什么是數(shù)控技術

　　數(shù)控技術，簡稱數(shù)控（Numerical Control）。它是利用數(shù)字化的信息對機床運動及加工過程進行控制的一種方法。用數(shù)控技術實施加工控制的機床，或者說裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床稱為數(shù)控（NC）機床。數(shù)控系統(tǒng)包括：數(shù)控裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動器及進給裝置等部分。數(shù)控機床是機、電、液、氣、光高度一體化的產(chǎn)品。要實現(xiàn)對機床的控制，需要用幾何信息描述刀具和工件間的相對運動以及用工藝信息來描述機床加工必須具備的一些工藝參數(shù)。

　　例如：進給速度、主軸轉(zhuǎn)速、主軸正反轉(zhuǎn)、換刀、冷卻液的開關等。這些信息按一定的格式形成加工文件（即正常說的數(shù)控加工程序）存放在信息載體上（如磁盤、穿孔紙帶、磁帶等），然后由機床上的數(shù)控系統(tǒng)讀入（或直接通過數(shù)控系統(tǒng)的鍵盤輸入，或通過通信方式輸入），通過對其譯碼，從而使機床動作和加工零件?，F(xiàn)代數(shù)控機床是機電一體化的典型產(chǎn)品，是新一代生產(chǎn)技術、計算機集成制造系統(tǒng)等的技術基礎。

　　現(xiàn)代數(shù)控機床的發(fā)展趨向是高速化、高精度化、高可*性、多功能、復合化、智能化和開放式結(jié)構(gòu)。主要發(fā)展動向是研制開發(fā)軟、硬件都具有開放式結(jié)構(gòu)的智能化全功能通用數(shù)控裝置。數(shù)控技術是機械加工自動化的基礎，是數(shù)控機床的核心技術，其水平高低關系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合實力的水平。

　　它隨著信息技術、微電子技術、自動化技術和檢測技術的發(fā)展而發(fā)展。數(shù)控加工中心是一種帶有刀庫并能自動更換刀具，對工件能夠在一定的范圍內(nèi)進行多種加工操作的數(shù)控機床。在加工中心上加工零件的特點是：被加工零件經(jīng)過一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機床按不同的工序自動選擇和更換刀具；自動改變機床主軸轉(zhuǎn)速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對工件各加工面自動地進行鉆孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加工。

　　由于加工中心能集中地、自動地完成多種工序，避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測量和機床的調(diào)整時間及工件周轉(zhuǎn)、搬運和存放時間，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的經(jīng)濟效益。加工中心按主軸在空間的位置可分為立式加工中心與臥式加工中心。

　　數(shù)控技術的組成

　　數(shù)控系統(tǒng)：是一種程序控制系統(tǒng)，它能邏輯地處理輸入到系統(tǒng)中的數(shù)控加工程序，控制數(shù)控機床運動并加工出零件。以計算機為核心的數(shù)控系統(tǒng)，稱為計算機數(shù)控系統(tǒng)，簡稱CNC系統(tǒng)。

　　CNC系統(tǒng)組成：

　　數(shù)控機床加工零件的過程

　　數(shù)控技術是干什么的

　　數(shù)控技術目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設備的運動軌跡和外設的操作時序邏輯控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入操作指令的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成，處理生成的微觀指令傳送給伺服驅(qū)動裝置驅(qū)動電機或液壓執(zhí)行元件帶動設備運行。

　　傳統(tǒng)的機械加工都是用手工操作普通機床作業(yè)的，加工時用手搖動機械刀具切削金屬，靠眼睛用卡尺等工具測量產(chǎn)品的精度的。現(xiàn)代工業(yè)早已使用電腦數(shù)字化控制的機床進行作業(yè)了 ，數(shù)控機床可以按照技術人員事先編好的程序自動對任何產(chǎn)品和零部件直接進行加工了。這就是我們說的“數(shù)控加工”。

　　數(shù)控加工廣泛應用在所有機械加工的任何領域。數(shù)控機床是按照事先編制好的加工程序，自動地對被加工零件進行加工。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數(shù)、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)數(shù)、進給量、背吃刀量等）以及輔助功能（換刀、主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、切削液開、關等），按照數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，再把這程序單中的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上，然后輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置中，從而指揮機床加工零件。

　　數(shù)控機床的工作流程

　　1、數(shù)控加工程序的編制在零件加工前，首先根據(jù)被加工零件圖樣所規(guī)定的零件形狀、尺寸、材料及技術要求等，確定零件的工藝過程、工藝參數(shù)、幾何參數(shù)以及切削用量等，然后根據(jù)所使用的數(shù)控機床編程手冊規(guī)定的代碼和程序格式，編寫零件加工程序單。

　　2、程序輸入

　　程序輸入的任務是把零件加工程序、控制參數(shù)和補償數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控裝置中去。零件加工程序輸入的方法因輸入設備而異，有鍵盤輸入、磁盤輸入以及通信方式輸入。某些控制參數(shù)和補償數(shù)據(jù)可以通過機床操作面板輸入。

　　3、譯碼

　　數(shù)控裝置接受的程序是由一個一個的程序段組成的，程序段中包含零件幾何輪廓信息（如直線還是圓弧、線段的起點和終點等）、加工進給速度（F代碼）等加工工藝信息和其它輔助信息（M、S、T代碼等）。計算機不能直接識別它們，譯碼程序就像一個翻譯，按照一定的語法規(guī)則將上述信息解釋成計算機能夠識別的數(shù)據(jù)形式，并按一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內(nèi)存專用區(qū)域。在譯碼過程中對程序段還要進行語法檢查，有錯則立即報警。

　　4、刀具補償

　　零件加工程序通常是按零件輪廓軌跡編制的，而數(shù)控系統(tǒng)所控制的是刀具中心的軌跡。刀具補償?shù)淖饔檬前蚜慵喞壽E轉(zhuǎn)換成刀具中心軌跡運動，加工出所要求的零件輪廓。 刀具補償還包括刀具長度補償。

　　5、插補

　　插補的目的是控制加工運功，使刀具相對于工件作出符合零件輪廓軌跡的相對運動。數(shù)控裝置根據(jù)輸入零件幾何輪廓數(shù)據(jù)，通過計算，把零件輪廓描述出來。數(shù)控系統(tǒng)邊計算邊根據(jù)計算結(jié)果向各坐標軸發(fā)出運動指令，將工件加工成所需的輪廓形狀。插補就是在己知曲線的種類、起點、終點和進給速度的條件下，在曲線的起、終點之間進行“數(shù)據(jù)點的密化”。在每個插補周期內(nèi)運行一次插補程序，形成一個個微小的直線數(shù)據(jù)段。插補完一個程序段（即加工一條曲線）通常需要經(jīng)過若干次插補周期。

　　6、位置控制和機床加工

　　插補的結(jié)果是產(chǎn)生一個插補周期內(nèi)的位置增量。在閉環(huán)系統(tǒng)中，位置控制的任務是在每個采樣周期內(nèi)，將插補計算出的指令位置與實際反饋位置相比較，用其差值去控制伺服電動機，電動機使機床的運動部件帶動刀具相對于工件按規(guī)定的軌跡和速度進行加工。