数控技术概述

1数控技术=（ComputerNumericalControlTechnology=CNCT）有问题探讨请联系任课教师：王冬生课程承担单位：船舶学院机械工程系办公室：研究楼2层北232室：机械教研室办公室电话：5687026Email：wangdsh2005@126.comTelQ:542535643本课程为专业技术课2数控技术（ComputerNumericalControlTechnology=CNCT）机械工程制造类机械工程动力类机械工程：毛坯制造机械加工装配手工机的时代蒸汽动力的简单机械时代电机驱动的精密机械和半自动化时代数控和群控的自动化时代发动机：蒸汽机、内燃机、核动力等3数控技术（ComputerNumericalControlTechnology=CNCT）数控技术的英文翻译为：NumericalControlTechnology简称：NCT目前的数控技术都是指计算机数控技术（CNC），即：ComputerNumericalControlTechnology=CNCT因此威海市的著名机床企业：华东数控就简称为：HDCNC参考资料：/photo/0001/2014-10-09/900x600_A83MLK8Q4T8E0001.jpg/s2015/1562/s425483251/index.shtml2016年元月7日前往威高骨科材料有限公司的关节车间参观；（主要产品为膝关节和髋关节）所见到的主要设备有日本森精机的数控机床及森精机与德国德玛吉（DMG）合作生产的新型数控机床，其数控系统为F31iB5等系统，做多可控轴数为9轴，联动轴数为5轴；每台造价在300万元以上（共6台）；有5联动的数控磨床；有离子束成形的3D打印机，实现头盖骨等单件产品的打印。所用材质为钴铬钼和钛合金等材料；塑料部分系由高浓度聚乙烯制成，聚乙烯是最早被用于人工关节的高分子材料，以后又采用性能更好的超高分子聚乙烯，附着于胫骨及髌骨关节的金属部份上，其目的是减少和股骨金属关节面之摩擦。

数控机床在该车间里称为主角。喷砂工艺：利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。珩磨：用镶嵌在珩磨头上的油石（又称珩磨条）对精加工表面进行的精整加工。又称镗磨。主要加工直径5～500毫米甚至更大的各种圆柱孔，孔深与孔径之比可达10或更大。在一定条件下，也可加工平面、外圆面、球面、齿面等。珩磨头外周镶有2～10根长度约为孔长1/3～3/4的油石，在珩孔时既旋转运动又往返运动，同时通过珩磨头中的弹簧或液压控制而均匀外涨，所以与孔表面的接触面积较大，加工效率较高。珩磨后孔的尺寸精度为IT7～4级，表面粗糙度可达Ra0.32～0.04微米。珩磨余量的大小，取决于孔径和工件材料，一般铸铁件为0.02～0.15毫米，钢件为0.01～0.05毫米。珩磨头的转速一般为100～200转/分，往返运动的速度一般为15～20米/分。为冲去切屑和磨粒，改善表面粗糙度和降低切削区温度，操作时常需用大量切削液，如煤油或内加少量锭子油，有时也用极压乳化液。也是这一次参观实习见到的工艺处理。

7所用教材:《数控技术》主编赵玉刚、王冬生等，机械工业出版社，2003年；《机床数控技术及应用》陈蔚芳、王宏涛主编，薛建彬、楼佩煌任副主编，科学出版社，2008年9月；《机床数控技术》王爱玲主编，高等教育出版社，2006年9月；《数控技术第2版

》杨有君主编，2011年出版，ISBN：978-7-111-34516-9，价格44元；图书馆中有数控技术有关的教材80余本！8本课程的重要性专家预言:21世纪制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。企业呼吁：高薪难聘高素质的数控技工！高级蓝领的年薪可达60-100万。高级数控技工的人才缺口为上百万人。数控技术中的蓝领人员就是机床操作工，负责机床操作。银领（灰领）：工艺设计与编程、维修、数控改造；金领（白领）：负责管理，做领导！（必须内行！）

《数控技术》是机械类和近机械类学生必修的一门专业课程，是机械电子工程专业、数控专业、机电一体化专业的主干课程。因此希望同学们对该课程予以足够的重视。课程性质：实用性、综合性技术范围复盖：(1)机械制造工艺及设备；(2)计算机技术：

(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；

(5)传感器技术

蓝领：机床操作

银领（灰领）：工艺设计与编程，维修，数控改造

金领（白领）：管理金领银领蓝领社会急需的数控加工人才类型：10本课程的重要性（2）

数控技术是机械加工技术，微电子技术、监控检测技术、计算机技术、自动控制技术等多种学科的集成，是一门新兴而又发展十分迅速的高新技术，对机电工业及国民经济的发展具有十分重要的作用。

同时，数控技术也是发展自动化技术的基础，以数控技术为核心的数控机床、加工中心是具有代表性的、高水平的机电一体化产品；以CNC组成的柔性加工系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)、现代集成制造系统（CIMS）则是当代机电一体化技术的顶峰，代表了当今世界自动化技术发展的前沿。摘自：孙淑媛.数控技术发展趋势的研究，《山西电子技术》，

2002年第6期。11数控机床：

发展优势？

重要性？

迫切性？12数控机床的优势：自动化程度高：产品一致性好，减轻工人劳动强度；效率高：一次装夹加工多道工序，节省运输、测量和装卡等辅助时间；操作人员少。精度高和质量稳定：废品率低、工装成本低。复杂零件加工：如发动机叶片等复杂型面；一机多用：适应性强、灵活性大，使机械制造业由刚性自动化向柔性自动化发展；便于建立通讯网络，实现企业信息化管理；附加值高：数控机床是技术密集型产品。13数控机床的重要性：数控机床水平高低和拥有数量是综合国力的主要标志，是国际技术与商品贸易的重要构成。数控机床是国防、航空、航天等工业的核心装备，被视为战略物资和战备性工业受到高度重视。87年的“东芝事件”和99年“考克斯报告”说明真正的高性能数控机床用钱买不来，是禁运物资。是战略物资！我国与各主要工业国家都十分重视并且都积极发展这一高技术产品。众所周知，我们正在步入数字化时代；数控技术是数字化技术在机械制造行业应用，是先进制造的核心技术。“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料”。马克思《资本论》，制造技术是划分不同经济时代的主要标志。1983年，日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动数控铣床，前苏联将其用于制造核潜艇推进螺旋桨，由于加工精度提高，使得螺旋桨在水中转动时候噪声大为下降，以至于美国的声纳无法侦测到前苏联核潜艇的动向，苏军潜艇能很好的隐藏在海底下。该数控机床的销售，也使得苏联的装备制造业上了一个档次，时至今日，美军的声纳也难以监听到俄军的潜艇了。CNCcontrollers,workingasabrainformanufacturingautomation,arehighvalue-addedproductsaccountingforover30%ofthepriceofmachinetools.CNCtechnologyisgenerallyconsideredasameasureofthelevelofmanufacturingtechnologyofanation,andiscurrentlyledbymajoradvancedcountriessuchasUSA,Japan,andGermany.CNCtechnology,whichcannotbedevelopedwithonesingletechnologybutneedstointegratecomputertechnology,hardwaretechnology,machiningtechnology,andsoon,isoftenreferredtoas“TheFlowerofIndustrialTechnology”,andrequiresastrategiclong-termsupport,mostlyonagovernmentallevel.15考克斯报告简介：1999年5月25日，就在以美国为首的北约悍然袭击中国驻南联盟大使馆的硝烟还没有散尽，中国人民在等待美国就这一野蛮行径提交调查报告的时候，美国国会却抛出另一份所谓的调查报告——《考克斯报告》。这份由克里斯托弗·考克斯众议员牵头的众议院特别委员会发表的报告，诬称中国通过窃取美国军事技术而危害了美国的国家安全。这份由美国国会公布的，指称中国窃取美国核机密的《考克斯报告》是以美国众院政策委员会主席考克斯为首的“联合调查委员会”一手炮制的。据美国媒体说这是一份蓄谋已久的报告。其旨在转移人们对美国轰炸我大使馆的关注！16考克斯报告简介(续)这份长达872页的报告共分为三个部分，指责中国二十多年来在美国国家核武器实验室窃取了七种核弹头和中子弹的机密；报告说中国主要通过美国境内的所谓“幌子公司”从学术交流、旅游观光、接触实验室雇员等渠道搜集核弹头和高性能电脑技术的秘密资料。报告还估计中国目前正利用这些机密资料研发两种陆上机动洲际弹道导弹，以及一种潜艇发射的洲际弹道导弹。报告里没有对上述指控和假设提出任何令人信服的证据，从头至尾充斥着“似乎”、“可能”、“也许”、“将来或许会”等猜测性的语言。因此该报告是主观臆造出来的、带有污蔑性质的报告。17学习数控技术的迫切性：我国掌握数控技术的机电复合人才奇缺，仅数控机床的操作工就短缺60多万人。有人统计，北京市数控专业毕业生需求4：1，一次性就业率95%以上；模具技工因具备数控知识而“身价激增”，月薪飙升至5000～6000元，有的年薪已开到30万元，超过了很多博士的“身价”。操作编程人员月薪达到12000元，数控技术培训工程被国家六部委联合列为重点工程。上海液压泵厂数控机床调试工李斌，学习和运用数控加工和编程技术，开发5种类型共17台进口数控机床的加工功能，创造了2128万元的经济效益，被评为“中国十大杰出工人”、全国劳动模范。18《数控技术》课程的核心内容数控技术简称CNC技术（ComputerNumericalControlTechnology=CNCT）其包括如下两部分内容：1.数控编程技术（即数控设备的操控技术）教材的第二章部分讲授；2.数控系统的工作原理：教材的其余章节讲授，也是数控技术课程的主要内容！其中数控系统的插补原理、数控系统的软硬件结构、伺服系统的工作原理、数控机床的机械本体结构等内容！19主要章节内容第1章数控技术概述

第2章数控加工技术基础知识第3章数控系统插补原理第4章计算机数控装置第6章数控机床的驱动与位置控制第7章数控机床机械结构数控技术的主要内容20数控技术第一章数控技术概述

第1章数控技术概述第1章主要内容1.1数控机床简介；1.2数控机床的种类及其应用范围；1.3现代数控技术在机械制造中的应用与发展；1.4数控技术的发展趋势21数控技术第一章数控技术概述

数字控制（NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配过程等）进行控制的一种自动化方法。1.1数控机床简介1.1.1数控机床的基本概念数控技术（NumericalControlTechnology）是指用数字量及字符发出指令，并实现自动控制的一门技术；它是制造业实现自动化、柔性化和集成化生产的基础技术。由于计算机应用技术的成熟，数控系统均采用了计算机数控（CNC，ComputerNumericalControl）以区别于传统的NC。因此，也可将数控技术笼统地认为是CNC技术！22数控技术第一章数控技术概述

1.1数控机床简介1.1.1数控机床的基本概念数控机床以数字指令控制机床各部件的相对运动和动作，如：N003G90G01X35.0Y279.3Z-429.7S1000T02F500M07；M07：表示1号切削液开。NCmachines,beingtypicalmechatronicsproducts,comprisemachinetoolsthathaveamechanicalcomponentandanumericalcontrolsystemthatisanelectricalcomponent.作为典型机电产品的数控机床包含机械元件的机床和包含电子元件的数字控制系统。23数控技术第一章数控技术概述

1.1数控机床简介1.1.1数控机床的基本概念Thelatheiscommonlycalledthefatheroftheentiremachinetoolsfamily.Forturningoperations,thelatheusesasingle-pointcuttingtoolwhichremovesmetalasittravelspasttherevolvingwork-piece.机械部件：强度较大、输出功率大、可承受较大负荷，但仅凭机械系统实现微细运动和复杂运动比较困难。电子部件：利用传感器和计算机可实现复杂的检测与控制，但电子部分无法实现重载运动。机电结合：可实现重载条件下的微小运动和复杂运动。24机电一体化与数控技术术语间的关系机电一体化技术mechatronics=mechanics+electronics，是日本造英语；由日本的安川公司提出，将电子技术应用于机械控制，是机械技术与电子技术结合在一起的一门技术，以谋求高性能化的机电一体化技术。数控技术是机电一体化技术中的核心技术，是机电一体化技术的重要组成部分，也是机电一体化技术的重要表现形式。机电一体化技术的另外一个重要表现形式是机器人技术。机电一体化技术是微电子技术和计算机技术向机械工业渗透的过程中，逐渐形成并发展起来的一门多学科领域交叉的新型综合性学科，它是机械工业的发展方向。机电一体化技术的应用不仅提高和拓展了机电产品的性能，而且使机械工业的技术结构、生产方式和管理体系均发生了根本性的转变，极大提高了生产系统的工作质量。25机电一体化与数控技术术语间的关系（2）数控技术是先进制造技术（AMT=AdvancedManufacturingTechnology）中的一部分。以CNC组成的柔性加工系统(FMS=FlexibleManufacturingSystem);计算机集成制造系统(CIMS=ComputerIntegrateManufacturingSystem);现代集成制造系统（CIMS=ContemporaryIntegratedManufacturingSystem

）则是当代机电一体化技术的顶峰，代表了当今世界自动化技术发展的前沿。261、数字化操作，自动调整、预置、套准、校正。操作方便，调整速度快，控制精度高，印刷损耗低。

2、高精度张力自动控制：配备具有先进水平的高精度张力自动控制系统。滚筒丝网印刷色组胶印印刷色组快速更换油墨系统柔性版印刷机：应用广泛：27电脑绣花机28电脑绣花机加工的图案29日本研制的拟人机器人机遇号火星探测机器人30血浆处理系统三维机械手、轻微负载的快速、准确运动31数控技术第一章数控技术概述

数控机床（NumericalControlMachineTools）是用计算机通过数字信息来自动控制机械加工的机床。即采用了数控技术的机床。具体地说，数控机床是通过编制程序，即通过数字(代码)指令来自动完成机床各个坐标的协调运动，正确地控制机床运动部件的位移量，并且按加工的动作顺序要求自动控制机床各个部件的动作。数控机床是集计算机应用技术、自动控制、精密测量、微电子技术、机械加工技术于一体的一种具有高效率、高精度、高柔性和高自动化的光、机、电、液一体化