第 1章 概论
1.1 数控技术的发展过程
1.1.1 数控机床的出现和发展
数控是数字控制 ( Numerical control )的简称,
是近代发展起来的用数字化信息进行控制的自动
控制技术,其含义使用以数值和符号构成的数字
信息自动控制机床的运转,数控机床也称 NC机床,
第一代, 1952年,电子管控制的第一台三坐标
联动的铣床；
第二代,1959年,出现了晶体管控制的“加工
中心”；
第三代,1965年,出现了小规模集成电路,使数
控系统的可靠性得到了进一步的提高；
以上三代数控系统都是采用专用控制硬件逻
辑数控系统,称为普通数控系统,即 NC系统,
第四代,1967年以计算机作为控制单元的数控制系
统,FMS(Flexible Manufacturing System),柔性制造系统。
第五代,1970年,美国英特尔开发使用了微处理器,CNC。
1.1.2 我国数控机床发展概况
1.1.3 数控机床的发展趋势
1,数控系统发展趋势
● 采用开放式结构：进线、联网、专用要求。
● 向智能化发展
具有自动编程、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺
参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿，人机界面
极为友好，有故障专家诊断系统。
2.数控机床发展趋势
● 高速,高效、高精度、高可靠性
● 模块化、专门化、个性化；智能化、柔性化和集成化。
● 开放性
1.2 数控机床的基本组成及工作原理
1.2.1 数控机床的组成
数控系统功用,接受数控装置送来的脉冲信号,
经过数控系统的逻辑电路或系统软件进行编译、
运算和逻辑处理后，输出各种信息和指令，控制
机床各部分进行规定的动作。
1.2.2 数控机床的 工作原理
数控机床加工零件,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式编写
加工程序,然后将所编写程序指令输入到机床的数
控装置中,数控装置再将程序 (代码 )进行译码、运
算，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。
1.3 数控机床的分类
1.3.1 按控制系统 功能分类
1,点位控制数控机床
2,点位直线控制机床
3,轮廓控制机床
1.3.2 按加工方式分类
1,一般数控机床
2.加工中心
1.3.3 按伺服控制分类
1.开环控制系统
2.闭换控制系统
3.半闭环控制系统
1.3.4 按数控系统的功能水平分类
1.4 数控机床的特点
1.4.1 数控机床的加工特点
1,适应性强,适合加工单件小批量
复杂零件
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
减少辅助时间和机动时间
5.良好的经济效率
6.有利于生产管理的现代化
1.4.2 数控机床的使用特点
1.对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
数控机床对 刀具的要求,
● 精度较高、寿命高、尺寸稳定、变化小；
● 快速换刀；
● 刀柄应为标准系列；
● 能很好地控制切屑的折断、卷曲和排出；
● 具有很好的可冷却性能。
3,数控机床的应用范围
● 多品种、小批量生产的零件；
● 形状结构比较复杂的零件；
● 需要频繁改型的零件；
● 价值昂贵，不允许报废的关键零件；
● 需要最短周期的急需零件；
● 批量较大、精度要求高的零件。
习题,
1.什么是数控? 数控机床的加工原理是什么?
2.数控机床是由哪几部分组成?各有什么作用?
3.什么是开环、闭环、半闭环数控机床？它们之间有什么
区别？
1.1 数控技术的发展过程
1.1.1 数控机床的出现和发展
数控是数字控制 ( Numerical control )的简称,
是近代发展起来的用数字化信息进行控制的自动
控制技术,其含义使用以数值和符号构成的数字
信息自动控制机床的运转,数控机床也称 NC机床,
第一代, 1952年,电子管控制的第一台三坐标
联动的铣床；
第二代,1959年,出现了晶体管控制的“加工
中心”；
第三代,1965年,出现了小规模集成电路,使数
控系统的可靠性得到了进一步的提高；
以上三代数控系统都是采用专用控制硬件逻
辑数控系统,称为普通数控系统,即 NC系统,
第四代,1967年以计算机作为控制单元的数控制系
统,FMS(Flexible Manufacturing System),柔性制造系统。
第五代,1970年,美国英特尔开发使用了微处理器,CNC。
1.1.2 我国数控机床发展概况
1.1.3 数控机床的发展趋势
1,数控系统发展趋势
● 采用开放式结构：进线、联网、专用要求。
● 向智能化发展
具有自动编程、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺
参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿，人机界面
极为友好，有故障专家诊断系统。
2.数控机床发展趋势
● 高速,高效、高精度、高可靠性
● 模块化、专门化、个性化；智能化、柔性化和集成化。
● 开放性
1.2 数控机床的基本组成及工作原理
1.2.1 数控机床的组成
数控系统功用,接受数控装置送来的脉冲信号,
经过数控系统的逻辑电路或系统软件进行编译、
运算和逻辑处理后，输出各种信息和指令，控制
机床各部分进行规定的动作。
1.2.2 数控机床的 工作原理
数控机床加工零件,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式编写
加工程序,然后将所编写程序指令输入到机床的数
控装置中,数控装置再将程序 (代码 )进行译码、运
算，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。
1.3 数控机床的分类
1.3.1 按控制系统 功能分类
1,点位控制数控机床
2,点位直线控制机床
3,轮廓控制机床
1.3.2 按加工方式分类
1,一般数控机床
2.加工中心
1.3.3 按伺服控制分类
1.开环控制系统
2.闭换控制系统
3.半闭环控制系统
1.3.4 按数控系统的功能水平分类
1.4 数控机床的特点
1.4.1 数控机床的加工特点
1,适应性强,适合加工单件小批量
复杂零件
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
减少辅助时间和机动时间
5.良好的经济效率
6.有利于生产管理的现代化
1.4.2 数控机床的使用特点
1.对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
数控机床对 刀具的要求,
● 精度较高、寿命高、尺寸稳定、变化小；
● 快速换刀；
● 刀柄应为标准系列；
● 能很好地控制切屑的折断、卷曲和排出；
● 具有很好的可冷却性能。
3,数控机床的应用范围
● 多品种、小批量生产的零件；
● 形状结构比较复杂的零件；
● 需要频繁改型的零件；
● 价值昂贵，不允许报废的关键零件；
● 需要最短周期的急需零件；
● 批量较大、精度要求高的零件。
习题,
1.什么是数控? 数控机床的加工原理是什么?
2.数控机床是由哪几部分组成?各有什么作用?
3.什么是开环、闭环、半闭环数控机床？它们之间有什么
区别？
