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术术数数 控控 技技 第一章第一章概概论论返回返回返回返回立立式式铣铣床床卧式车床卧式车床立式加工中心立式加工中心立式加工中心立式加工中心1.1数控技术的基本概念数控技术的基本概念1.2数控机床的基本结构数控机床的基本结构1.4数控技术的产生与发展数控技术的产生与发展总总结结1.3数控机床的组成与分类数控机床的组成与分类第一节：什么是机床的数字控制第一节：什么是机床的数字控制第一节：什么是机床的数字控制第一节：什么是机床的数字控制第二节：机床数字控制的原理第二节：机床数字控制的原理第二节：机床数字控制的原理第二节：机床数字控制的原理第三节：数控机床第三节：数控机床第三节：数控机床第三节：数控机床 的组成及特点的组成及特点的组成及特点的组成及特点1.1 1.1 1.1 1.1 数控技术的基本概念数控技术的基本概念数控技术的基本概念数控技术的基本概念 1.11.1数控技术的基本概念数控技术的基本概念数控技术的基本概念数控技术的基本概念1.1.11.1.1什么是机床的数字控制什么是机床的数字控制什么是机床的数字控制什么是机床的数字控制一般机床：在加工零件时一般机床：在加工零件时一般机床：在加工零件时一般机床：在加工零件时,按手动和机动两种方式按手动和机动两种方式按手动和机动两种方式按手动和机动两种方式进行控制。进行控制。进行控制。进行控制。手动：手工摇动手柄带动机床部件进行运动手动：手工摇动手柄带动机床部件进行运动手动：手工摇动手柄带动机床部件进行运动手动：手工摇动手柄带动机床部件进行运动和停止；和停止；和停止；和停止；机机机机动动动动：用用用用控控控控钮钮钮钮接接接接通通通通动动动动力力力力源源源源电电电电路路路路而而而而实实实实现现现现控控控控制制制制。数控机床数控机床数控机床数控机床：以数字指令方式控制机床部件的相对：以数字指令方式控制机床部件的相对：以数字指令方式控制机床部件的相对：以数字指令方式控制机床部件的相对运动和动作。运动和动作。运动和动作。运动和动作。数字控制：数字控制：NUMERICALCONTROLNUMERICALCONTROLNCNC其指令为其指令为“二进制二进制”数字代码。数字代码。数控机床：一种装有数控系统的机床，能够数控机床：一种装有数控系统的机床，能够逻辑地处理具有使用号码或其它逻辑地处理具有使用号码或其它符号编码指令规定的程序。符号编码指令规定的程序。数控系统：一种控制系统，能够自动完成信数控系统：一种控制系统，能够自动完成信息的输入、译码、运算，从而控息的输入、译码、运算，从而控制机床的运算和加工。制机床的运算和加工。如：要执行如下一条指令程序段如：要执行如下一条指令程序段如：要执行如下一条指令程序段如：要执行如下一条指令程序段：NO02NO02 G90G90 G01G01 X20.0X20.0 Y20.0Y20.0 Z-5.0Z-5.0 S1000S1000 T02T02 F500M07F500M07；解解解解释释释释：第第第第二二二二个个个个程程程程序序序序段段段段，采采采采用用用用绝绝绝绝对对对对编编编编程程程程，直直直直线线线线加加加加工工工工，终终终终点点点点坐坐坐坐标标标标为为为为（2020 2020-5-5），以以以以坐坐坐坐标标标标原原原原点为基准。点为基准。点为基准。点为基准。以以以以上上上上程程程程序序序序所所所所涉涉涉涉及及及及的的的的数数数数字字字字0 09 9，文文文文字字字字X X，Y Y，ZZ，都都都都需需需需转转转转换换换换成成成成“二二二二进进进进制制制制”数数数数字字字字代代代代码码码码输输输输入入入入机机机机床床床床的的的的数数数数控控控控装装装装置置置置中中中中，经经经经计计计计算算算算处处处处理理理理，伺伺伺伺服服服服控控控控制制制制，驱动机床各部件运动，从而完成加工。驱动机床各部件运动，从而完成加工。驱动机床各部件运动，从而完成加工。驱动机床各部件运动，从而完成加工。数控装置和伺服控制部分统称数控装置和伺服控制部分统称数控装置和伺服控制部分统称数控装置和伺服控制部分统称数控系统。数控系统。数控系统。数控系统。1.1.2机床数字控制的原理机床数字控制的原理数控机床加工时：数控机床加工时：首先：将零件图上的几何信息和工艺信息首先：将零件图上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序。用规定的代码和格式编写成加工程序。然后：将加工程序输入数控装置，按程序然后：将加工程序输入数控装置，按程序的要求，经数控系统信息处理分配，的要求，经数控系统信息处理分配，使各坐标移动若干个最小单位，实现使各坐标移动若干个最小单位，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的刀具与工件的相对运动，完成零件的加工。加工。一、一、点位控制点位控制：POINTTOPOINTCONTROLPOINTTOPOINTCONTROL（钻、镗、攻螺纹）（钻、镗、攻螺纹）（钻、镗、攻螺纹）（钻、镗、攻螺纹）如图：如图：如图：如图：1.1A1.1A在在在在XOYXOY平面内使刀具从平面内使刀具从平面内使刀具从平面内使刀具从PQPQ点点点点YXOPQ点位控制：点位控制：严格要求控制点严格要求控制点点的点的距离，不关心路径。距离，不关心路径。R R刀具在刀具在X、Y轴移动以最小单位轴移动以最小单位量计算的程序给定距离，运动的合量计算的程序给定距离，运动的合成量为成量为P点和点和Q点间的距离。但刀点间的距离。但刀具轨迹没有严格的限制。具轨迹没有严格的限制。如上图如上图，刀具可从，刀具可从P点点R点点（X轴）轴），再从，再从R点点Q点（点（Y轴）；轴）；也可以在也可以在XY轴以同速度轴以同速度V移动到移动到R点，再延点，再延X轴轴Q点。点。YX0.LnLnL1L1 图图1.1B 二、轮廓控制二、轮廓控制（平面曲线平面曲线平面曲线平面曲线 空间曲线）空间曲线）空间曲线）空间曲线）1.平面曲线加工：平面曲线加工：如图如图1.1B对于平面内任意曲线对于平面内任意曲线L，要求，要求刀具刀具T延曲线轨迹运动，进行切削加工。将延曲线轨迹运动，进行切削加工。将L分割成：分割成：L0L1L2Ln等小线段，用直线或圆弧代替这些线段，当逼近误差等小线段，用直线或圆弧代替这些线段，当逼近误差相当小相当小0时，这些折线便逼近已知曲线。时，这些折线便逼近已知曲线。由由CNC机床的机床的CNC装置进行计算分配通过两个坐标轴最小单装置进行计算分配通过两个坐标轴最小单位量的单位运动位量的单位运动（X、Y）合成，不断连续控制刀具运动，不合成，不断连续控制刀具运动，不偏离地走出直线或圆弧，从而非常逼真地加工出平面曲线。偏离地走出直线或圆弧，从而非常逼真地加工出平面曲线。2空间曲线加工：空间曲线加工：如图如图1.1C，P2，以同样的方法，以同样的方法逼近，只是逼近，只是L的单位运动分量为的单位运动分量为X、Y及及Z。特点：特点：不仅对坐标的移动量进行不仅对坐标的移动量进行控制，而且对各坐标轴的速度及控制，而且对各坐标轴的速度及它们之间的比率都要严格控制，以它们之间的比率都要严格控制，以便加工出给定的轨迹。便加工出给定的轨迹。移动时刀具未加工移动时刀具未加工刀具在加工刀具在加工刀具在加工刀具在加工三、三、直线插补和圆弧插补直线插补和圆弧插补插补：插补：指指在在被被加加工工轨轨迹迹的的起起点点和和终终点点之之间间，插插进进许许多多中中间间点点，进进行行数数据据点点的的密密化化工工作作，然然后用已知线型逼近。后用已知线型逼近。直线插补直线插补CNC机床刀具运动轨迹是直机床刀具运动轨迹是直线的加工；线的加工；圆弧插补圆弧插补CNC机床刀具运动轨迹是圆机床刀具运动轨迹是圆弧的加工。弧的加工。四、数控系统的组成四、数控系统的组成数控装置数控装置伺服驱动装置伺服驱动装置可编程控制器可编程控制器检测装置检测装置组成组成1.CNC1.CNC装置：装置：按按零零件件图图加加工工要要求求插插补补运运算算向向各各坐坐标轴发出速度控制指令；标轴发出速度控制指令；数数控控装装置置将将数数控控加加工工信信息息输输出出到到机机床床的的控控制制量量主主要要有有两两种种类类型型：一一类类是是模模拟拟或或数数字字形形式式的的连连续续控控制制量量，送送往往驱驱动动控控制制装装置置，完完成成零零件件加加工工的的轨轨迹迹控控制制；另另一一类类是是二二进进制制形形式式的的开开关关控控制制量量，送送往往机机床床电电器器逻逻辑辑控控制制装装置，控制机床各组成部分实现各种数控功能。置，控制机床各组成部分实现各种数控功能。2伺服驱动装置：伺服驱动装置：位于数控装置和机床本体之间，包括进给伺服驱动位于数控装置和机床本体之间，包括进给伺服驱动装置和主轴驱动装置。装置和主轴驱动装置。进给伺服驱动装置：进给伺服驱动装置：位置控制位置控制、速度控制速度控制和和电机电机；主轴驱动装置：主轴驱动装置：速度控制速度控制 、主轴电机。主轴电机。快速响应快速响应快速响应快速响应CNCCNCCNCCNC装置发出的指令，驱动机床各坐标轴运装置发出的指令，驱动机床各坐标轴运装置发出的指令，驱动机床各坐标轴运装置发出的指令，驱动机床各坐标轴运动同时提供足够的功率和扭矩；动同时提供足够的功率和扭矩；动同时提供足够的功率和扭矩；动同时提供足够的功率和扭矩；伺服控制按工作原理分：伺服控制按工作原理分：伺服控制按工作原理分：伺服控制按工作原理分：关断性控制关断性控制关断性控制关断性控制和和和和调节性控制调节性控制调节性控制调节性控制 关断控制关断控制关断控制关断控制将指令值与实测值比较，相等发出中断指将指令值与实测值比较，相等发出中断指将指令值与实测值比较，相等发出中断指将指令值与实测值比较，相等发出中断指令；令；令；令；调节控制调节控制调节控制调节控制CNCCNCCNCCNC装置发出运动指令信号，伺服驱动装置装置发出运动指令信号，伺服驱动装置装置发出运动指令信号，伺服驱动装置装置发出运动指令信号，伺服驱动装置快速响应跟踪指令信号；快速响应跟踪指令信号；快速响应跟踪指令信号；快速响应跟踪指令信号；3.3.检测装置：检测装置：将将坐坐标标位位移移的的实实际际值值测测出出，反反馈馈给给CNCCNC装装置置的的调调节节电电路路进进行行比比较较，有有差差值值便便发发出出运运动动控控制制信信号号，从从而而实实现现偏偏差差控控制制，不不断断比比较较直到偏差为零，结束运动；直到偏差为零，结束运动；4 4可编程控制器可编程控制器（机床电器逻辑控制装置（机床电器逻辑控制装置（机床电器逻辑控制装置（机床电器逻辑控制装置)：主主要要是是对对一一些些辅辅助助功功能能的的控控制制开开关关量量的的控控制制。如如：主主轴轴的的停停启启，刀刀具具的的更更换换，冷冷却液的开关，电磁铁的吸合，急停，报警等。却液的开关，电磁铁的吸合，急停，报警等。此开关量：仅有此开关量：仅有“O O”和和“1 1”状态。状态。113数控机床的组成及特点数控机床的组成及特点 信息输入信息输入信息输入信息输入 出装置出装置出装置出装置伺服驱动装置伺服驱动装置伺服驱动装置伺服驱动装置检测反馈装置检测反馈装置机床本体机床本体机床本体机床本体机电接口机电接口机电接口机电接口数控装置数控装置数控装置数控装置一、组成一、组成1.信息输入装置：信息输入装置：加工零件各种参数、信息由此输入加工零件各种参数、信息由此输入CNC装置。装置。一般：穿孔纸带、磁带、磁盘、光盘等。一般：穿孔纸带、磁带、磁盘、光盘等。Reader阅读器；阅读器；Keyboard键盘：键盘：MDIPANEL手工数据输入手工数据输入控制面板控制面板理念：以认为本的人性化、理念：以认为本的人性化、傻瓜化。傻瓜化。CRT LCDMDIPANELA-Z0-9面板面板急停开关急停开关孔：有电源；孔：有电源；孔：有电源；孔：有电源；针：无电源针：无电源针：无电源针：无电源2.数控装置数控装置：由由中中央央处处理理单单元元（CPU）、存存储储器器、总总线线和相应软件构成的专用计算机。和相应软件构成的专用计算机。数数控控装装置置是是CNC机机床床的的核核心心，决决定定着着整整个个机机床的功能。床的功能。数控装置的功能数控装置的功能1.多轴联动、多坐标控制；多轴联动、多坐标控制；2.实现多种函数的插补（直线、圆弧实现多种函数的插补（直线、圆弧）；）；3.多种程序输入功能及编辑和修改功能；多种程序输入功能及编辑和修改功能；4.信信息息转转换换功功能能：EIA/ISO代代码码转转换换、公公制制/英英制制转转换换、坐标转换、绝对值坐标转换、绝对值/增量值转换；增量值转换；5.补偿功能：刀半径、长度、传动间隙补偿功能：刀半径、长度、传动间隙；6.多多 种种 加加 工工 方方 式式 选选 择择：加加 工工 循循 环环、重重 复复 加加 工工、凹凹 凸凸 模加工、镜像加工等；模加工、镜像加工等；7.故障自诊功能；故障自诊功能；8.显示功能：显示功能：CRT显字符、轨迹、平面或三维动画；显字符、轨迹、平面或三维动画；9.通讯和联网功能。通讯和联网功能。3、伺服驱动装置、伺服驱动装置：接接受受CNC装装置置处处理理后后分分配配来来的的信信号号，再再经经调调节节、转转换换、放放大大后后驱驱动动伺伺服服电电机机，带带动动机机床床的的执执行部件运动。行部件运动。包括：包括：主轴驱动单元（主轴驱动单元（V控制）、控制）、进给驱动单元（进给驱动单元（V和位置控制）、和位置控制）、回转工作台、刀库伺服控制装置、回转工作台、刀库伺服控制装置、伺服电机。伺服电机。伺服系统：伺服系统：直流系统直流系统-一般少用；一般少用；交流系统交流系统-目前多用目前多用正逐步代替直流。正逐步代替直流。4测量与反馈装置：测量与反馈装置：按在伺服电机上，由反馈信息构成闭环回路。按在伺服电机上，由反馈信息构成闭环回路。一一般般来来说说：CNC机机床床的的伺伺服服驱驱动动系系统统要要求求具具有有较较高高的的快快速速响响应应性性能能，以以及及能能灵灵敏敏而而准准确确地地跟跟踪指令的功能。踪指令的功能。比较关键比较关键-测量反馈装置和伺服驱动装置。测量反馈装置和伺服驱动装置。绝对式编码器绝对式编码器：用于机床运动部件的位置及角度控制。用于机床运动部件的位置及角度控制。5.机床本体：机床本体：包括：包括：主运动部件、进给运动部件、主运动部件、进给运动部件、主运动部件、进给运动部件、主运动部件、进给运动部件、执行部件、基础部件。执行部件、基础部件。执行部件、基础部件。执行部件、基础部件。如：底座、立柱、工作台、导轨、如：底座、立柱、工作台、导轨、如：底座、立柱、工作台、导轨、如：底座、立柱、工作台、导轨、主轴、床身主轴、床身主轴、床身主轴、床身 与普通机床不同：与普通机床不同：与普通机床不同：与普通机床不同：主运动及各轴的进给运动都由单独的主运动及各轴的进给运动都由单独的主运动及各轴的进给运动都由单独的主运动及各轴的进给运动都由单独的伺服电机驱动，传动链短，结构简单。伺服电机驱动，传动链短，结构简单。伺服电机驱动，传动链短，结构简单。伺服电机驱动，传动链短，结构简单。底座底座立柱立柱工作台工作台导轨导轨主轴主轴伺服电机伺服电机6.机电接口：机电接口：由由于于除除点点位位控控制制，轨轨迹迹控控制制采采用用数数字字控控制制外外，CNC机机床床还还有有许许多多其其他他控控制制，如如：主主轴轴的的停停启启、刀刀具具的的更更换换、冷冷却却液液的的开开关关等等，它它们们的的动动力力来来源源是是由由电电源源变变压压器器、控控制制变变压压器器、各各种种断断路路器器、保保护护开开关关等等强强电电线线路路提提供供，而而这这些些强强电电线线路路不不能能与与低低压压下下工工作作的的控控制制电电路路或或弱弱电电线线路路连连接接，只只能能通通过过断断路路器器、热热动动开开关关、中中间间继继电电器器等等转转换换成成直直流流低低压压下下工工作作的的触触点点开开关关的的开开合合工工作作，才才能能成成为为继继电电器器逻逻辑辑电电路路或或PLC可接收的信号。可接收的信号。这这些些都都是是属属于于CNC装装置置与与机机床床之之间间的的接接口口问问题题统统称称机电接口。机电接口。二二CNC机床的特点机床的特点优越性：优越性：小批量而又轮番生产的零件；小批量而又轮番生产的零件；小批量而又轮番生产的零件；小批量而又轮番生产的零件；几何形状复杂的零件（滚球、鼠标模具）；几何形状复杂的零件（滚球、鼠标模具）；几何形状复杂的零件（滚球、鼠标模具）；几何形状复杂的零件（滚球、鼠标模具）；加工过程中必须进行多种工序加工的零件；加工过程中必须进行多种工序加工的零件；加工过程中必须进行多种工序加工的零件；加工过程中必须进行多种工序加工的零件；切削余量大的零件；切削余量大的零件；切削余量大的零件；切削余量大的零件；必须严格控制公差的零件；必须严格控制公差的零件；必须严格控制公差的零件；必须严格控制公差的零件；-高精度高精度高精度高精度 工艺设计会经常变化的零件；工艺设计会经常变化的零件；工艺设计会经常变化的零件；工艺设计会经常变化的零件；加工过程中的错误会造成严重浪费的零件；加工过程中的错误会造成严重浪费的零件；加工过程中的错误会造成严重浪费的零件；加工过程中的错误会造成严重浪费的零件；需全部检测的零件。需全部检测的零件。需全部检测的零件。需全部检测的零件。1.广广泛泛的的适适应应性性和和较较大大的的灵灵活活性性，能能加加工工普普通通机机床床难难以以加工的或根本不能加工的复杂型面的零件；加工的或根本不能加工的复杂型面的零件；2.按按预预先先编编制制的的程程序序自自动动加加工工，不不需需人人工工干干预预，故故加加工工零件的一致性好，重复精度高，适应批量生产；零件的一致性好，重复精度高，适应批量生产；3.CNC机机床床高高度度自自动动化化，高高效效率率，可可采采用用较较大大的的切切削削用用量量，具具有有自自动动变变速速，自自动动换换刀刀，自自动动换换工工件件等等特特点点，生生产产率率得得以以极极大大提提高高，是是普普通通机机床床的的3-4倍倍甚甚至至更更高高，大大大大的的减轻了工人的劳动强度；减轻了工人的劳动强度；4.加加工工完完一一件件零零件件后后需需要要加加工工另另一一种种零零件件时时，只只需需更更换换新加工程序即可，新加工程序即可，而原来的程序保存起来待用；而原来的程序保存起来待用；-省时。省时。5.加工中心采用工艺复合，一机多能，工序高度集中，加工中心采用工艺复合，一机多能，工序高度集中，实现一次装卡能完成多工位、多面、多刀加工。实现一次装卡能完成多工位、多面、多刀加工。优点优点 数控机床的缺点数控机床的缺点:1)CNC1)CNC机床是一种高新技术造价相对机床是一种高新技术造价相对机床是一种高新技术造价相对机床是一种高新技术造价相对高高高高,投资大投资大投资大投资大;2)2)维护比较困难维护比较困难维护比较困难维护比较困难,需专门的维护人员需专门的维护人员需专门的维护人员需专门的维护人员;3)3)需要高度熟练的和经过培训的零需要高度熟练的和经过培训的零需要高度熟练的和经过培训的零需要高度熟练的和经过培训的零件编程人员，所以操作人员有较丰件编程人员，所以操作人员有较丰件编程人员，所以操作人员有较丰件编程人员，所以操作人员有较丰富的专业素质。富的专业素质。富的专业素质。富的专业素质。1.2CNC机床的基本结构机床的基本结构基本机械结构：基本机械结构：数控车床：数控车床：数控车床：数控车床：主轴、转塔刀架、卡盘、尾架、溜板和导轨主轴、转塔刀架、卡盘、尾架、溜板和导轨。数控铣床：数控铣床：数控铣床：数控铣床：主轴主轴、工作台、滚珠丝杠和导轨。工作台、滚珠丝杠和导轨。加工中心：加工中心：加工中心：加工中心：与相应的机床结构基本相似，主要区与相应的机床结构基本相似，主要区别是有刀库和自动换刀装置别是有刀库和自动换刀装置机械手。机械手。例例例例:立式加工中心的结构包括：立式加工中心的结构包括：立式加工中心的结构包括：立式加工中心的结构包括：1、主轴箱、主轴箱2、刀库、刀库3、机械手、机械手4、刀库罩壳、刀库罩壳5、导轨、导轨6、滚珠丝杠、滚珠丝杠7、床身、床身8X、Y轴、主轴和刀库的电动轴、主轴和刀库的电动机、机、9、工作台、工作台10、冷却液箱、冷却液箱11、润滑油箱、润滑油箱12、切屑、切屑箱箱。数控机床工作台数控机床工作台 圆形工作台圆形工作台圆形工作台圆形工作台 矩形工作台矩形工作台矩形工作台矩形工作台 用螺钉压板装夹零件用螺钉压板装夹零件气动卡盘（车）气动卡盘（车）数控机床的夹具数控机床的夹具数控机床的夹具数控机床的夹具 虎钳（铣）虎钳（铣）数控车床动力刀架数控车床动力刀架加工中心的链式刀库和盘式刀库加工中心的链式刀库和盘式刀库导轨（滑台）和滚珠丝杠导轨（滑台）和滚珠丝杠主主轴轴1.3CNC机床的分类机床的分类第二节：按伺服系统的类型分类第二节：按伺服系统的类型分类第三节：按第三节：按工工艺艺方方法法分分类类第四节：按功能水平分类第四节：按功能水平分类第一节：按运动控制的特点分类第一节：按运动控制的特点分类1.3.1按运动控制的特点分类按运动控制的特点分类一、一、点位控制点位控制CNC机床（孔加工）机床（孔加工）这种机床：只要求获得精确的孔系坐标的定位这种机床：只要求获得精确的孔系坐标的定位这种机床：只要求获得精确的孔系坐标的定位这种机床：只要求获得精确的孔系坐标的定位精度，而不管从一个孔到另一个孔是按精度，而不管从一个孔到另一个孔是按精度，而不管从一个孔到另一个孔是按精度，而不管从一个孔到另一个孔是按什么轨迹运动的，在坐标运动过程中不切削。什么轨迹运动的，在坐标运动过程中不切削。什么轨迹运动的，在坐标运动过程中不切削。什么轨迹运动的，在坐标运动过程中不切削。适用于：适用于：适用于：适用于：平面内孔系加工。平面内孔系加工。平面内孔系加工。平面内孔系加工。如：数控钻床、冲床、数控坐标镗床等。如：数控钻床、冲床、数控坐标镗床等。如：数控钻床、冲床、数控坐标镗床等。如：数控钻床、冲床、数控坐标镗床等。一般是开始快后来快接近目标时慢，如：加工中心。一般是开始快后来快接近目标时慢，如：加工中心。一般是开始快后来快接近目标时慢，如：加工中心。一般是开始快后来快接近目标时慢，如：加工中心。CNC CNC 机机 床床 的的 分分 类类点位控制：点位控制：只控制机床移动部件的终点位置，只控制机床移动部件的终点位置，不管所走的轨迹如何。可以一个坐标移动，也可以不管所走的轨迹如何。可以一个坐标移动，也可以两个坐标同时移动，过程中不加工。为了保证定位两个坐标同时移动，过程中不加工。为了保证定位精度，一般采用如下图所示的分级降速、连续降速精度，一般采用如下图所示的分级降速、连续降速或单向定位等方法或单向定位等方法。起点起点起点起点终点终点终点终点速度速度速度速度分级降速分级降速起点起点起点起点终点终点终点终点速度速度速度速度连续降速连续降速起点起点起点起点终点终点终点终点速度速度速度速度单向定位单向定位二、直线控制二、直线控制CNC机床机床（CNC车床车床）这这这这种种种种机机机机床床床床：控控控控制制制制工工工工作作作作台台台台或或或或刀刀刀刀具具具具以以以以要要要要求求求求的的的的进进进进给给给给速速速速度度度度沿沿沿沿着着着着平平平平行行行行与与与与坐坐坐坐标标标标轴轴轴轴的的的的方方方方向向向向进进进进行行行行直直直直线线线线移移移移动动动动和和和和切切切切削削削削加加加加工工工工的的的的机机机机床床床床。如如如如：数数数数控控控控车车车车床床床床、加加加加工工工工中中中中心心心心等等等等 需需需需刀补功能。刀补功能。刀补功能。刀补功能。要要要要求求求求：不不不不仅仅仅仅要要要要求求求求CNCCNC机机机机床床床床具具具具有有有有准准准准确确确确的的的的定定定定位位位位功功功功能能能能，而且还要控制位移的速度。而且还要控制位移的速度。而且还要控制位移的速度。而且还要控制位移的速度。一般地：一般地：一般地：一般地：此机床有此机床有此机床有此机床有2-32-3个可控轴，但同时控制轴个可控轴，但同时控制轴个可控轴，但同时控制轴个可控轴，但同时控制轴只有一个。只有一个。只有一个。只有一个。CNC CNC 机机 床床 的的 分分 类类三、轮廓控制的三、轮廓控制的CNC机床机床（斜线、曲面、曲线）（斜线、曲面、曲线）（斜线、曲面、曲线）（斜线、曲面、曲线）这这种种机机床床：同同时时控控制制2个个或或2个个以以上上坐坐标标进进行行联联动的机床。动的机床。要要求求：加加工工中中每每时时每每刻刻都都对对各各坐坐标标轴轴的的位位移移和和速度进行严格的不间断的控制。速度进行严格的不间断的控制。按按联联动动轴轴又又可可分分为为：2坐坐标标联联动动控控制制；2.5坐坐标标联动控制；联动控制；3、4、5坐标联动控制等。坐标联动控制等。CNC机机床床的的分分类类不不同同机机床床控控制制不不同同轴轴联联动动可可加加工工出出不不同同的的零件：零件：CNCCNC车车车车床床床床：采采采采用用用用2 2坐坐坐坐标标标标联联联联动动动动加加加加工工工工出出出出如如如如P8P8图图图图1.4a1.4a所所所所示示示示手把类零件；手把类零件；手把类零件；手把类零件；CNCCNC铣铣铣铣床床床床：采采采采用用用用2 2坐坐坐坐标标标标联联联联动动动动加加加加工工工工出出出出如如如如P8P8图图图图1.4b1.4b所所所所示示示示平面凸轮的轮廓曲线类零件；平面凸轮的轮廓曲线类零件；平面凸轮的轮廓曲线类零件；平面凸轮的轮廓曲线类零件；三三三三坐坐坐坐标标标标CNCCNC铣铣铣铣床床床床：可可可可加加加加工工工工如如如如图图图图所所所所示示示示的的的的圆圆圆圆锥锥锥锥台台台台零零零零件件件件，则则则则是是是是先先先先2 2坐坐坐坐标标标标联联联联动动动动一一一一圈圈圈圈，再再再再延延延延另另另另一一一一坐坐坐坐标标标标提提提提升升升升一一一一个个个个高度，如此下去即可。高度，如此下去即可。高度，如此下去即可。高度，如此下去即可。这里有一轴没参加联动这里有一轴没参加联动称为称为2.5坐标联动。坐标联动。1.3.2按伺服系统的类型分类按伺服系统的类型分类开环控制的开环控制的开环控制的开环控制的CNCCNC机床机床机床机床闭环控制的闭环控制的闭环控制的闭环控制的CNCCNC机床机床机床机床半闭环控制的半闭环控制的半闭环控制的半闭环控制的CNCCNC机床机床机床机床一、开环控制的一、开环控制的CNC机床机床没有位置检测反馈装置，没有位置检测反馈装置，CNC装置发出指令信装置发出指令信号，流程是单向的。精度主要取决于驱动元器号，流程是单向的。精度主要取决于驱动元器件和电机的性能件和电机的性能。特点特点：精度低：完全依赖于步进电机的步距精度精度低：完全依赖于步进电机的步距精度和齿轮、丝杠的传动精度。和齿轮、丝杠的传动精度。结构简单、结构简单、易调试、造价低。易调试、造价低。二、闭环控制的二、闭环控制的CNC机床机床 CNC装装置置中中插插补补器器发发出出的的位位置置指指令令信信号号与与工工作作台台上上检检测测到到的的实实际际位位置置反反馈馈信信号号进进行行比比较较，由由其其差差值值不不断断控控制制运运动动，进行误差修补，直到差值为零时听停止。进行误差修补，直到差值为零时听停止。特特特特点点点点：由由于于反反馈馈的的存存在在，消消除除了了系系统统中中的的机机械械传传动动部部件件造造成的误差对加工精度的影响成的误差对加工精度的影响。精精度度越越高高，调调整整越越难难（很很多多部部件件都都在在环环内内，其其摩摩擦擦特特性、刚性及间隙等都是非线性的），稳定性越好。性、刚性及间隙等都是非线性的），稳定性越好。三、半闭环控制的三、半闭环控制的CNC机床机床半半半半闭闭闭闭环环环环：指指用用丝丝杠杠或或电电机机轴轴的的转转动动惯惯量量与与数数控控装装置置的的命命令令相相比比较较（闭闭环），而另一部分丝杠环），而另一部分丝杠螺母螺母工作台的移动量不受闭环控制工作台的移动量不受闭环控制。这这这这种种种种机机机机床床床床：它它的的检检测测元元件件装装在在电电机机轴轴或或丝丝杠杠轴轴的的端端部部，此此系系统统内内不不包包括机械传动环节。括机械传动环节。稳稳定定性性好好，反反馈馈的的只只是是进进给给传传动动系系统统的的部部分分误误差差，由由于于采采用用高高分分辨辨率的反馈检测元件，以及传动部分有补偿，所以精度高。率的反馈检测元件，以及传动部分有补偿，所以精度高。其精度介与闭环与开环之间。其精度介与闭环与开环之间。开环开环 闭环和半闭环控制的闭环和半闭环控制的CNC机床机床插补器插补器位置控制位置控制速度控制速度控制电机电机机床工作台机床工作台测量反馈装置测量反馈装置闭环闭环半闭环半闭环1.3.31.3.3 按工艺方法分类按工艺方法分类一一一一金金金金属属属属切切切切削削削削类类类类机机机机床床床床（CNCCNCCNCCNC车车车车床床床床、CNCCNCCNCCNC钻钻钻钻床床床床、CNCCNCCNCCNC铣铣铣铣床、床、床、床、CNCCNCCNCCNC磨床、磨床、磨床、磨床、CNCCNCCNCCNC镗床等）镗床等）镗床等）镗床等）1 1 1 1、CNCCNCCNCCNC车车车车床床床床：具具具具有有有有广广广广泛泛泛泛的的的的通通通通用用用用性性性性和和和和较较较较大大大大的的的的灵灵灵灵活活活活性的高度自动化车床。性的高度自动化车床。性的高度自动化车床。性的高度自动化车床。分类：立式分类：立式分类：立式分类：立式 ；卧式：平床身（水平导轨）：常见；卧式：平床身（水平导轨）：常见；卧式：平床身（水平导轨）：常见；卧式：平床身（水平导轨）：常见；斜斜斜斜床床床床身身身身（斜斜斜斜导导导导轨轨轨轨）：排排排排屑屑屑屑好好好好，铁铁铁铁屑不会停留在床子上屑不会停留在床子上屑不会停留在床子上屑不会停留在床子上,速度快无转位误差。速度快无转位误差。速度快无转位误差。速度快无转位误差。数控车床平床身数控车床平床身数控斜床身车床数控斜床身车床数控斜床身车床数控斜床身车床2数控铣床数控铣床立式铣床立式铣床：1 1）小型的）小型的）小型的）小型的CNCCNC铣床一般都工作台移动、升降及主铣床一般都工作台移动、升降及主铣床一般都工作台移动、升降及主铣床一般都工作台移动、升降及主轴轴轴轴不动不动不动不动方式；方式；方式；方式；2 2）中型）中型）中型）中型CNCCNC铣床一般横向和纵向工作台移动，且铣床一般横向和纵向工作台移动，且铣床一般横向和纵向工作台移动，且铣床一般横向和纵向工作台移动，且主轴沿垂直溜板上下运动；主轴沿垂直溜板上下运动；主轴沿垂直溜板上下运动；主轴沿垂直溜板上下运动；3 3）大型的）大型的）大型的）大型的CNCCNC铣床采用龙门架移动方式，其主轴铣床采用龙门架移动方式，其主轴铣床采用龙门架移动方式，其主轴铣床采用龙门架移动方式，其主轴可以在龙门架的横向和纵向溜板上运动，而龙门架则可以在龙门架的横向和纵向溜板上运动，而龙门架则可以在龙门架的横向和纵向溜板上运动，而龙门架则可以在龙门架的横向和纵向溜板上运动，而龙门架则沿床身做纵向运动。沿床身做纵向运动。沿床身做纵向运动。沿床身做纵向运动。卧式铣床：卧式铣床：其主轴轴线平行水平面。其主轴轴线平行水平面。其主轴轴线平行水平面。其主轴轴线平行水平面。可实现一次装卡中，通过转盘改变工位，进行可实现一次装卡中，通过转盘改变工位，进行可实现一次装卡中，通过转盘改变工位，进行可实现一次装卡中，通过转盘改变工位，进行四面加工，对箱体类零件或一次安装中需改变工位四面加工，对箱体类零件或一次安装中需改变工位四面加工，对箱体类零件或一次安装中需改变工位四面加工，对箱体类零件或一次安装中需改变工位的工件来说，选带数控转盘的卧式铣床最好。的工件来说，选带数控转盘的卧式铣床最好。的工件来说，选带数控转盘的卧式铣床最好。的工件来说，选带数控转盘的卧式铣床最好。CNC铣床铣床一般为立式，现在将其列为加工中心一般为立式，现在将其列为加工中心3加工中心加工中心加工中心：加工中心：一一种种带带有有自自动动换换刀刀装装置置的的能能进进行行铣铣、钻钻、镗加工的复合型镗加工的复合型CNC机床。机床。加工箱体零件时：加工箱体零件时：在在加加工工中中心心上上一一次次定定位位装装卡卡后后，能能完完成成多多个个侧侧面面上上的的铣铣、钻钻、扩扩、铰铰、镗镗、攻攻螺螺纹等工作，应用广泛。纹等工作，应用广泛。分类：分类：1）立式、卧式、立卧转换式；）立式、卧式、立卧转换式；刀库沿轴线转刀库沿轴线转90度变卧式，在度变卧式，在0-90度度之间任意位置都可以停留加工。之间任意位置都可以停留加工。立式转卧式立式转卧式被加工孔需被加工孔需被加工孔需被加工孔需X X、Y Y、Z Z联动联动联动联动立立式式加加工工中中心心4数控高速冲床数控高速冲床如加工如加工如加工如加工如图如图如图如图工件的方法：工件的方法：工件的方法：工件的方法：1 1）用模具，但若批量小则不和算；）用模具，但若批量小则不和算；）用模具，但若批量小则不和算；）用模具，但若批量小则不和算；2 2）一个工位一个工位加工，则定位不好；）一个工位一个工位加工，则定位不好；）一个工位一个工位加工，则定位不好；）一个工位一个工位加工，则定位不好；3 3）用高速冲床好，多能满足，尤其加工）用高速冲床好，多能满足，尤其加工）用高速冲床好，多能满足，尤其加工）用高速冲床好，多能满足，尤其加工40MM40MM以内以内以内以内的钢板时可一次完成，精度高。的钢板时可一次完成，精度高。的钢板时可一次完成，精度高。的钢板时可一次完成，精度高。二、金属成型类及特种加工类二、金属成型类及特种加工类CNCCNC机床机床如：如：CNCCNC弯管机弯管机 CNCCNC线切割机线切割机 CNCCNC电火花成型机电火花成型机 CNCCNC激光切割机激光切割机 数控弯管机数控弯管机CNCCNC弯管机原理弯管机原理弯管机原理弯管机原理:通过瞬间高压，产生冲力完成弯管。通过瞬间高压，产生冲力完成弯管。通过瞬间高压，产生冲力完成弯管。通过瞬间高压，产生冲力完成弯管。电火花成型机床电火花成型机床CNCCNC电火花成型机：工具与工件间产生脉电火花成型机：工具与工件间产生脉冲性电火花，靠放电时局部、瞬间产生的冲性电火花，靠放电时局部、瞬间产生的高温蚀除多余材料。高温蚀除多余材料。进行电火花加工时，工具电极（进行电火花加工时，工具电极（即成型电极与要求加工出的零件有相适应的截面或形状）和工件分别接脉冲电源的两极，并浸）和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电 。在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小固体的金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。紧接紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。放电，重复上述过程。数控线切割机数控线切割机CNC线切割：采用电极丝（钼丝）作为工具电极，在脉冲电源的作用下工线切割：采用电极丝（钼丝）作为工具电极，在脉冲电源的作用下工具电极和加工工件之间形成电火花放电，火花通道产生大量的热，使得工件具电极和加工工件之间形成电火花放电，火花通道产生大量的热，使得工件表面溶化甚至气化。表面溶化甚至气化。应用：一般是内模上要做镶件，或工件的外形不好加工，也不能磨床加工的，应用：一般是内模上要做镶件，或工件的外形不好加工，也不能磨床加工的，就进行线割，还有就顶针孔等。它就是通过放电将一个工件分成了二件，一就进行线割，还有就顶针孔等。它就是通过放电将一个工件分成了二件，一件是废料，一件就是我们要的。件是废料，一件就是我们要的。数控激光切割机数控激光切割机 CNCCNC激光切割机：通过激光束，经过聚焦后把光束的能量激光切割机：通过激光束，经过聚焦后把光束的能量激光切割机：通过激光束，经过聚焦后把光束的能量激光切割机：通过激光束，经过聚焦后把光束的能量集中到一个极其微小的光斑上，光斑照射工件，迅速升温集中到一个极其微小的光斑上，光斑照射工件，迅速升温集中到一个极其微小的光斑上，光斑照射工件，迅速升温集中到一个极其微小的光斑上，光斑照射工件，迅速升温并达到气化的温度。激光束与工件间相互移动加工出工件。并达到气化的温度。激光束与工件间相互移动加工出工件。并达到气化的温度。激光束与工件间相互移动加工出工件。并达到气化的温度。激光束与工件间相互移动加工出工件。1.2.4 1.2.4 按功能水平分类按功能水平分类经济型经济型 (低档低档 )数控机床数控机床:又称简易数控机床又称简易数控机床又称简易数控机床又称简易数控机床.通常仅能满足一般精度的要求通常仅能满足一般精度的要求通常仅能满足一般精度的要求通常仅能满足一般精度的要求,能加工形状较能加工形状较能加工形状较能加工形状较简单的直线、斜线圆弧及带螺纹的零件简单的直线、斜线圆弧及带螺纹的零件简单的直线、斜线圆弧及带螺纹的零件简单的直线、斜线圆弧及带螺纹的零件,采用微机采用微机采用微机采用微机系统为单片机系统系统为单片机系统系统为单片机系统系统为单片机系统.具有数码具有数码具有数码具有数码显示或显示或显示或显示或CRTCRTCRTCRT字符显示字符显示字符显示字符显示功能功能功能功能,CPU,CPU,CPU,CPU为为为为 8 8 8 8位位位位或或或或16161616 位位位位,机床进给有机床进给有机床进给有机床进给有步进电机实现开环驱动步进电机实现开环驱动步进电机实现开环驱动步进电机实现开环驱动,控制控制控制控制的轴数和联动轴数在的轴数和联动轴数在的轴数和联动轴数在的轴数和联动轴数在3 3 3 3轴或轴或轴或轴或3 3 3 3轴以内轴以内轴以内轴以内,进给分辨率为进给分辨率为进给分辨率为进给分辨率为10um 10um 10um 10um,快速进给速度可达快速进给速度可达快速进给速度可达快速进给速度可达8-15m/min8-15m/min8-15m/min8-15m/min.此类机床结此类机床结此类机床结此类机床结构一般比较简单构一般比较简单构一般比较简单构一般比较简单,精度中等精度中等精度中等精度中等,价格低价格低价格低价格低,一般不具有通一般不具有通一般不具有通一般不具有通信功能信功能信功能信功能.普及型（中挡）数控机床：普及型（中挡）数控机床：又称为全功能数控机床。又称为全功能数控机床。此类机床功能较多，但不追求过多以实用为此类机床功能较多，但不追求过多以实用为此类机床功能较多，但不追求过多以实用为此类机床功能较多，但不追求过多以实用为准，除具有一般数控机床的功能外，还具有一定准，除具有一般数控机床的功能外，还具有一定准，除具有一般数控机床的功能外，还具有一定准，除具有一般数控机床的功能外，还具有一定的的的的图形显示功能及面向用户的宏程序图形显示功能及面向用户的宏程序图形显示功能及面向用户的宏程序图形显示功能及面向用户的宏程序功能等。功能等。功能等。功能等。采用的微机系统为采用的微机系统为采用的微机系统为采用的微机系统为1616位或位或位或位或3232位位位位微处理器，具微处理器，具微处理器，具微处理器，具有有有有RS232CRS232C通信通信通信通信接口，机床的进给多用接口，机床的进给多用接口，机床的进给多用接口，机床的进给多用交流或直交流或直交流或直交流或直流伺服驱动流伺服驱动流伺服驱动流伺服驱动，一般能实现，一般能实现，一般能实现，一般能实现4 4轴或轴或轴或轴或4 4轴轴轴轴以下的联动控以下的联动控以下的联动控以下的联动控制，进给分辨率为制，进给分辨率为制，进给分辨率为制，进给分辨率为1um1um，快速进给速度为，快速进给速度为，快速进给速度为，快速进给速度为10-10-20m/min,20m/min,其输入输出的控制一般可由可编程控制其输入输出的控制一般可由可编程控制其输入输出的控制一般可由可编程控制其输入输出的控制一般可由可编程控制器来完成，大大的增加了系统的可靠性和控制的器来完成，大大的增加了系统的可靠性和控制的器来完成，大大的增加了系统的可靠性和控制的器来完成，大大的增加了系统的可靠性和控制的灵活性。灵活性。灵活性。灵活性。此档次机床品种多，几乎覆盖了各种机床类此档次机床品种多，几乎覆盖了各种机床类此档次机床品种多，几乎覆盖了各种机床类此档次机床品种多，几乎覆盖了各种机床类别，简单、实用、价格低。别，简单、实用、价格低。别，简单、实用、价格低。别，简单、实用、价格低。.高档型数控机床：高档型数控机床：指加工复杂形状工件的多轴控制数控机床，其工序指加工复杂形状工件的多轴控制数控机床，其工序指加工复杂形状工件的多轴控制数控机床，其工序指加工复杂形状工件的多轴控制数控机床，其工序集中、自动化程度高、功能强、柔性高。集中、自动化程度高、功能强、柔性高。集中、自动化程度高、功能强、柔性高。集中、自动化程度高、功能强、柔性高。采用的微机系统为采用的微机系统为采用的微机系统为采用的微机系统为3232位以上位以上位以上位以上的微处理器系统，机床的微处理器系统，机床的微处理器系统，机床的微处理器系统，机床的进给大多采用的进给大多采用的进给大多采用的进给大多采用交流伺服驱动交流伺服驱动交流伺服驱动交流伺服驱动，除具有一般数控机床的，除具有一般数控机床的，除具有一般数控机床的，除具有一般数控机床的功能外，至少能实现功能外，至少能实现功能外，至少能实现功能外，至少能实现5 5轴或轴或轴或轴或5 5轴轴轴轴以上的联动控制，最小进以上的联动控制，最小进以上的联动控制，最小进以上的联动控制，最小进给分辨率为给分辨率为给分辨率为给分辨率为0.1um0.1um,最大快速移动速度为最大快速移动速度为最大快速移动速度为最大快速移动速度为100m/min100m/min或更或更或更或更高，具有高，具有高，具有高，具有三维动画图形三维动画图形三维动画图形三维动画图形功能，刀具管理功能、宽调速主功能，刀具管理功能、宽调速主功能，刀具管理功能、宽调速主功能，刀具管理功能、宽调速主轴系统、轴系统、轴系统、轴系统、多功能智能化监控多功能智能化监控多功能智能化监控多功能智能化监控系统，系统，系统，系统，自诊断自诊断自诊断自诊断功能及较强的功能及较强的功能及较强的功能及较强的联网和通信联网和通信联网和通信联网和通信功能。功能。功能。功能。功能齐全、价格昂贵，如具有功能齐全、价格昂贵，如具有功能齐全、价格昂贵，如具有功能齐全、价格昂贵，如具有5 5轴以上的数控铣床，轴以上的数控铣床，轴以上的数控铣床，轴以上的数控铣床，5 5面加工中心等。面加工中心等。面加工中心等。面加工中心等。1.3数控机床主要加工对象数控机床主要加工对象加工精密、复杂的平面类、曲面类零件、箱体类零件加工精密、复杂的平面类、曲面类零件、箱体类零件数控铣削加工的零件一、数控铣床主要加工对象一、数控铣床主要加工对象立（端）铣刀立（端）铣刀立铣刀铣削深度立铣刀铣削深度面（盘）铣刀面（盘）铣刀直线铣削斜线铣削圆弧铣削螺旋铣削钻式铣削立铣刀切削方式机夹式球头铣刀球头铣刀球头铣刀曲面铣削方式球头铣刀主要加工轴类零件主要加工轴类零件二、数控车床主要加工对象二、数控车床主要加工对象数控车刀数控车刀1.4 1.4 1.4 1.4 数控技术的产生数控技术的产生数控技术的产生数控技术的产生 与发展及技术水平与发展及技术水平与发展及技术水平与发展及技术水平第一节：产生与发第一节：产生与发展展第二节：发展趋势第二节：发展趋势1.4.1 产生与发展产生与发展一、产生的背景一、产生的背景：当前，单件小批量生产占很当前，单件小批量生产占很当前，单件小批量生产占很当前，单件小批量生产占很大比重，尤其在造船航天等部门，其生产特点是大比重，尤其在造船航天等部门，其生产特点是大比重，尤其在造船航天等部门，其生产特点是大比重，尤其在造船航天等部门，其生产特点是加工批量小，改型频繁，零件的形状变化复杂而加工批量小，改型频繁，零件的形状变化复杂而加工批量小，改型频繁，零件的形状变化复杂而加工批量小，改型频繁，零件的形状变化复杂而且精度要求高，若仍采用专用化程度高的自动化且精度要求高，若仍采用专用化程度高的自动化且精度要求高，若仍采用专用化程度高的自动化且精度要求高，若仍采用专用化程度高的自动化机床加工这些零件，显然不合理，因为经常改装机床加工这些零件，显然不合理，因为经常改装机床加工这些零件，显然不合理，因为经常改装机床加工这些零件，显然不合理，因为经常改装设备，设备，设备，设备，对专用生产线来说，这种改装与调整甚对专用生产线来说，这种改装与调整甚对专用生产线来说，这种改装与调整甚对专用生产线来说，这种改装与调整甚至是不可能实现的。迫切需要一种灵活的、通用至是不可能实现的。迫切需要一种灵活的、通用至是不可能实现的。迫切需要一种灵活的、通用至是不可能实现的。迫切需要一种灵活的、通用的、能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床。的、能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床。的、能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床。的、能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床。CNCCNCCNCCNC机床就是在这种背景下诞生的。机床就是在这种背景下诞生的。机床就是在这种背景下诞生的。机床就是在这种背景下诞生的。二、产生与发展二、产生与发展 三坐标三坐标CNCCNC铣床铣床三轴联动三轴联动脉冲乘法器原理脉冲乘法器原理电子管（大又笨）电子管（大又笨）第一代第一代第一代第一代1952195219521952年年年年 第二代第二代第二代第二代晶体管代替电子管晶体管代替电子管晶体管和印刷电路板晶体管和印刷电路板 1959195919591959年年年年小规模集成电路小规模集成电路第三代第三代第三代第三代1965196519651965年年年年硬逻辑数控系统硬逻辑数控系统NCNC小型计算机小型计算机小型计算机小型计算机计算机数控系统计算机数控系统计算机数控系统计算机数控系统（CNCCNCCNCCNC）第四代第四代第四代第四代1970197019701970年年年年 微微微微处处理机理机理机理机 计算机集成制造计算机集成制造计算机集成制造计算机集成制造系统系统系统系统 第五代第五代第五代第五代1974197419741974年年年年 80808080年代年代年代年代 柔性制造单元柔性制造单元 FMCFMC8080年代至今年代至今年代至今年代至今柔性制造系柔性制造系柔性制造系柔性制造系统统FMSFMSFMSFMS柔性制造单元柔性制造单元柔性制造单元柔性制造单元FMCFMCFMCFMC机床的整个发展过程机床的整个发展过程 皮皮带带机机床床齿齿轮轮机机床床机机电电液液机机床床数数控控机机床床三、我国数控技术的发展三、我国数控技术的发展 58585858年年年年：才开始研制：才开始研制：才开始研制：才开始研制CNCCNCCNCCNC机床机床机床机床-电子管；电子管；电子管；电子管；65656565年年年年：开始研制晶体管：开始研制晶体管：开始研制晶体管：开始研制晶体管CNCCNCCNCCNC系统；系统；系统；系统；70707070年代初年代初年代初年代初：研究出：研究出：研究出：研究出CNCCNCCNC
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