数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 二、讲稿 第一章数控机床概述 第一节数控机床的产生与发展 一、数控机床的产生 数字控制机床Numerical Control Machine Tools))简称数控机床，这是一种将数字计算 技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表 示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床 的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复 精密 小批量、多品种的零件加工问题， 是一种柔性的、高效能的自动化机床，代 表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品，为单件、小批生产 精密复杂零件提供了自动化加工手段。 数控机床的工作原理就是将加工过程所需的刀具与工件之间的相对位移量、以及各种 操作（如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等）都 代码来表示 并将数字信息送入专用的或通用的计算机，计 机对输入的 信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行元件，使机床 加工出所需要的工件。数控机床与其它自动机床的一个根本区别在于当加工对象改变时， 除了重新装夹工件和更换刀具之外，只需要更换加工程序，不需要对机床作任何调整。 1952年美国帕森斯公司(Pa s)和麻省理工学院(MT)合作研制成功世界上第 坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。这是 一台采用专用计算机进 行运算与控制的直线插补轮廓控制数控铣床，专用计算机采用电子管元件，逻辑运算与控 制采用硬件联接的电路。1955年后该类机床进入实用化阶段，在复杂曲面的加工中发挥了 重要作用。 我国从1958年开始研制数控机床，在研制与推广使用数控机床方面取得了一定成绩 近年来，由于引进了国外的数控系统与伺服系统的制造技术，使我国数控机床在品种、数 量和质量方面得到了迅速发展。 二、计算机数控 随若电子技术和计算机技术的不断发展，数控系统经历了逻辑数字控制阶段(NC阶 段)和计算机数字 NC阶段) NC阶段数控系统发展经历了电 子管时 体管时代、小规模集成电路时代。自1970 小型计算机用于数控系统，数控系统发展进入 CNC阶段，这是第四代数控系统。从1974年微处理器用于数控系统，数控系统发展到第五 代，经过几年的发展，数控系统从性能到可靠性均得到很大的提高。自20世纪70年代到80 年代，数控系统在全世界得到了大规模的发展和应用。从90年代开始，P℃机的发展日新 月异，基于PC平台的数控系统应用而生，数控系统发展进入第六代。目前市场上流行的 和企业普遍使用的仍然是第五代数控系统。 数控系统中引入了微型计算机（简称微机），使它在质的方面完成了一次飞跃。计算 机数控(Com 九性uter Numericl Control,简称CNC)系统有许多优点 硬件数控系统的许多功能是靠硬件电路来实现的。若想改变系统的功能，必须重新布 线，但计算机数控系统能利用控制软件灵活地增加或改变数控系统的功能，更能适应生 产发展的需要。 (2)功能强 兰州交通大学机电工程学院数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 2 二、讲稿 第一章 数控机床概述 第一节 数控机床的产生与发展 一、数控机床的产生 数字控制机床(Numerical Control Machine Tools)简称数控机床，这是一种将数字计算 技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表 示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床 的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复 杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代 表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品，为单件、小批生产 精密复杂零件提供了自动化加工手段。 数控机床的工作原理就是将加工过程所需的刀具与工件之间的相对位移量、以及各种 操作（如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等）都 用数字化的信息代码来表示，并将数字信息送入专用的或通用的计算机，计算机对输入的 信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行元件，使机床自动 加工出所需要的工件。数控机床与其它自动机床的一个根本区别在于当加工对象改变时， 除了重新装夹工件和更换刀具之外，只需要更换加工程序，不需要对机床作任何调整。 1952年美国帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院（MIT）合作研制成功世界上第一 台三坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。这是一台采用专用计算机进 行运算与控制的直线插补轮廓控制数控铣床，专用计算机采用电子管元件，逻辑运算与控 制采用硬件联接的电路。1955年后该类机床进入实用化阶段，在复杂曲面的加工中发挥了 重要作用。 我国从1958年开始研制数控机床，在研制与推广使用数控机床方面取得了一定成绩。 近年来，由于引进了国外的数控系统与伺服系统的制造技术，使我国数控机床在品种、数 量和质量方面得到了迅速发展。 二、计算机数控 随着电子技术和计算机技术的不断发展，数控系统经历了逻辑数字控制阶段（NC阶 段）和计算机数字控制阶段（CNC阶段）。NC阶段数控系统发展经历了电子管时代、晶 体管时代、小规模集成电路时代。自1970年小型计算机用于数控系统，数控系统发展进入 CNC阶段，这是第四代数控系统。从1974年微处理器用于数控系统，数控系统发展到第五 代，经过几年的发展，数控系统从性能到可靠性均得到很大的提高。自20世纪70年代到80 年代，数控系统在全世界得到了大规模的发展和应用。从90年代开始，PC机的发展日新 月异，基于PC平台的数控系统应用而生，数控系统发展进入第六代。目前市场上流行的 和企业普遍使用的仍然是第五代数控系统。 数控系统中引入了微型计算机（简称微机），使它在质的方面完成了一次飞跃。计算 机数控（Computer Numericl Control，简称CNC）系统有许多优点： (1) 柔性好 硬件数控系统的许多功能是靠硬件电路来实现的。若想改变系统的功能，必须重新布 线，但计算机数控系统能利用控制软件灵活地增加或改变数控系统的功能 , 更能适应生 产发展的需要。 (2) 功能强