什么是数控

计算机数控一般也称为数控，要了解计算机数控应该从理解数控开始。

数控是数字控制的简称,数控技术是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。

早期时有两个版本:

NC(Numerical Control):代表旧版的、最初的数控技术。

CNC(Computerized Numerical Control):计算机数控技术–新版，数控的首选缩写形式。

NC可能是CNC，但CNC绝不是指老的数控技术。

早期的数控系统是由硬件电路构成的称为硬件数控(Hard NC)，1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替而称为计算机数控系统，一般是采用专用计算机并配有接口电路，可实现多台数控设备动作的控制。因此现在的数控一般都是CNC(计算机数控)，很少再用NC这个概念了.

什么是CNC

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，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。

计算机数控组成(3张)

功能
为了充分发挥计算机的潜力，现代CNC系统的功能已远远不只是完成基本的直线和圆弧插补计算，而是配置了不少专用的软件，可完成多方面的工作，其中一些功能传统的NC不可能完成或完成很困难。下面介绍现代CNC系统通常具备的主要功能。

(1)坐标轴控制　能同时联动控制3，4和5个坐标轴。能达到较高的切削速度和加工质量。

(2)刀具偏置补偿　现代数控系统往往具有三维空间直线的刀具半径补偿功能。

(3)编程功能　系统提供某些编程功能。通常可以使用系统的彩色图形显示终端，人工编制由直线和圆弧组成的平面轮廓件的加工程序，系统配有软件自动计算轮廓的交点与切点。

(4)平行作业　系统可以平行地实现两种工作模式：机床受控模式和编程模式。

(5)刀具管理和监控　现代数控机床朝加工中心方向发展。通常铣镗类机床带有几十把刀具的刀库，车削中心往往也有刀具库。数控系统具有控制和管理刀库的功能。刀具的更换在加工机床上是由数控系统按程序控制换刀机构自动换刀的。

(6)高、低速进给控制　系统对机床运动部件的进给速度控制性能是数控系统的一个重要性能指标。现代数控系统能在很短距离内以相当高的进给速度控制机床切削运动。这对曲面加工是十分有利的，可以大大缩短加工时间，尤其对曲率变化较大的过渡区加工，仍可获得好的加工质量。

(7)电子触头找正　系统提供三维测量用触头(类似测量的测头)，用它在找正工件时极为方便。

(8)实物测量及自动生成加工程序　用上述三维电测头可对实物(要复制的样件)进行扫描测量，系统自动采集测量点数据，点的间距与扫描速度有关，扫描点数据经由接口自动生成直线插补NC程序，并可不再作任何后置处理就可执行此程序。

(9)外部编程的执行和DNC作业　系统通常配有标准化的数据通信接口，可接受外部传输来的程序，例如CAD/CAM系统输出的加工程序。对于简短的程序可以存储入库；对于加工复杂曲面的长程序可以分块输入给本系统，并同步地执行。这就保证系统能适应由别的计算机控制与管理的DNC作业方式。

(10)便携式电子手动操纵装置　系统通常提供便携式电子手动操纵器。操作人员用它可以在观察最清楚与方便的地点灵敏地调整机床运动部件的运动，其控制范围为0.02～20mm。

应用领域
计算机数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，如数控机床等。其技术涉及多个领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。

计算机数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在”高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控程序(2张)

（1）分析零件图样和制定工艺方案

这项工作的内容包括：对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹具；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，并结合数控机床使用的基础知识，如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等，确定加工方法和加工路线。

（2）数学处理

在确定了工艺方案后，就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件，只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等，就能满足编程要求。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时，就需要进行较复杂的数值计算，一般需要使用计算机辅助计算，否则难以完成。

（3）编写零件加工程序

在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，才能编写出正确的加工程序。

（4）程序检验

将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机床的加工工作。一般在正式加工之前，要对程序进行检验。通常可采用机床空运转的方式，来检查机床动作和运动轨迹的正确性，以检验程序。在具有图形模拟显示功能的数控机床上，可通过显示走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程，对程序进行检查。对于形状复杂和要求高的零件，也可采用铝件、塑料或石蜡等易切材料进行试切来检验程序。通过检查试件，不仅可确认程序是否正确，还可知道加工精度是否符合要求。若能采用与被加工零件材料相同的材料进行试切，则更能反映实际加工效果，当发现加工的零件不符合加工技术要求时，可修改程序或采取尺寸补偿等措施。

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