武汉工程大学机电工程学院 11级机制赖永新

一、绪论

1．数控：数字控制简称。它是利用数字化的信息对机床运动及加工过程控制的方法。

2．数控系统包括：数控装置、可编程序控制器、主轴驱动及进给装置等部分。

3．数控机床的工作流程：1）数控加工程序的编制2）输入3）译码4）刀具补偿5）插补6）位置控制和机床加工

4．数控机床的组成：输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体。 输入输出设备：主要实现程序控制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印。测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置构成闭环控制系统。机床本体：数控机床主体，只能完成各种切削加工的迹象部分。（补充作业）

5．机床控制器的作用：实现对机床辅助功能M、主轴转速功能S和刀具功能T的控制。

6．数控装置的主要功能：1）多坐标控制2）插补功能3）程序输入、编辑和修改功能4）故障自诊断功能5）补偿功能6）信息转换功能

7．伺服系统的作用：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。包括伺服控制电路、功率放大线路、伺服电动机等。

8．常用的测量部件：脉冲编辑器、旋转变压器、感应同步器、光栅和磁尺。

9．数控机床的分类：1）按机械加工的运动轨迹分：点位、直线、轮廓控制数控机床2）按伺服系统的控制原理分：开环、闭环、半闭环控制的数控机床3）按功能水平分:高级型、普通型、经济型（图1-3）点控制：指刀具从某一位置移动到另一位置的过程中，不考虑运动轨迹，刀具在移动过程中不切削，采用快速移动。直线控制：不仅保证点与点之间准确定位，还要控制两相关点之间位移速度和路线，刀具在移动过程中要切削，通常具备刀具半径和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。轮廓控制：能够同时控制两轴或两个以上的轴，对位置和速度进行严格的不间断控制，具有直线和圆弧插补功能、刀具补偿功能、机床轴向运动补偿功能等。（补充作业）

10．开环控制数控机床特点：不带有位置检测装置，数控装置将零件程序处理后，输入数字信号给伺服系统，驱动机床运动。受步进电动机的步距精度和工作频率以及传动机构的传动精度的影响，速度和精度都较低。但由于结构简单、成本较低、调试维修方便等优点，被广泛应用于经济型和中小型数控机床。

闭环控制数控机床：带有检测装置，随时接受在工作台端测得的实际位置反馈信号，将其与数控装置发来的指令位置信号比较，由其差值控制进给轴运动，直到差值为零进给轴停止运动。定位精度高，速度调节快，但工作台惯量大造成系统稳定性受到不利影响。（补充作业） 半闭环特点：与闭环相比，检测反馈信号不是来自工作台，而是电动机端或丝杠端连接的测量元件。实际位置的反馈值是通过间接测得的伺服电动机的角位移算出来的，控制精度无闭环高，但稳定性高，调试方便。

11．数控机床特点：1）加工零件的适应性强，灵活性好2）加工精度高，产品质量稳定3）生产率高4）减少工人劳动强度5）生产管理水平提高

二、数控加工编程基础

1．数控编程内容和步骤：分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校验和试切削。

2．程序构成：一个完整的零件加工程序由程序号和若干个程序段组成，每个程序段由若干个指令组成，每个指令汉字又由字母、数字、符号组成。

程序名（号）：最前面的“O0600”是整个程序的程序名，作为识别调用该程序的标志。O程序号地址，0600程序的编号。

程序段格式：指一个程序段中字的排列顺序和表达方式。不同的数控系统有不同的程序段格

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式。字地址程序段一般格式：N程序段序号字G准备功能字XYZ尺寸字F进给功能字S主轴转速功能字T刀具功能字M辅助功能字；程序段结束符 程序字组成：Z-25 Z地址码-25数字与符号。

3．机床坐标系：机床固有坐标系，有固定坐标原点，坐标和运动方向视机床的种类和结构而定，采用右手笛卡尔坐标系，包括直线进给和圆周进给运动坐标系。直线进给和圆周进给运动坐标系：1）直线进给由XYZ表示，也称基本坐标系，右手定则确定2）圆周进给用ABC表示，正向由右手螺旋定则确定。标准规定：上述坐标系是假定工件不动，刀具相对于工件作进给运动的坐标系。如果是刀具不动，工件运动的坐标则用加“’”的字母表示。

机床坐标轴：Z：平行于机床主轴的刀具运动坐标，取刀具远离工件的方向为正。 X：水平方向，且垂直Z并平行工件装夹面。 Y：垂直XZ。 A、B、C：分别以XYZ回转运动坐标。 附加运动坐标：第二坐标系（增量坐标）U、V、W，第三坐标系P、Q、R。 编程坐标系：工件相对刀具运动，+X’、+Y’、+Z‘。绝对坐标系：所有坐标点均以固定的坐标原点为起点确定坐标值的坐标系。相对（增量）坐标系：运动轨迹的终点坐标值是以起点开始计算的坐标系。工件坐标系：编程人员在编程时使用的，由工程人员以工件图样上的某一点为原点所建立的坐标系。工件坐标原点：也称工件原点和编程原点，可以用程序指令设置和改变，一个零件的全部加工的可工工序可以多次改变工件原点。

机床坐标系与工件坐标系区别：机床坐标系与工件坐标系相应坐标轴平行，方向相同，但原点不同。加工时，工件原点偏置值能自动加到工件坐标系上，使数控机床可按机床坐标系确定加工时的坐标。（补充作业）

4．？？螺纹加工：单次螺纹加工G92 XZRF，螺纹循环G33，机床循环G71、G72 。

5.刀具半径自动补偿：用圆头刀具加工时必须考虑刀具半径影响，刀具半径自动补偿指令G41刀具左偏、G42刀具右偏、G40注销左右偏置指令。刀具长度补偿：一般用于刀具轴向Z方向的补偿，实际位移量=程序给定值±补偿值，+为正偏置指令G43，—为负偏置指令G44。

6．对刀点：就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。对刀点原则：1）要便于数学处理和简化程序编制。2）在机床上找正容易，加工中检查方便。3）引起的加工误差小。刀位点：刀具在机床上的位置是由刀位点的位置来表示的。各种刀具的刀位点位置不同：车刀和镗刀指刀尖，钻头指钻尖，立铣刀、面铣刀指刀头底面的中心，球头铣刀指球心。换位点：指刀架转位换刀时的位置。多刀加工机床在加工过程中需要换刀时，应设定换刀点。

三、数控加工程序的编制

1、p63略

四、计算机数控装置

1．CNC系统的组成：数控程序、输入输出设备、CNC装置、可编程控制器PLC、主轴驱动装置和进给驱动装置（包括检测装置）等组成。CNC装置的组成：软件和硬件组成。硬件包括一般计算机基本结构、特有功能模块和接口单元；软件包括管理软件和控制软件，管理软件有零件程序的输入输出程序、显示程序、CNC装置的自诊断程序，控制软件有译码程序、刀具补偿计算程序、速度控制程序、插补运算程序和位置控制程序。

五、数控装置的轨迹控制原理

1．脉冲增量插补算法：就是分配脉冲的计算，在插补过程中不断向各坐标轴发出相互协调的进给脉冲，控制机床坐标作相应的移动。包括逐点比较法、数字积分法和比较积分法。逐点比较法四节拍：1）偏差判别：判别刀具当前位置相对于给定轮廓的偏离情况，以此决定

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刀具移动方向2）进给：根据偏差判别结果，控制刀具相对于工件轮廓进给一步，即向给定的轮廓靠拢，减少偏差3）：偏差计算由于刀具进给已改变位置，应计算刀具前新偏差，为下一次判别准备4）终点判别：判别刀具是否已经达到被加工零件的终点，决定是否插补。

2．直线插补或圆弧插补计算p132 图5-8

3．数控机床对伺服系统的要求：精度高、快速响应特性好、调速范围要大、系统可靠性要好。数控机床伺服系统分类：1）按用途和功能分进给驱动系统和主轴驱动系统2）按控制原理和有无位置检测反馈环节分开环系统、闭环系统和半闭环系统3）按驱动执行元件的动作原理分为电液伺服系统和电气驱动系统，电气伺服又分直流和交流。

4．步进电动机P172 图6-5

步进电动机结构原理：依次从外到里分别为A相磁通?A、定子铁心、绕组、转子铁心。 步距角?=360°/mzk ?:?（脉冲当量）=360:it (定子绕组相数m、转子齿数Z、通电方式K；m相m拍时，k=1，m相2m拍时，k=2)

第二篇：数控技术专业培训个人总结

今年的7月份我参加了天津机电学院组织的数控技术专业培训班。经过培训，收获颇丰，让来自四面八方的一线教师能相聚一堂，相互交流，共同学习，取长补短，共同提高。下面将学习收获列举如下：

1.对技能大赛的认识更加具体、深入

我多次指导过赤峰市级的技能大赛也带队参加过自治区的比赛但对于技能大赛的出题思路和重点还是比较模糊，通过这次培训我了解了国家级的比赛的出题依据、试题特点及数控车实操试题的思路、试题的特点等方面。还有更主要的是讲课老师对xx年技能大赛的试题分析使我对准备大赛的方向和重点都有了很好的把握

2.增长了见识（企业实习阶段）

1.包括天津市祥威传动设备有限公司的全套的生产流程，参观完后使我对加工工序知识有了更加直观具体的了解，其中的抛丸处理、恒温检测技术等加工检测方法还是第一次见到。整洁的车间环境、科学的工件摆放、鲜明的工厂文化领我对当今的大型企业的5S管理有了较为充分的了解。

2.大连机床的安装生产线的新尝试，大连机床厂将原有的设备固定式装配改为工位固定 设备在生产线上移动。工作效率大大提高，但这样对物料供应了和库管提出了更高的要求，但经过科学的管理已经做到了。

3. 亚龙的数控机床维修实验台的学习

1、数控车床机械重复定位精度的检测、调整和误差补偿的实际操作。

2、系统故障的判断、排除，增加系统部分功能的方法等。

3、电路系统常见故障的检测、位置判断和排除。

4.加工工艺方面的学习

天发水电的实习主要是工艺方面的培训收获最大的就是完善了加工工艺相关知识特别是工艺会签的流程

产品制造工艺工艺会签包括以下内容

一 材料.材料的选择正确合理，具有良好的加工性，可焊性。结构上应避免这些存在的弱点。

二 设备要考虑设备的最大能力、数控火焰切割机的最大切割厚度、天车的起吊重量,钩下高度、吊点设计( 整体，分半）、最大加工件高度甚至设备的布置也要考虑

三 结构要素要考虑便于装卡、能够加工、装配工艺性

四 制定材料定额 比如是棒材要确定加工方法：锯切，切断，确定加工余量，切断余量，夹头 备品，实验用料

五 制定路线

拟订工艺路线是指拟订零件加工所经过的有关部门和工序的先后顺序。工艺路线的拟订是制订工艺规程的重要内容，其主要任务是选择：车间 外协 热处理。

制定工艺原则：

1.大型件以工序集中为原则既少翻身

2.中小型件以工序经济性为原则

3.材料的差异决定了机床的类型

4.保证产品质量

5.逆向工程

逆向工程（也称反向工程或反求工程）：针对现有的模型或样品，利用3D数字化测量仪器，准确、快速地测得其轮廓坐标，并进行三维CAD曲面重构，在此基础上进行再设计，实现产品“创新”。

通过对逆向工程的学习我掌握了逆向工程的产品制造过程及应用的设备及处理软件。

6.三维打印

（3D Printing/TDP-Three Dimensional Printing）

TDP是使用专用粉末材料和粘结剂，用类似打印喷头在一层铺好的粉末材料上有选择地喷射粘结剂，在有粘结剂的地方粉末被粘结在一起，其他地方仍为粉末，这样层层粘结形成空间实体。TDP

法的

优点是成本低，速度块。主要问题是表面粗糙。

天津机电学院非常慷慨，组织我们培训班的学员听了他们学校老师赴山东和湖南职业院校的调研报告，这些内容对于我们学院的办学思路和专业建设应该是比较好的借鉴。

为期42天的顶岗实习紧张而忙碌，每天都充满了新奇和挑战。我所接触到的知识对于我的工作会提供很大的帮助和指导，我会在今后的工作中学以致用，为学校职业教育发展贡献出自己的一份力量！