什么是数控技术_数控技术是干什么的_数控技术详解

　　什么是数控技术

　　数控技术，简称数控（Numerical Control）。它是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控（NC）机床。数控系统包括：数控装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分。数控机床是机、电、液、气、光高度一体化的产品。要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数。

　　例如：进给速度、主轴转速、主轴正反转、换刀、冷却液的开关等。这些信息按一定的格式形成加工文件（即正常说的数控加工程序）存放在信息载体上（如磁盘、穿孔纸带、磁带等），然后由机床上的数控系统读入（或直接通过数控系统的键盘输入，或通过通信方式输入），通过对其译码，从而使机床动作和加工零件。现代数控机床是机电一体化的典型产品，是新一代生产技术、计算机集成制造系统等的技术基础。

　　现代数控机床的发展趋向是高速化、高精度化、高可*性、多功能、复合化、智能化和开放式结构。主要发展动向是研制开发软、硬件都具有开放式结构的智能化全功能通用数控装置。数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合实力的水平。

　　它随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展而发展。数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床。在加工中心上加工零件的特点是：被加工零件经过一次装夹后，数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具；自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。

　　由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序，避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。

　　

　　数控技术的组成

　　

　　

　　数控系统：是一种程序控制系统，它能逻辑地处理输入到系统中的数控加工程序，控制数控机床运动并加工出零件。以计算机为核心的数控系统，称为计算机数控系统，简称CNC系统。

　　CNC系统组成：

　　

　　数控机床加工零件的过程

　　

　　数控技术是干什么的

　　数控技术目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

　　传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了 ，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的“数控加工”。

　　数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域。数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数（主轴转数、进给量、背吃刀量等）以及辅助功能（换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等），按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。

　　

　　数控机床的工作流程

　　1、数控加工程序的编制在零件加工前，首先根据被加工零件图样所规定的零件形状、尺寸、材料及技术要求等，确定零件的工艺过程、工艺参数、几何参数以及切削用量等，然后根据所使用的数控机床编程手册规定的代码和程序格式，编写零件加工程序单。

　　2、程序输入

　　程序输入的任务是把零件加工程序、控制参数和补偿数据输入到数控装置中去。零件加工程序输入的方法因输入设备而异，有键盘输入、磁盘输入以及通信方式输入。某些控制参数和补偿数据可以通过机床操作面板输入。

　　3、译码

　　数控装置接受的程序是由一个一个的程序段组成的，程序段中包含零件几何轮廓信息（如直线还是圆弧、线段的起点和终点等）、加工进给速度（F代码）等加工工艺信息和其它辅助信息（M、S、T代码等）。计算机不能直接识别它们，译码程序就像一个翻译，按照一定的语法规则将上述信息解释成计算机能够识别的数据形式，并按一定的数据格式存放在指定的内存专用区域。在译码过程中对程序段还要进行语法检查，有错则立即报警。

　　4、刀具补偿

　　零件加工程序通常是按零件轮廓轨迹编制的，而数控系统所控制的是刀具中心的轨迹。刀具补偿的作用是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹运动，加工出所要求的零件轮廓。 刀具补偿还包括刀具长度补偿。

　　5、插补

　　插补的目的是控制加工运功，使刀具相对于工件作出符合零件轮廓轨迹的相对运动。数控装置根据输入零件几何轮廓数据，通过计算，把零件轮廓描述出来。数控系统边计算边根据计算结果向各坐标轴发出运动指令，将工件加工成所需的轮廓形状。插补就是在己知曲线的种类、起点、终点和进给速度的条件下，在曲线的起、终点之间进行“数据点的密化”。在每个插补周期内运行一次插补程序，形成一个个微小的直线数据段。插补完一个程序段（即加工一条曲线）通常需要经过若干次插补周期。

　　6、位置控制和机床加工

　　插补的结果是产生一个插补周期内的位置增量。在闭环系统中，位置控制的任务是在每个采样周期内，将插补计算出的指令位置与实际反馈位置相比较，用其差值去控制伺服电动机，电动机使机床的运动部件带动刀具相对于工件按规定的轨迹和速度进行加工。