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数控机床简介 第一章 数控机床简介 1 1 1 1 11 11 § ． 数控机床概述 随着社会生产和科学技术的飞速发展，机械制造技术发生了深刻的变化。机械产品日趋 精密复杂，且改型频繁，传统的普通加工设备已难以适应市场对产品多样化的要求。因此， 已数字控制技术为核心的新型数字程序控制机床应运而生。 1 1 1 1 1 1 11 11 11 ． ． 何谓数控机床 数控（NC）是数字控制（Numerical Control）的简称。 数控的实质是通过特定处理方式的数字信息（不连续变化的数字量）自动控制机械装置 动作，它与通过连续变化的模拟量进行的程序控制（即顺序控制）有着截然不同的性质。 由于数控中的控制信息是数字化信号，而处理这些信息离不开计算机，因此将通过计算 机进行自动控制的技术通称为数控技术，简称为数控。而装备了数控技术的机床，称为数控 机床，也简称为NC 机床。 国际信息联盟第五技术委员会对数控机床做了如下定义： 数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用号码或其他 符号编码指令规定程序。定义中的控制系统就是数控系统。 1 1 2 1 1 2 11 11 22 ． ． 数控机床的组成 数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测 等技术为一体的自动化设备。数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反 馈装置及机床本体，见图1-1。 1-1 1-1 图11--11 数控机床组成 1 1 11、控制介质 数控机床工作时，不要人去直接操作机床，但又要执行人的意图，这就必须在 任何数 控机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称之为控制介质。 在普通机床上加工零件时，由工人按图样和工艺要求进行加工。在数控机床加工时，控 1 数控机床简介 制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体，它记载 着零件的加工工序。数控机床中，常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其 他可存储代码的载体，至于采用哪一种，则取决于数控装置的类型。早期时，使用的是 8 单位（8孔）穿孔纸带，并规定了标准信息代码 ISO（国际标准化组织制定）和EIA（美国 电子工业协会制定）两种代码。 2 2 22、数控装置 数控装置是数控机床的核心。其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息，经 过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲送给伺服 系统，使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预 定要求动作。一般由输入输出装 置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT显示器 等硬件以及相应的软件组成。数控装置 作为数控机床“指挥系统”，能完成信息的 输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制 功能。它具备的主要功能如下： 1）多轴联动控制。 2）直线、圆弧、抛物线等多种函数的插补。 3）输入、编辑和修改数控程序功能。 4）数控加工信息的转换功能：ISO/EIA 代码转化，米英制转换，坐标转换，绝对值和 相对值的转换，计数制转换等。 5）刀具半径、长度补偿，传动间隙补偿，螺距误差补偿等补偿功能。 6）实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。 7）在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。 3 3 33、伺服系统 机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统，它根据数控装置发来的速 度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移量。每个进给运动的执行部件都配有一 套伺服系统。伺服系统的作用是把来自数控