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数控基本信息 【数控英才网 提供】 数控（英文名字：Numerical Control 简称：NC）技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控(Computerized Numerical Control )，简称CNC，国外一般都称为CNC，很少再用NC这个概念了数控机床简介　　它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础数控技术是与机床控制密切结合发展起来的1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展 　　现在，数控技术也叫计算机数控技术（CNC，Computerized Numerical Control），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。

这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行技术领域：数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，如数控机床等其技术涉及多个领域：(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)软件技术等 　 　数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在"高精尖"数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控基础（cnc）　　 什么是CNC：传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了这就是我们说的“数控加工”数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段 　　“CNC”是英文Computerized Numerical Control（计算机数字化控制）的缩写 　　数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等)，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器)，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件 　　这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制数控机床与普通机床加工零件的区别在于控机床是按照程序自动加工零件，而普通机床要由人来操作，我们只要改变控制机床动作的程序就可以达到加工不同零件的目的。

因此，数控机床特别适用于加工小批量且形状复杂要求精度高的零件 　　由于数控机床要按照程序来加工零件，编程人员编制好程序以后，输入到数控装置中来指挥机床工作程序的输入是通过控制介质来的编辑本段数控编程　　数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等)，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如磁盘、磁泡存储器)，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件 　　这种从零件图纸生成指令的过程叫数控程序的编制数控机床与普通机床加工零件的区别在于控机床是按照程序自动加工零件，而普通机床要由人来操作，我们只要改变控制机床动作的程序就可以达到加工不同零件的目的因此，数控机床特别适用于加工小批量且形状复杂要求精度高的零件 　　由于数控机床要按照程序来加工零件，编程人员编制好程序以后，输入到数控装置中来指挥机床工作程序的输入是通过控制介质来的数控车床的选用：数控车床又称为 CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。

数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化，加工质量稳定可靠等优点的工作母机数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展 　　数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥 了良好的经济效果合理选用数控车床，应遵循如下原则：一. 选用原则　　1. 前期准备：确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量，拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备，合理选用数控车床的前提条件 满足典型零件的工艺要求典型零件的工艺要求主要是零件的结构尺寸、加工范围和精度要求根据精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度 根据可靠性来选择，可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。

数控机床的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时，长时间稳定运行而不出故障即平均无故障时间长，即使出了故障，短时间内能恢复，重新投入使用选择结构合理、制造精良，并已批量生产的机床一般，用户越多，数控系统的可靠性越高 2.机床附件及刀具选购：机床随机附件、备件及其供应能力、刀具，对已投产数控车床、车削中心来说是十分重要的选择机床，需仔细考虑刀具和附件的配套性 　 　3.注重控制系统的同一性：生产厂家一般选择同一厂商的产品，至少应选购同一厂商的控制系统，这给维修工作带来极大的便利教学单位，由于需要学生见多识广，选用不同的系统，配备各种仿真软件是明智的选择 　　4.根据性能价格比来选择:做到功能、精度不闲置、不浪费，不要选择和自己需要无关的功能 　　5.机床的防护:需要时，机床可配备全封闭或半封闭的防护装置、自动排屑装置在选择数控车床、车削中心时，应综合考虑上述各项原则数控技术现状与展望1 硬件技术发展迅速:随着集成电路及计算机技术的迅猛发展，给数控硬件技术的更新换代注入新的活力，现代数控系统普遍采用超大规模集成电路（VLSI）、专用芯片（ASIC）及数字信号处理（DSP）技术。

在电气装联上广泛采用表面安装（SMT）、三维高密度（three dimensional high density）技术，极大地提高系统的可靠性高速高性能存储技术，比如闪烁存储（flash memory），移动存储（PCMCIA card）等极大地方便用户薄膜晶体管液晶显示器（TFTLCD）技术使得显示装置趋于平板化，更便于机电 一体化安装并改善人机界面作为数控系统核心的处理器广泛采用“位以上的高速RISC CPU，保证高速、高精度的数控加工2 开放式发展:开放式数控的讨论已有好些年了，但是应该看到，对于开放式结构至今没有一致性的定义某些用户认为开放式表示能够接受当地使用的通信协议；而另一些用户认为开放式意味着所有控制器操作界面完全一致;对机床应用工程师而言，开放式意味着对刀架移动、传感器和逻辑控制有标准的输入/输出接口；对大公司和大学的研究工程师来说，开放式意味着以上这些均来自随即拿来就用的积木块由于来自最终用户和集成商（机床厂）的压力，开放式结构的开发工作正在向前发展并将持续下去目前的一个积极成果即是基于PC的CNC，即PC-based3 实时操作系统进入CNC:严格意义上说，数控控制软件中包含着实时操作系统的思想，例如任务调度、存储器管理、中断处理等，但这种技术是隐含的，是和数控应用程序比如插补，伺服、译码等混合的。

每一个数控系统都是独特的，不透明的这种情况对于最终用户和系统集成商而言带来诸多不便在开放式数控呼声日益高涨的今天，研究实时操作系统在CNC软件中的应用是顺理成章的事特别是最近嵌入式实时操作系统的技术发展迅猛，这对于数控控制软件的开发将产生革命性的影响选择一个合适的商用嵌入式实时操作系统，将插补、伺服、译码、数据处理等数控应用软件往上“挂”，最终移植到一个硬件环境中去，形成最终使用户满意的数控系统，也就是个性化的CNC系统，这将是开放式数控的主要方向数控程序编制:数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程编程工作主要包括： （1）分析零件图样和制定工艺方案 　　这项工作的内容包括：对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹具；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，并结合数控机床使用的基础知识，如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等，确定加工方法和加工路线 　　（2）数学处理:在确定了工艺方案后，就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。

数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件，只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等，就能满足编程要求当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时，就需要进行较复杂的数值计算，一般需要使用计算机辅助计算，否则难以完成 　　（3） 编写零件加工程序 :在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件加工程序程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，才能编写出正确的加工程序 　　 （4）程序检验:将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机床的加工工作一般在正式加工之前，要对程序进行检验通常可采用机床空运转的方式，来检查机床动作和运动轨迹的正确性，以检验程序在具有图形模拟显示功能的数控机床上，可通过显示走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程，对程序进行检查对于形状复杂和要求高的零件，也可采用铝件、塑料或石蜡等易切材料进行试切来检验程序通过检查试件，不仅可确认程序是否正确，还可知道加工精度是否符合要求若能采用与被加工零件材料相同的材料进行试切，则更能反映实际加工效果，当发现加工的零件不符合加工技术要求时，可修改程序或采取尺寸补偿等措施。