湖北职业技术学院机电工程系
程胜文
2005.7.14
第一章
第 1章 数控技术概论
引言
数控技术的发展
数控机床的工作原理及基本组成
数控机床的分类
数控机床的特点和应用范围
典型数控系统简介
21世纪机械制造业的竟争，其实质
是数控技术的竟争。
引言
覆盖领域,(1)机械制造技术； (2)
信息处理、加工、传输技术； (3)自动
控制技术； (4)伺服驱动技术； (5)传感
器技术； (6)软件技术
第 1章 数控技术概论
1.1 数控技术的发展
1.1.1 数控机床的出现
第 1章 数控技术概论
1.1.2 数控技术发展的几个主要阶段
1.1.3 我国数控技术发展概况
1.1.4 数控技术发展趋势
1.2 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
第 1章 数控技术概论
1.2.2 数控机床的组成
加
工
程
序
输
入
装
置
数
控
系
统
机
床
伺服系统
辅助控制装置
反馈系统
图 1.1 数控机床的基本组成
1.3 数控机床的分类
1.3.1 按加工方式分类
第 1章 数控技术概论
1,切削机床类。如数控车床、铣床、镗床、钻床和
加工中心等。
2.成型机床类。如数控冲压机、弯管机、折弯机等。
3.特种加工机床类。如数控电火花、线切割、激光
加工机床等。
4.其它机床类。如数控等离子切割、火焰切割、点
焊机、三坐标测量机等。
1.3 数控机床的分类
1.3.2 按控制系统功能分类
第 1章 数控技术概论
1,点位控制数控机床
图 1.2 点位控制钻孔加工示意图
工件
刀具
图 1.3 点位直线控制切削加工
2,点位直线控制数控机床
1.3 数控机床的分类
1.3.2 按控制系统功能分类
第 1章 数控技术概论
3,轮廓控制数控机床
工件
刀具
图 1.4 轮廓控制数控机床的加工示意图
1.3 数控机床的分类
1.3.3 按伺服控制方式分类
第 1章 数控技术概论
1.开环控制数控机床
减速器
数 控
装 置
控 制
电 路
步 进
电 机
工作台
输入
图 1.5 开环控制系统框图
1.3 数控机床的分类
1.3.3 按伺服控制方式分类
第 1章 数控技术概论
2.闭环控制数控机床
数 控
装 置
控 制
电 路
伺 服
电 机
工作台
输入
图 1.6 闭环控制系统框图
位置检测元件
速度检测元件 速度反馈
位置反馈
1.3 数控机床的分类
1.3.3 按伺服控制方式分类
第 1章 数控技术概论
3.半闭环控制数控机床
数 控
装 置
控 制
电 路
伺 服
电 机
工作台
输入
图 1.7 半闭环控制系统框图
速度检测元件
速度反馈
位置反馈
转角检测元件
1.3 数控机床的分类
1.3.4 按数控系统的功能水平分类
第 1章 数控技术概论
功 能
低 档
中 档
高 档
分辨率（ μ m）
10
1
0.1
进给速度
（ m/min）
8～ 15
15～ 24
15～ 100
驱动进给类
型
开环
半闭环或闭环的直流或交流伺服系统
联动轴数
（轴）
2～ 3
2～ 4
3～ 5以上
通信功能
一般无
RS-232或 DNC接口
可有 MAP通信接口 ①,有
联网能力
显示功能
LED或简单的 CRT
较齐全的 CRT显示 ②
还有三维图形显示
内装 PLC
无
有
有强功能的 PLC
主 CPU
8位,16位
32位以上或 32位以上的多 CPU
注,① MAP— Manufacturing Automation Protocol制造自动化协议
② 较齐全的 CRT显示是指具有字符, 图形, 人机对话, 自诊断等功能的显示 。
1.4 数控机床的特点和应用范围
1.4.1 数控机床的加工特点
第 1章 数控技术概论
1.可以加工有复杂型面的工件
2.加工精度高, 产品质量稳定
3.自动化程度高, 劳动强度低
4.生产效率高
5.良好的经济效益
6.有利于生产管理的现代化
1.4 数控机床的特点和应用范围
1.4.2 数控机床的 使用 特点
第 1章 数控技术概论
1.对操作维修人员的技术水平要求较高
2.对夹具和刀具的要求较高
1.最适合于数控加工的零件
2.比较适合数控加工的零件
3.不适合于数控加工的零件
1.4.3 数控机床的应用范围
1.5 典型数控系统简介
1.5.1 FANUC公司的主要数控系统
第 1章 数控技术概论
1,高可靠性的 power Mate 0系列
2,普及型 CNC0-D系列
4,高性 /价比的 0i系列
5,具有网络功能 CNC16i/18i/21i系列
6,个性化 CNC16/18/160/180系列
3,全功能型的 0-C系列
1.5 典型数控系统简介
1.5.2,SIEMENS公司的主要数控系统
第 1章 数控技术概论
1,SINUMERIK 802S/C
2,SINUMERIK802D
4,SINUMERIK 840D
3,SINUMERIK 810D
1.5 典型数控系统简介
1.5.3 FAGOR公司的数控系统
第 1章 数控技术概论
1,CNC8070
2,8055系列数控系统
4,8040/8055-i/8055TCO/MCO系列
5,8040/8055-i/8055TC/MC系列
6,8025/8035系列
3,8040/8055-i标准系列
1.5 典型数控系统简介
1.5.4 华中数控系统
第 1章 数控技术概论
1.5.5 北京航天数控
本章小结
程胜文
2005.7.14
第一章
第 1章 数控技术概论
引言
数控技术的发展
数控机床的工作原理及基本组成
数控机床的分类
数控机床的特点和应用范围
典型数控系统简介
21世纪机械制造业的竟争，其实质
是数控技术的竟争。
引言
覆盖领域,(1)机械制造技术； (2)
信息处理、加工、传输技术； (3)自动
控制技术； (4)伺服驱动技术； (5)传感
器技术； (6)软件技术
第 1章 数控技术概论
1.1 数控技术的发展
1.1.1 数控机床的出现
第 1章 数控技术概论
1.1.2 数控技术发展的几个主要阶段
1.1.3 我国数控技术发展概况
1.1.4 数控技术发展趋势
1.2 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
第 1章 数控技术概论
1.2.2 数控机床的组成
加
工
程
序
输
入
装
置
数
控
系
统
机
床
伺服系统
辅助控制装置
反馈系统
图 1.1 数控机床的基本组成
1.3 数控机床的分类
1.3.1 按加工方式分类
第 1章 数控技术概论
1,切削机床类。如数控车床、铣床、镗床、钻床和
加工中心等。
2.成型机床类。如数控冲压机、弯管机、折弯机等。
3.特种加工机床类。如数控电火花、线切割、激光
加工机床等。
4.其它机床类。如数控等离子切割、火焰切割、点
焊机、三坐标测量机等。
1.3 数控机床的分类
1.3.2 按控制系统功能分类
第 1章 数控技术概论
1,点位控制数控机床
图 1.2 点位控制钻孔加工示意图
工件
刀具
图 1.3 点位直线控制切削加工
2,点位直线控制数控机床
1.3 数控机床的分类
1.3.2 按控制系统功能分类
第 1章 数控技术概论
3,轮廓控制数控机床
工件
刀具
图 1.4 轮廓控制数控机床的加工示意图
1.3 数控机床的分类
1.3.3 按伺服控制方式分类
第 1章 数控技术概论
1.开环控制数控机床
减速器
数 控
装 置
控 制
电 路
步 进
电 机
工作台
输入
图 1.5 开环控制系统框图
1.3 数控机床的分类
1.3.3 按伺服控制方式分类
第 1章 数控技术概论
2.闭环控制数控机床
数 控
装 置
控 制
电 路
伺 服
电 机
工作台
输入
图 1.6 闭环控制系统框图
位置检测元件
速度检测元件 速度反馈
位置反馈
1.3 数控机床的分类
1.3.3 按伺服控制方式分类
第 1章 数控技术概论
3.半闭环控制数控机床
数 控
装 置
控 制
电 路
伺 服
电 机
工作台
输入
图 1.7 半闭环控制系统框图
速度检测元件
速度反馈
位置反馈
转角检测元件
1.3 数控机床的分类
1.3.4 按数控系统的功能水平分类
第 1章 数控技术概论
功 能
低 档
中 档
高 档
分辨率（ μ m）
10
1
0.1
进给速度
（ m/min）
8～ 15
15～ 24
15～ 100
驱动进给类
型
开环
半闭环或闭环的直流或交流伺服系统
联动轴数
（轴）
2～ 3
2～ 4
3～ 5以上
通信功能
一般无
RS-232或 DNC接口
可有 MAP通信接口 ①,有
联网能力
显示功能
LED或简单的 CRT
较齐全的 CRT显示 ②
还有三维图形显示
内装 PLC
无
有
有强功能的 PLC
主 CPU
8位,16位
32位以上或 32位以上的多 CPU
注,① MAP— Manufacturing Automation Protocol制造自动化协议
② 较齐全的 CRT显示是指具有字符, 图形, 人机对话, 自诊断等功能的显示 。
1.4 数控机床的特点和应用范围
1.4.1 数控机床的加工特点
第 1章 数控技术概论
1.可以加工有复杂型面的工件
2.加工精度高, 产品质量稳定
3.自动化程度高, 劳动强度低
4.生产效率高
5.良好的经济效益
6.有利于生产管理的现代化
1.4 数控机床的特点和应用范围
1.4.2 数控机床的 使用 特点
第 1章 数控技术概论
1.对操作维修人员的技术水平要求较高
2.对夹具和刀具的要求较高
1.最适合于数控加工的零件
2.比较适合数控加工的零件
3.不适合于数控加工的零件
1.4.3 数控机床的应用范围
1.5 典型数控系统简介
1.5.1 FANUC公司的主要数控系统
第 1章 数控技术概论
1,高可靠性的 power Mate 0系列
2,普及型 CNC0-D系列
4,高性 /价比的 0i系列
5,具有网络功能 CNC16i/18i/21i系列
6,个性化 CNC16/18/160/180系列
3,全功能型的 0-C系列
1.5 典型数控系统简介
1.5.2,SIEMENS公司的主要数控系统
第 1章 数控技术概论
1,SINUMERIK 802S/C
2,SINUMERIK802D
4,SINUMERIK 840D
3,SINUMERIK 810D
1.5 典型数控系统简介
1.5.3 FAGOR公司的数控系统
第 1章 数控技术概论
1,CNC8070
2,8055系列数控系统
4,8040/8055-i/8055TCO/MCO系列
5,8040/8055-i/8055TC/MC系列
6,8025/8035系列
3,8040/8055-i标准系列
1.5 典型数控系统简介
1.5.4 华中数控系统
第 1章 数控技术概论
1.5.5 北京航天数控
本章小结
