教材及参考书
教材,刘又午、杜君文编,,数字控制机床,
机械工业出版社,2001年
课程学时, 42学时
参考书,(1) 朱晓春主编,,数控技术,,机械
工业出版社,2004年；
(2) 顾京主编,,数控机床加工程序编制,,机
械工业出版社,2004年
目 录
第一章 数字控制机床概述
第二章 数控系统工作原理
第三章 数控机床的伺服系统
第四章 数控编程基础
第五章 数控编程技术
第六章 数控车床的程序编制
第七章 计算机辅助编程简介及数控机床调整
?内在动力,迫切需要一种精度高、柔性好的加工设备
?技术基础,电子技术、计算机技术、控制技术
为 小批量、精密、复杂 的零件生产提供了极其有效
的 自动化 加工手段
定义：
数字控制技术,简称数控（ Numerical Control,NC）用电子计算机以指令
方式控制机床动作的技术
数控机床,用该控制技术控制的机床
1952年在美国成功研制出第一台三坐标数控铣床
?组成,程序载体、输入装置,CNC 单元、伺服系统、
位置反馈系统、机床机械部件
程序载体 输入装置 CNC单元 伺服系统 机床
位置反馈信号
?工作原理：
数控机床的组成框图
? 数控铣床,发展 最早的一种数控机床
升降工作台式 → 工作台不升降 (图 1)
可加工复杂平面、曲面、壳体
由数控机床的组成与原理知,数控加工 是以介质作为机床
自己能阅读的工艺卡片，用控制机构和伺服机构代替人的
大脑和双手的部分功能，控制全部加工过程。
? 数控车床,目前使用较广泛的数控机床
? 加工中心,一次装夹完成多道工序加工的数控机床
与普通机床加工零件的 区别 在于：数控机床是按程序 自动
加工零件，后者要由工人 手工 操作来加工零件
工艺分析
工序卡
数控加
工程序零件图
1.数控加工与传统加工的比较
? 零件加工精度高、加工质量稳定
? 加工生产率高
? 减轻劳动者的劳动强度
? 良好的经济效益
? 有利于生产管理的现代化
2.数控加工的优点
? 对加工对象改型的适应性强
3.数控机床的应用范围
? 结构比较复杂的零件
? 需要频繁改型的零件
? 价格昂贵、不允许报废的零件
? 需要最短生产周期的急需零件
? 多品种小批量生产的零件
10 100 200
综
合
费
用
专用机床
通用机床
数控机床
零件批量
零
件
批
量
数
零件复杂程度
专用机床
通用机床 数控机床
1.规格指标, 指数控机床的基本能力指标，主要包括
?行程范围,
?工作台面尺
寸,?承载能力,
?控制轴数和联动轴
数,
机床能加工零件的最大重量
机床安装工件的最大范围
机床允许的加工空间
控制轴数,机床数控装置 能够 控制的进给轴数目
联动轴数,机床数控装置 同时 控制的进给轴数目：如 2轴,2.5轴,3轴、
4轴,5轴控制等
2.5轴联动：两个轴是同时、连续控制，第三轴是间歇控制
3轴联动：三个坐标轴 X,Y,Z是同时插补，是三维连续控制
5轴联动：三个坐标轴 X,Y,Z，与工作台的回转、刀具的摆动同时
联动（或是与两轴的数控转台联动，或刀具做两个方向的摆动）
Y
2.5轴数控机床加工 3轴数控铣床曲面加工
Y
Z
5
轴
联
动
数
控
加
工
3.性能指标,
?最大主轴转速,
?最高快移速度和最高进给速度,
最高快移速度指进给轴在 非加工状态 下的最高移动速度
主轴所能达到的最高转速,是影响零件 表面加工质
量、生产率、刀具寿命 的主要因素
最高进给速度指进给轴在 加工状态 下的最高移动速度
2.精度指标,
机床的移动部件沿某一坐标轴运动时实际值与给定
值的接近程度
同一台数控机床上应用相同程序、相同代码加工
一批零件所得到结果的一致性
分度工作台在分度时指令要求回转的角度值和实际回
转的角度值的差值
?定位精度,
?重复定位精度,
?分度精
度,
机床
移动
部件
位置
精度
可以测量的最小增量（对测量系统而言）
可以控制的最小位移增量（对控制系统而言）
脉冲当量：
分辨率：
数控装置每发出一个脉冲信号，反映到机床
移动部件上的移动量。 例,0.001mm
脉冲当量越小，数控机床的加工精度和加工
表面质量越高
?分辨率（ Resolution）与脉冲当量,
