实验总结并完成实验报告。
4、实验前，指导老师讲解本实验的要求及注意事项，并作示范操作，然后由学生按照实验指导书的要求完成该实验。
实验内容：
1、感性认识数控系统综合实验台的各组成部分。
①指出数控系统综合台的各个组成部件及其原理或作用。
②了解数控系统综合实验台各个组成部件之间的连接，认清各个信号线的来源和去向。
2、了银数控系统综合实验台的基本操作：了解数控系统综合实验台上电顺序；了解HNC－21TF数控车床数控装置的基本操作。进入数控系统，运行演示程序。
实验报告：
1、画出HFD－21S数控综合实验台的结构框图。
2、列举HED－21S数控系统综合实验台的主要部件，并简述其作用。
3、简述HED－21S数控系统综合实验台的连接与基本操作。
