数控技术原理的原理分析

通俗的说，数控技术就是使用计算机来对其他设备实现控制的功能，是电子信息技术、软件开发等多种计算机技术的综合应用。以下是数控技术原理原理与应用探究，希望能提供帮助。
关键词：数控技术;机械加工;机床研究
1数控技术原理
1.1基本概念
所谓数控技术，就是指在使用数字信息的基础上，对机器的加工和活动进行控制的一种技术。在数控技术中，不但包括了以往经常使用的机械制造技术、计算机技术等，它还包含了很多先进的技术，比如可以预先进行编程，然后使用已经编译好的程序来对设备实现控制的作用。除此之外，数控技术还对CAD/工程化的方向的发展起到了很大的促进作用。
通俗的说，数控技术就是使用计算机来对其他设备实现控制的功能，是电子信息技术、软件开发等多种计算机技术的综合应用。如今，微电子已经得到了快速的发展，而随之产生的结果就是数控技术在先进的机械加工之中已然成为了主体。不单数控的系统性能得到了很好的实现，并且其功效也得到了很大的提升。因此，数控技术对于机械加工机床有重要的作用。
1.2工作原理
在数控技术的装置中，主要包含了计算机系统、接口单元(且这个接口单元适合数控机床的功能相匹配的)，以及机床的么个功能的模块结构。在装置之中，计算机系统的作用就是通过网络来实现远程操作，从而对机床进行控制。这样不但能够使得工作台在计算机的控制下有着精准的定位，而且对于整个生产过程的加工效率的提升也有着很重要的作用。
除此之外，为了保证计算机可以按照预设的要求进行工作，就必须将工件的位置在进行加工之前对它采取固定措施，这时需要对工件加工的速度进行观察，使其适中。然后，在系统的输入端将一些数据输入进去，之后在电力作用下机床就能够在计算机的控制下，按照之前设计的路线进行准确的执行任务了。
整个对于机床的控制都是通过计算机来进行的，在工作的整个过程中我们所需要做的只是将预设的数据输入到控制的系统之后，之后计算机就能够自动的对这些数控进行处理，然后对机床进行控制，使其正常的加工。利用数控方式来对机器加工机床进行控制，可以使得机床完成很精准的工作，并且完成的效率很高。
2数控技术的应用
2.1工业中应用
在工业的生产中，数控技术得到了广泛的使用，主要是应用在对机械设备进行生产的生产线上。通过使用计算机，可以在对机械进行生产的装备中依次按照要求写入相应的代码，从而对生产实现精准的、有效的控制。
在工业生产中，数控技术往往是用来代替一些人工难以完成的任务，这是因为数控技术是基于计算机进行控制的，而计算机有着的高准确度的特点，所以数控技术不但能够使得生产的产品有着很高的质量，并且还可以消耗较少的成本，对于工业生产的促进有着很大的作用。使用数控技术应用到工业生产中，不但减少了差错率，而且能够节省劳动人员的数量，使得工作人员的环境也相应的得到了改善。
在使用数控技术的时候，如果出现了未知的错误，为了使得生产加工的程序能够继续执行下去，并且使得工作人员的安全得到保证，系统会将错误的信息回馈给计算机的系统，并且停止工作防止错误的继续执行。数控所有的这个特点，能够保证工业中生产的设备有着较好的质量，不会出现问题。
2.2机床中应用
在机械加工的技术中，数控的方式对它的发展起到了很大的作用。并且，机电一体化的系统中，数控有着核心的作用，所以它的使用对于机械加工机床的效率的提高也有着很好的效果。在机床的应用中，计算机能够通过它的数控系统来发送指令，机床中心收到了这些指令之后就可以按照指令的要求进行工作，这样机床就能够通过执行这些指令从而进行机械零件的加工了。
数控技术的使用，使得传统的加工方式得到了翻天覆地的变化。通过在系统中输入需要加工的零件的尺寸，系统对信息进行分析、执行之后就能实现零件的加工，实现了使用数控技术取代人工操作的功能。

一、程序编制及程序载体
数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上，确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置，即零件在机床上的安装位置；刀具与零件相对运动的尺寸参数；零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息后，用由文字、数字和符号组成的标准数控代码，按规定的方法和格式，编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人工进行；对于形状复杂的零件，则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程（APT）或CAD/CAM设计。
编好的数控程序，存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上，它可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等，采用哪一种存储载体，取决于数控装置的设计类型。
数控机床的基本结构
二、输入装置
输入装置的作用是将程序载体（信息载体）上的数控代码传递并存入数控系统内。根据控制存储介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系统；数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。
零件加工程序输入过程有两种不同的方式：一种是边读入边加工（数控系统内存较小时），另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器，加工时再从内部存储器中逐段逐段调出进行加工。
三、数控装置
数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。
零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成，刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据，不能满足要求，因此要进行轨迹插补，也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”，求出一系列中间点的坐标值，并向相应坐标输出脉冲信号，控制各坐标轴（即进给运动的各执行元件）的进给速度、进给方向和进给位移量等。
四、驱动装置和位置检测装置
驱动装置接受来自数控装置的指令信息，经功率放大后，严格按照指令信息的要求驱动机床移动部件，以加工出符合图样要求的零件。因此，它的伺服精度和动态响应性能是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一。驱动装置包括控制器（含功率放大器）和执行机构两大部分。目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构。
位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来，经反馈系统输入到机床的数控装置之后，数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动装置按照指令设定值运动。
五、辅助控制装置
辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号，经过编译、逻辑判别和运动，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令，刀具的选择和交换指令，冷却、润滑装置的启动停止，工件和机床部件的松开、夹紧，分度工作台转位分度等开关辅助动作。
由于可编程逻辑控制器（PLC）具有响应快，性能可靠，易于使用、编程和修改程序并可直接启动机床开关等特点，现已广泛用作数控机床的辅助控制装置。
六、机床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。

一、程序编制及程序载体
数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上，确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置，即零件在机床上的安装位置；刀具与零件相对运动的尺寸参数；零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息后，用由文字、数字和符号组成的标准数控代码，按规定的方法和格式，编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人工进行；对于形状复杂的零件，则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程（APT）或CAD/CAM设计。

编好的数控程序，存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上，它可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等，采用哪一种存储载体，取决于数控装置的设计类型。

二、输入装置
输入装置的作用是将程序载体（信息载体）上的数控代码传递并存入数控系统内。根据控制存储介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系统；数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。

零件加工程序输入过程有两种不同的方式：一种是边读入边加工（数控系统内存较小时），另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器，加工时再从内部存储器中逐段逐段调出进行加工。

三、数控装置
数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。

零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成，刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据，不能满足要求，因此要进行轨迹插补，也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”，求出一系列中间点的坐标值，并向相应坐标输出脉冲信号，控制各坐标轴（即进给运动的各执行元件）的进给速度、进给方向和进给位移量等。

四、驱动装置和位置检测装置
驱动装置接受来自数控装置的指令信息，经功率放大后，严格按照指令信息的要求驱动机床移动部件，以加工出符合图样要求的零件。因此，它的伺服精度和动态响应性能是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一。驱动装置包括控制器（含功率放大器）和执行机构两大部分。目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构。

位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来，经反馈系统输入到机床的数控装置之后，数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动装置按照指令设定值运动。

五、辅助控制装置
辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号，经过编译、逻辑判别和运动，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令，刀具的选择和交换指令，冷却、润滑装置的启动停止，工件和机床部件的松开、夹紧，分度工作台转位分度等开关辅助动作。

由于可编程逻辑控制器（PLC）具有响应快，性能可靠，易于使用、编程和修改程序并可直接启动机床开关等特点，现已广泛用作数控机床的辅助控制装置。

六、机床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床。

通俗的说，数控技术就是使用计算机来对其他设备实现控制的功能，是电子信息技术、软件开发等多种计算机技术的综合应用。以下是yjbys小编为您整理的数控技术原理原理与应用探究，希望能提供帮助。
　　摘要：近年来，科学技术得到不断发展，机械加工得到了更多的使用，而其中数控技术对于机械加工起到的作用十分明显，因此对于数控技术机械加工机床的探索有着十分重要的意义。基于这样的背景，本文主要在对数控技术进行了简单的原理介绍之后，重点对于如何将数控技术应用到机械机床的加工中进行了探讨，希望能够起到一定的参考价值。
　　关键词：数控技术;机械加工;机床研究
　　1数控技术原理
　　1.1基本概念
　　所谓数控技术，就是指在使用数字信息的基础上，对机器的加工和活动进行控制的一种技术。在数控技术中，不但包括了以往经常使用的机械制造技术、计算机技术等，它还包含了很多先进的技术，比如可以预先进行编程，然后使用已经编译好的程序来对设备实现控制的作用。除此之外，数控技术还对CAD/工程化的方向的发展起到了很大的促进作用。
　　通俗的说，数控技术就是使用计算机来对其他设备实现控制的功能，是电子信息技术、软件开发等多种计算机技术的综合应用。如今，微电子已经得到了快速的发展，而随之产生的结果就是数控技术在先进的机械加工之中已然成为了主体。不单数控的系统性能得到了很好的实现，并且其功效也得到了很大的提升。因此，数控技术对于机械加工机床有重要的作用。
　　1.2工作原理
　　在数控技术的装置中，主要包含了计算机系统、接口单元(且这个接口单元适合数控机床的功能相匹配的)，以及机床的么个功能的模块结构。在装置之中，计算机系统的作用就是通过网络来实现远程操作，从而对机床进行控制。这样不但能够使得工作台在计算机的控制下有着精准的定位，而且对于整个生产过程的加工效率的提升也有着很重要的作用。
　　除此之外，为了保证计算机可以按照预设的要求进行工作，就必须将工件的位置在进行加工之前对它采取固定措施，这时需要对工件加工的速度进行观察，使其适中。然后，在系统的输入端将一些数据输入进去，之后在电力作用下机床就能够在计算机的控制下，按照之前设计的路线进行准确的执行任务了。
　　整个对于机床的控制都是通过计算机来进行的，在工作的整个过程中我们所需要做的只是将预设的数据输入到控制的系统之后，之后计算机就能够自动的对这些数控进行处理，然后对机床进行控制，使其正常的加工。利用数控方式来对机器加工机床进行控制，可以使得机床完成很精准的工作，并且完成的效率很高。
　　2数控技术的应用
　　2.1工业中应用
　　在工业的生产中，数控技术得到了广泛的使用，主要是应用在对机械设备进行生产的生产线上。通过使用计算机，可以在对机械进行生产的装备中依次按照要求写入相应的代码，从而对生产实现精准的、有效的控制。
　　在工业生产中，数控技术往往是用来代替一些人工难以完成的任务，这是因为数控技术是基于计算机进行控制的，而计算机有着的高准确度的特点，所以数控技术不但能够使得生产的产品有着很高的质量，并且还可以消耗较少的成本，对于工业生产的促进有着很大的作用。使用数控技术应用到工业生产中，不但减少了差错率，而且能够节省劳动人员的数量，使得工作人员的环境也相应的得到了改善。
　　在使用数控技术的时候，如果出现了未知的错误，为了使得生产加工的程序能够继续执行下去，并且使得工作人员的安全得到保证，系统会将错误的信息回馈给计算机的系统，并且停止工作防止错误的继续执行。数控所有的这个特点，能够保证工业中生产的设备有着较好的质量，不会出现问题。
　　2.2机床中应用
　　在机械加工的技术中，数控的方式对它的发展起到了很大的作用。并且，机电一体化的系统中，数控有着核心的作用，所以它的使用对于机械加工机床的效率的提高也有着很好的效果。在机床的应用中，计算机能够通过它的数控系统来发送指令，机床中心收到了这些指令之后就可以按照指令的要求进行工作，这样机床就能够通过执行这些指令从而进行机械零件的加工了。
　　数控技术的使用，使得传统的加工方式得到了翻天覆地的变化。通过在系统中输入需要加工的零件的尺寸，系统对信息进行分析、执行之后就能实现零件的加工，实现了使用数控技术取代人工操作的功能。
　　并且，把计算机的控制技术应用到机械加工的行业之中，能够使得机械加工得到更好地发展，不但使得生产线上的配合更加的默契，而且在对零件进行更换时不需要对机床工作的原有位置进行调整，简化了操作的步骤。除此之外，由于数控技术带有的计算机的高准确度的特点，使得将其应用到机械加工机床中的时候，能够使得机床加工出更加复杂的零件，而这在原来的加工方式中是难以实现的。
　　2.3机械系统应用
　　随着先进的设备渐渐的被开发，对于设备的系统的控制方式也产生了相应的变化。对于传统的控制方式难以满足现今的需求，而数控技术能够解决这些问题，因此数控技术在机械系统中也得到了广泛的应用。