数控技术课程教案
第一章 绪论
本章重点：1.数控机床概念
2.数控机床采用的新颖机械结构 3.数控机床按检测系统的分类
一般了解：数控机床的组成、数控机床的优缺点、数控机床的发展趋势
一、 数字控制：用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种控制方法。
数控机床：国际信息处理联盟（IFIP）第五技术委员会，
对数控机床作了如下定义：一种装了程序控制系统的机床。该系统能逻辑的处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。
二、 数控机床的产生与发展： （一） 产生：
1、传统的生产方法已满足不了生产需求
1) 单件小批量生产——占70%，一般用试切法，技术水平要求高，劳动强度大，精度
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不高，无法实现自动化。如：普通车、铣、刨、磨床等
2) 工艺流水作业——调整法加工，生产率提高，精度提高，成本低，品种多，采用组合机床，多机床配合，环节出现问题，生产停滞。
3) 自动机床：用凸轮控制，适于生产简单工件，且改型困难
2、社会的需求
1) 品种多样化
2) 零件精度和形状复杂程度不断提高 3) 生产品种的频繁换型
3、技术上的可行性
1) 电子计算机的发明 2) 电子技术的发展
a、 现代控制理论的发展
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b、 各种功能优越件的产生 c、 大规模集成电路的出现 3) 新颖机械结构的出现
a、 滚珠丝杠—代替普通丝杠，动作更灵活，间隙更小，精度提高
b、 滚动导轨—代替滑动导轨，移动灵活，克服爬行和前冲现象 4) 机床动态特性的研究成果
使机床的刚度更好，主轴转速更高，抗振性提高
由于生产的发展要求出现新的生产工具，而在技术上又已具备了条件，于是在1948年，美国帕森斯公司提出应用计算机控制机床加工的设想，并与麻省理工学院合作进行研制工作。1952年试制成功第一台三坐标立式数控铣床。1958年我国开始研制数控机床。
(二) 发展：
1952——1959年，电子管制成数控机床控制系统
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1959——1965年，晶体管制成数控机床控制系统 1965——1970年，小规模集成电路 1970——1974年，大规模集成电路
1974—— ，微型计算机 三、 数控机床的组成：
数字 控制 计算机
伺服系统 PC控制部分 液压、气动系统 机械部分 数字控制计算机：处理加工程序，输出各种信号，控制机床完成各种运动。
PC控制部分：介于控制计算机和机械、液压部件之间的控
制系统，接受计算机输出的指令信号，经过编译、逻辑判断、功率放大后，直接驱动相应的电器、液压、气动和机械部件，完成相应的动作。
以上两部分加上输入输出设备、驱动装置等可以和 称为——计算机数控系统（Computerized Numerical Control System）也可简称为CNC系统。目前通常所
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说的数控系统，一般均指计算机数控系统。
液压、气动系统：辅助装置，用来实现润滑、冷却、夹
紧、转位、排屑等功能。
机械部分：包括主运动部件（主轴）、进给运动执行部分
（工作台、拖板、床身等）
伺服系统：根据CNC发来的速度和位移指令，控制执行
部件的进给速度、方向、位移。
四、 数控机床的加工运动：
主运动（控制主运动可以得到合理的切削速度）一般指主
轴转速。
数控机床需要无级变速，一般采用变频器控制变频
电机来实现无级变速。如：XKA714采用日本安川变频器，河北变频电机。
进给运动（控制进给运动可以得到不同的加工表面）用伺
服电机或步进电机来控制丝杠的转动，从而带动工作台或刀具在二维、三维空间内进行移动，加工出各种曲面。
五、 数控机床的优缺点：
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