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秦现生主编.机床数控原理与系统.西安：西北工业大学出版社，杨莉主编.机床数控技术.北京：机械工业出版社，发自内心感谢徐州工程学院所有老师多年来的辛劳造就和教诲。
此次毕业预设不单单是我对本身所学的常识进行了强化,更重要的是我在此
基础上有学到了许多新的常识,对以前不太懂得的、不太理解的也都认识了许多。不断地克服一个又一个的坚苦，才使我不畏坚苦，我的所有老师，将使得我终身得益，这也将对我
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不长的工作，在短暂的相处时间里，尤其是在课题预设的前期筹办工作和预设的
过程当中，使咱们得益非浅，最开始肖老师就教给了咱们碰到问
在全般预设中，还只管即便抽出时间体贴咱们的预设进度环境，是他将最新的毕业预设信息报信给咱们，
此次毕业预设的顺利完成离不开指导教员的大力撑持,在这里，使我晓得了在今后过程当中的一般步骤和要领，它不仅体现了咱们对预设思虑，给咱们创造了一个学习的时机，使自己的理论水平和实际操作水平更上一层楼。使自己更了解数控机床，检验自己的掌握程
数控编程等专业课程。一个高职大学生应具备的专业技能素
质，工艺分析和工艺编程。我在大学几年的系统我已经基本掌握
了数控专业技能，了解了我国的机械工业发展取得的辉煌
的成就。其它机床设备、工具
或电器开关等均不得乱动。应注意相互间的协调一致；
5）不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元；
6）应在指定的机床或计算机上进行操作。注意：不允许戴手套
2）注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌；
3）注意不要在机床周围放置障碍物，衬衫要系入裤内。要穿好工作服，
操作时应特别注意。或板内有高压发生器，应注意高压，根据检查的需要，致使好板亦不能工作。或互换元器件时注意标记各板上的元件，不应随意改变。
9)记录线路上的开关，其引脚应作适当的处理，以免损坏焊盘。切忌硬取。拆下的元件人为损坏率
6)不应随意拆换元器件。并不能使其和线路脱离，再则有的点，一旦切断不易焊接，但数控设备上的线路板大多是双面金属孔板或多层孔化板，有的维修人员具有一定的家电维修经验，则只有在焊点处用刀片刮开绝缘层。
4)线路板上大多刷有阻焊膜，测阻值时应红黑表笔互换测量两次，
3)测量线路间的阻值时，
以适应集成电路的焊接，远离维修线路板。否则装配不完整。装配后，拆
卸下的压件及螺钉应放在专门的盒内，对于固定安装的线路板，应注意记录其相对应的位置，这就要求数控机床向高速化、高招度化、复合化、系统
化、智能化发展。产品改型频繁，已显示出并将越来越显示
出强大的威力。而是各种技术相互渗
透的结果。机械设备控制技术的产生，可实现产品从设计到制造的全部自动化。产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性
制造系统。数控机床的应用日益广泛，故目前已作为一种标准化通用设备
普通应用于工业控制。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境，随着大规模集成电路和微处理器技术
在20世纪的60年代出现丁一种能够根据需要方便地改变控制程序，效率局，而且减少了机械设备和占
地面积，20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制，这是一种闭环反馈系统，到了20世纪奶年代至50年代，目前，价格较贵。高档数控机床。价格
适中，中档数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜，数控系统可分类如下。
按数控系统的功能水平分类。闭环控制系统的数控机床。数控机床可分类如下。
按伺服系统的控制方式分类。使合成的运动轨迹能满足加工的要
求。这类机床主要有简易数
控车床、数控销、铣床等。还要保证两点之间移
数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。按运动方式，它可在一次装夹后进行多种工序加工。铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数
控齿轮加工机床等。数控机床可分类如下。主要分类如下：
按工艺用途分类。为计算机辅助设计、制造以及管
理一体化奠定了基础。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传
递信息，因此使用数控机床可获得良好的经济效益。数控机床可实现一机多用，使生产成本进一步下降。数控机床加工精度稳定，数控机床加工零件一
般不需制作专用夹具，减少调整、加工和检验时间，但在单件、小批量生产的情况下，数控机床虽然设备昂贵，适应于复杂异形零件的加
工。普通机床难以实现或无法实现轨迹为三次以上的曲
线或曲面的运动，生产效率的提高更为显著。在加工中心机床上加工时，一般只作首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验，节省了零件安装调整时
一般机床大为减少。工件装夹时间短，节省了机动时间。因此允许进行大切削
用量的强力切削，因此数控机床每一道工
序都可选用最有利的切削用量。零件加工所需的时间主要包括机动时间和辅助时间两部分。加工质量稳定。尤其提高了同一批
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通过补偿技术，此外，数控机床的加工精度由过去的±mm提
高到±甚至更高。而且进给传动
链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，使数控机床的机械部分达到了较高的精度和
般情况下工作过程不需要人工干预，质量稳定。也是数控机床得以生产和
迅速发展的主要原因。这就为复杂结构零件的单件、小批量生产以及试制新产品提
供了极大的方便。输入新的程序
后就能实现对新的零件的加工；而不需改变机械部分和控制部分的硬件，在数控机床上改变加工零件时，适应性即所谓的柔性，数控机床的加工有以下几
方面的优点。在机械加工中得到日益广泛的应用。
系统。它数控技术典型应用的例子。
程实现自动控制的技术。数控机床在正常情况下,
重复精度远高于其空间综合误差,故系统误差的补偿可有效的提高机床的精度,
甚至可以提高机床的精度等级。机床工作时,根据加工点的坐标,调出相应的误差值
行了温度的在线测量和补偿,未能达到实际应用。随机误差补偿对机床
的误差性质没有要求,能够同时对机床的随机误差和系统误差进行补偿。
针对误差的不同类型,实施误差补偿可分为两大类。利用该特性,可对其进行“离线测量”,
可采用“离线检测——开环补偿”的技术来加以修正和补偿,使其减小,达到机床
数控机床的系统误差是机床本身固有的误差,具有可重复性。
如编程和操作错误带来的误差。
1)由于测量传感器的制造误差及其在机床上的安装误差引起的测量传感
器反馈系统本身的误差;
2)由于机床零件和机构误差以及在使用中的变形导致测量传感器出现的
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在切削加工时,数控机床由于工艺的柔性和工序的多变,其运行状态有更大
的可能性落入不稳定区域,从而激起强烈的颤振。
切削负荷造成工艺系统变形所导致的误差
包括机床、刀具、工件和夹具变形所导致的误差。
包括机床轴系的伺服误差(轮廓跟随误差),数控插补算法误差。这样方便地解决了切削加工中产生的加工误差。而通过修改刀位偏置值来解决，对此，
4.刀位偏置值的修改与应用
如果车削工件外圆后，计算出换刀后一般刀与基准刀的刀尖位置偏差，这样，用切割刀的刀尖对准工件端面和侧母线的交点，即刀尖位置的X坐标。测量工件的外圆直径，向数控系统输入刀尖位置的Z坐标。这样能保证刀具对工件的
切削加工精度。数控系统记录了换刀后产生的刀尖位置误差ΔX、ΔZ，势必造成换刀后的切削加工误差。但两把刀尖不在同一位置上，虽然刀架没有移动，
1）试切削对刀法对刀原理
①选择MDI方式或EDIT方式
③调用程序键入程序地址符、程序号字符后按（INPUT）键。接着调用系统内的加工程序，
调用已储存在数控系统中的加工程序，
①选择MDI方式或EDIT方式
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③输入程序名键入程序地址符、程序号字符后按（INSRT）键。接着由CRT/MDI面板输入加工程序，
8数控车床是怎样操作的
将编制的加工程序输入数控系统，它是需要操作者成分发挥想象力和动
它是建立在掌握了机床基本操作、基础的机械加工知识和基础的编程知识之上
的。掌握数控机床的操作技巧是一个循序渐进的过程，对于使用冷却油的磨床应将灭火器的放置在机床的
三米之内。液压工作站的位置，机床的气压开关的位置，应知道灭火器的位置，持有培训合格的上岗证后
才能上机床工作。每类机床应有
安全操作规程，同时在操作之前，待机床问题解决后，有无焦味。有无噪音和异常响动，观察机床有无异常动作，操作者在操作机床时，不能轻视该问题。在第一次使用刀具和砂轮时，那么也可能发生碰撞。在程序结束阶段，刀具或砂轮的直径和长度输
入错误，所以操作者要特别要注意机床在执行程序的初始阶段和机床
在更换刀具或砂轮的时候，这时候发生的碰撞的危害也
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碰撞发生的最主要的原因：一是对刀具或者砂轮的直径和长度输入错误；
二是对工件的尺寸和其他相关的几何尺寸输入错误以及工件的初始位置定位错
误；三是机床的工件坐标系设置错误，碰撞是完全可以预防和
对要杜绝。对机床的精度影响是致命的。以及机床主轴是装在一回转轴上的机床结构，在同等的撞击力下影响较小。对于刚性不强的机床影
响较大，对于不同类型机床影响也不一样。这是一种非常错误和有害的认识。不碰机床，经常发生碰撞。另外查看是否有必要的更换新的刀具。检查工件装夹是否牢靠，也可
能是刀具或砂轮钝化后造成的。可能是机床和工件的共振，造成的振动发生有很多原因，把工件的多余材料去掉，这样节省了加工成本。因为机床在加工高精度的部位时工件容易产生废品，应先加工精度最高的部位，但尺寸精度要求较高的位置，有多处精度要求较高的尺寸的工件。再进行工件的精加工。
再来加工工件上某些公差要求较高的位置；或者先用机床进行粗加工，那么在开机后的一段
时间先加工工件公差较大的部位，修正值就可以不需要再更改。机床的在机床加工时根据测量结果更改修正值，在所有的加工工序中做一个远离工件的补偿量，现有两种方法可以实现机床加工。所以每天机床工作前都
一般工厂晚上都需要关机，冷却液的温度是影响工件加工的精度的重要因素之一，如果机床使用冷却油和冷却液，光栅
过程的被加工工件温度稳定，
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5)对于保证被加工工件的加工质量应该注意以下几方面：加工时要对机床
进行热机一段时间，对于提高效率，编辑有效可靠程序，使用高寿命刀具或砂轮，优化加工基准，譬如工进速度、刀
具或砂轮转速、横向进给量，
优化的基本原则如下：保证加工质量的前提，当初次程序调试完成后，再对工件进行全面的检测。那么可以使用机床本身来测量工件。那么可以使用特殊的卡规、塞规、量规等手段
来检测，同时又不能把工件从机床上取下进行
测量，最后逼近所要求的精度。然后再加工工
件公差要求较高的方向，那么每个方向的加工都会影响该部位形状的位置或者形
状的公差，都需要进行精度检查，
其尺寸公差的精度要求较高时，另外，最好能够在机床上完成，那么需要保持自动测量系统的
测量速度一致性。那么就必须保证第二次装夹与第一次装夹的定位和
工件加工时尽量采取一次装夹，当机床程序
每调用一个新的刀具或者砂轮时应该先进行对刀，
加工第一件工件时，将加工过程中需要的检测仪器都
准备好，然后编辑加工程序。
确认要加工工件的位置，认真做好准备工作，
4)第四，并不代表实际的零件加工。提高机床实际利用率，也不代表就能加工出合格的产
品。操作者需要特注意：仿真加工只是理论上的一个结果，检查编程
的正确性。如果仿真软件有防碰撞测试的功能，这
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样可能出现仿真加工的结果不正确；或者造成以后实际加工时的碰撞事故，注意
在模拟过程中所有参数都必须正确输入，注
意在机床加工时各个工步的工进的速度和位移。包括怎样进刀，机床数控轴通过怎样的运动轨迹完成了切
削加工；机床在执行具体某个工序加工时，更重要是要学习模拟加工的过程，在学习编程
过程中，现在大多数先进的数控机床都配有编程或仿真的PC工作站。首先经过培训掌握你所要操作数控机床的编程语言，要熟练掌握程序编辑，才能在此基础之上学习掌握更高的数
控机床操作技巧。那么只有操作者在熟练掌握了数控机
床的操作之后，每个初学操作者在操作机床的初期或多或少有一些
否需要采取制动措施。当机床执行程序时，机床就应该有什么样的动作，果断采取制动手段。操作者可以正确而及时的处
理问题，操作者必须达到熟能生巧的境界，要熟练掌握控制数控机床的手动或者自动操作，那么对以后提高机床操作技巧有
很大帮助。如果有精力和
能力允许的话，怎么消除错误报警。知道其中文是代表什么
必须死记硬背进行掌握，在培训时需要认真地做好笔记，如
果操作者对该语言不了解或者对该语言的专业词汇不了解，
了解你所操作机床是什么样的操作系统；简单了解数控系统的控制原理和
工作方法；系统使用什么样工作语言，怎么停止程序；怎么更改
牢牢地掌握机床的各操作按钮功能：知道怎么执行程序；怎么暂停程序后
检查工件加工状态后，功能和使用方法，譬如刀库、冷却单元、电压稳压器，譬如简单的气动系统原
理和功能，操作者需对操作的数控机床有一个全面的了解。希望对刚刚从事的
数控机床的操作者来说有一些借鉴的意义。本文特别针对这些刚接触数控机
床的操作人员，胜任本职工作，
导致机床损坏；二是可以在较短的时间之内，掌握一
定的数控机床操作技巧是非常重要的。困难是非常巨大的。但是缺少实际的
机械加工经验；也有很多操作者是从来没有接触过机械加工和编程的，他们对机械加工知识，他们对机械加工
就当前国内许多刚刚从事数控机床操作人员的分类来说，协调好各生产环节
的平衡，只有科学的管理，数控机床的使用不是简单的使用设备，
数控机床的应用已日益广泛，
按机床操作规程正确操作机床；按工艺和程序要求加工零件；加工前协调零件、
刀具、压板等尺寸避免干涉和碰撞；提高技术素质，
4）为了发挥数控机床的价值，科学的生产批次将极大限度的降低机床调整时间比例、工装准
备时间比例，从而在工艺编制、生产计划及调度中合理安排，利用零件加工的相似性，合理安排生产节拍，生产能力不平衡问题，
3）科学组织生产。通过培训工艺人员可以编制更加简化的数控加
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工工艺、简化程序、缩短加工时间；技术工人可以提高操作技能；管理人员可以
更加了解数控设备的特点、过程控制，数控加工的培训是一向长期
使机床的操作、运行全过程受控。
1）建立健全完善的管理制度，又必须依靠科学的管理，可以加工各种复杂轮廓的零件。任意平面曲线都可以用直线或圆弧来逼近，这点在普通机床很难做到。粗糙度大的表面选用大些的
进给速度，在加工表面粗糙度
不同的表面时，车端面、不同直径
外圆时可以用相同的线速度，
直径不同切削速度就不同，表面粗糙度取决于切削速度和进给速度。
3）表面粗糙度值小的零件。
能方便的进行尺寸补偿，制造精度高，
2）精度要求高的零件。加工很小批量和单件
适合数控机床加工的零件
1）最适合多品种中小批量零件。又要懂微电子维修方面的知识，数控机床是技术密集型的机电一体化的典型产品，
维修成本高等因素造成。这是由于数控机床设备费用高，数控机床及其加工技术是计算机辅助制造
的基础。为新产品的研制开发、产品的改进、改型提供了捷径。所以，只要改变程序，当产品改型，数控加工一般不需要很多复杂的工艺装备，其综合效率明显提高。而且由于数控加工出的零件质量稳定，如划线、尺寸检测
3）生产效率高。就可以保证零件获得较高的加工精度，只要工艺设计和程序正确合理，数控机床的定位精度和重复定位精度都很
的脑力劳动相应提高。但是，在加工过程
中，数控加工过程是按输
1）自动化程度高，在出厂时便选配好；数控机
床的润滑部分采用油雾自动润滑，丝
杠两端的支承式专用轴承，摩擦小，
3）轻拖动，数控机床的刚性高，
挂轮、离合器等传统部件，与普通机床相比主轴驱动不再是电机——皮带——齿轮副机
构变速，并发挥出普通机床无法比拟的优
势，普遍采用变频调速和伺服控
制。传动系统采用滚珠丝杠代替普通机床的丝杠和齿条传动，
4）机床本体数控机床的本体与普通机床基本类似，并反馈给数控装置，有的伺服系统还有位置测量装置，数
控装置发出的速度和位移指令控制执行部件按进给速度和进给方向位移。通常所说数控系
统是指数控装置与伺服系统的集成，并通过伺服系统控制机床运动部件按加工程序指令运动。
经过数控装置的系统软件和逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理，
2）数控装置数控装置是数控机床的核心，将这些信息输入到数控装置，
1）控制介质控制介质以指令的形式记载各种加工信息，
数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体四个部分组成，使刀具、工件和其它辅助装置
严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，
以及工件的夹紧与松开，然后将加工程
序输入到数控装置，其中被控量为机械位置
或机械位置对时间的导数.
55）误差（Error）计算值、观察值或实际值与真值、给定值或理论值之差
56）分辨率（Resolution）两个相邻的离散量之间可以分辨的最小间隔．
5数控机床工作原理和结构简介
按照零件加工的技术要求和工艺要求，进给
率、主轴转速等）的手工控制功能。
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50）子程序（Subprogram）加工程序的一部分，例如，主轴工作，
实际的刀具半径与编程的刀具半径的差异
48）刀具轨迹进给速度（ToolPathFeedrate）刀具上的基准点沿着刀具轨迹相
对于工件移动时的速度，施加于机床
坐标轴上的相对位移．该轴的位移方向由偏置值的正负来确定.
45）刀具长度偏置（ToolLengthOffset）在刀具长度方向卜的偏晋
46）刀具半径偏置（ToolRadlusOffseO）刀具在两个坐标方向的刀具偏置。但其永久零点则存在数控系统中。
42）刀具轨迹（ToolPath）切削刀具上规定点所走过的轨迹。
41）进给保持（FeedHold）在加工程序执行期问，
39）进给功能（FeedFunction）定义进给速度技术规范的命令。
38）刀具功能（ToolFuion）依据相应的格式规范，删除主轴功能和其
他功能，使主轴功能和其他
功能（例如冷却功能）均被删除的辅助功能。完全能实现直接的
操作。按自动控制语言和
格式书写的顺序指令集。经处理后得到加工程序。零件程序是写在输人介质上的加工程序，
30）程序段（Block）程序中为了实现某种操作的一组指令的集合．
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31）零件程序（PartProgram）在自动加工中，为每一程序指定的名称。
27）程序号（ProgramNumber）以号码识别加工程序时，
25）程序段格式（BlockFormat）字、字符和数据在一个程序段中的安排。
24）地址（Address）一个控制字开始的字符或一组字符，
23）控制字符（ControlCharacter）出现于特定的信息文本中，
21）增量编程（Incrementprogramming）用表示增量尺寸的控制字进行编程。
处理程序以及后置处理程序准备零件程序得到加工程序。按正角度
方向旋转所形成的轨迹。
16）顺时针圆弧（ClockwiseArc）刀具参考点围绕轨迹中心，控制刀具沿这些点
根据两端点间的插补数字信息，
的插补沿着直线的点群来逼近，
13）插补（InterPolation）在所需的路径或轮廓线上的两个已知点间根据某一
数学函数（例如：直线，
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11）最小输人增量（LeastInputIncrement）在加工程序中可以输人的最小增
Coordinates）在一序列点的增量中，它可以用机床坐标原点为参考基准。
7）机床零点（Machinezero）由机床制造商规定的机床原点。
为基准的笛卡尔坐标系。
2）轴（Axis）机床的部件可以沿着其作直线移动或回转运动的基准方向。
4数控技术常用术语大全
所选用的数控术语主要参考国际标准ISO2806和中华人民共和国国家标准
GB8129—1987以及近年新出现的一些数控词汇
加工功能，它需要操作者成分发挥想象力动手能力有机组合，它建立
掌握了机床基本操作、基础机械加工知识基础编程知识之上。掌握数控机床操作技巧一个循序渐进过程，
对于使用冷却油磨床应将灭火器放置机床三米之内。液压工作站位置，机床气压
开关位置，应知道灭火器位置，持有培训合格上岗证后才能上机
床工作。每类机床应有安
全操作规程，同时操作之前，待机床问题解决后，有无焦味。有无噪音异常响动，观察机床有无异常动作，操作者操作机床时，不能轻视该问题。第一次使用刀具
砂轮时，那么也可能发生碰撞。程序结束阶段，刀
具或砂轮直径长度输入错误，所以操作者要特别要注
意机床执行程序初始阶段机床更换刀具或砂轮时候，这时候发生碰撞危害也最大，而产生变化。
碰撞发生最主要原因：一对刀具或者砂轮直径长度输入错误；二对工件尺
寸其他相关几何尺寸输入错误以及工件初始位置定位错误；三机床工件坐标系设
碰撞完全可以预防避免。碰撞绝对要杜绝。对机床精度影响致命。以及机床主
轴装一回转轴上机床结构，同等撞击力下影响较小。对于刚性不强机床影响较大，对于不
同类型机床影响也不一样。这一种非常错误有害认识。不碰机床，经常发生碰撞。即可卸下卡盘。并从主轴后端抽出，液压卡盘夹
紧要点如下：首先用扳手卸下液压油缸上的螺帽，
目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，如必须用数控车床加工
时，一般应把毛坯上过多的余量，
加工路线与加工余量的联系
1)应能保证加工精度和表面粗糙要求；
2)应尽量缩短加工路线，
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加工路线是指数控机床加工过程中，避免采用专用夹具；
2)零件定位基准重合，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。以保证加工精度的要求。
2)精车时，要选强度高、耐用度好的刀具，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。需要根据实际情况进行研究。刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、
切削噪声、加工热量等有关。
最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。同样会影响刀具
的寿命。但在微小切深切削时，它比切削速度对刀具的影响小。切削温度上升，
进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。切削速度提
高20%，刀尖温度会上升，
切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。
对于高效率的金属切削加工来说，连续自动加工完成所有车削工序，
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数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，都应在许用应力范围内，
甚至造成估计不到的事故。充分考虑各项环节参数的匹配。如使用超出说明书规定的液压卡盘。只有间隙补偿参数数值可根据实际情
况予以调整。不允许随意改变控制系统内制造厂设定的参数。并导致短
路。温度和湿度的增高，过高的温度和湿度将导致控制系统元件寿命降低，以保持电子元件，一般来说，
数控车床的环境温度低于30摄氏度，并且保持相对稳定。需要电源电压
有严格控制。因此，而且
各种机电设备多，不仅环境温度变化大，影响机床的可靠性。将使电子元件接触不良，则机床四周应设置防振沟。避免潮湿和
气流的影响。设备首次投资大；对操作、维修人员
的技术要求较高；加工复杂形状的零件时,手工编程的工作量大。因此造成该行业严
重缺乏人才。大量的数控机床和先进的加工
手段的快速引进，对机床
的运行温度、湿度及环境都有较高的要求。因此加工的范围可以得到很大的扩展。
数控加工系统就像计算机一样，只需要监视设备的运行状
像传统加工手段那样烦琐，
由于采用了自动控制方式，数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少了人为
误差，加工的速度快。而加工过程是由计算机控制，总体上说，利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲
面零件的加工，这是一种现代化的加工手段。
关键词：数控技术概念；加工方法；分类；刀具补偿

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1数控加工技术概念与特点
简单的说就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工。数控机床与计算机实现自动技术，机床加工几何精
度要求，数控机床的工作原理和结构，数控机床的程序指令，数控机床初学者的要求，已经成为当今制造业的发展方向。其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，它的关联效益和辐射能力更是难以估
计。先进制造技术就成了无本之木。徐州工程学院成人教育学院毕业论文(设计)
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数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，离开了数控
技术，数控技术的广泛使用给机械制造业生产方
式、生产结构、管理方式带来深刻的变化，数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基
机床及生产过程数控化，本论文主要介绍数控机
床的定义，机床加工前的准备工作，数
控机床对刀操作方法，加工特点，数控机床的优点和缺点，机床维修和
类的机床称为数控机床。同时数控加工技术也成为
一个国家制造业发展的标志。而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证。和
传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下特点（既有优缺点）：
利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。
同传统的加工设备相比，因此加工的效率可以得到很大的提高。也就是说加工的全部过程是由数控系统完成，操作者在数控机床工作时，所以劳动强度很低。可以通过调整部分参数达到修改或改变其运
数控加工机床是机械控制、强电控制、弱电控制为一体高科技产物，
由于我国处于数控加工技术的大力发展阶段，却没有大量熟练数控技术操作的人员参与，
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数控机床的主要缺点如下：价格较高，
2数控机床零件加工前的准备要求
机床的位置应远离振源、应避免阳光直接照射和热辐射的影响，如机床附近有振源，否则将直接影响机
床的加工精度及稳定性，发生故障，
一般数控车床安装在机加工车间，使用条件差，致使电网波动大。安装数控车床的位置，电源电压波动必须在允许范围内，否则会影响
数控系统的正常工作。相对温度小于80%。数控
电控箱内部设有排风扇或冷风机，特别是中央处理器工作温度
恒定或温度差变化很小。并导
致故障增多。灰尘增多会在集成电路板产生粘结，
按说明书的规定使用机床
用户在使用机床时，这些参
数的设定直接关系到机床各部件动态特征。
用户不能随意更换机床附件，制造厂在设置
附件时，盲目更换造成各项环节参数的不匹配，
使用液压卡盘、液压刀架、液压尾座、液压油缸的压力，
不允许任意提高。但由于数控车床是一次装
夹，因而应注意以下几个方面。被加工材料、切削工具、切削条件是三大
要素。经济有效的加工方式必然是
合理的选择了切削条件。伴随着切削
速度的提高，会产生机械的、化学的、热的磨损。刀具寿命会减少1/2。但进给量大，
后面磨损大。切深对刀具的影响虽然没有切削速
度和进给量大，被切削材料产生硬化层，
用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使
用的切削速度。有规则的、稳定的
磨损达到寿命才是理想的条件。在实际作业中，在确定加工条件时，
对于不锈钢和耐热合金等材料来说，
1)粗车时，以便满足粗车时大背吃刀量、大进
给量的要求。要选精度高、耐用度好的刀具，
3)为减少换刀时间和方便对刀，
1)尽量选用通用夹具装夹工件，以减少定位误差。刀具相对零件的运动轨迹和方向。减少刀具空行程时间。在数控车床还未达到普及使用的条件下，
特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。则需注意程序的灵活安排。如图1。卸下拉管，
再用搬手卸下卡盘固定螺钉，
刀具上的修光刃指的是在刀具刀刃后面副偏角方向磨出的一小段与刀尖平行
的刀刃主要用于刀刃切削后进行一次二次切削相当于精加工过程去处毛刺等
伤痕目的是提高工件的表面粗糙度多应用于进行精加工的刀具上
3数控机床的初学者要求
对于数控机床操作初学者，常听别人说，就学不
会机床操作，机床碰撞对机床精度很大损害，一般来说，对于刚性较
强龙门结构机床，如果机床悬臂式得结构，一旦机床发生碰撞话，所以对
于高精度数控机床来说，只要操作者细心掌握一定防碰撞方法，以下几点心得或许对数控机床初学者预防碰撞有所帮
助。或者机床零点加工过程被重置，机床碰撞大多发生机床快
速移动过程，应绝对避免。此时一旦程序编辑错误，那么就很容易发生碰撞。各数控轴
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退刀动作顺序错误，为了避免上述碰撞，要仔细进行对刀，为了避免碰撞，
要充分五官功能，有无火花，有无
震动，发现异常情况应立即停止程序，机床才能
继续工作。操作者应该接受机床操作安全培训，操作人员应经系统操作安全培训，工作前，并且操作者要掌握灭火器方法，机床输入电源开关位置，都因掌握应急关闭方法，
总之，并不能一蹴而就。数控机床操作技巧
也不一成不变。具有创新性劳
8）参考位置（ReferencePosition）机床启动用的沿着坐标轴上的一个固定
一坐标系原点的直线距离或角度。各点距前一点的距离或角度值。
12）命令增量（LeastmandIncrement）从数值控制装置发出的命令坐标轴
移动的最小增量单位。圆弧或高阶函数）确定其多个中间点的位置坐标值的运
算过程。在此方式中，沿此直线控制刀具的运动。在此方式中，计算出逼近实际圆弧的点群，加工出圆弧曲线。按负角度方向旋
转所形成的轨迹．方向旋转所形成的轨迹．
20）绝对编程（AbsolutePrograrnming）用表示绝对尺寸的控制字进行编程。
22）宇符（Character）用于表示组织或控制数据的一组元素符号。表示某一控制
功能的字符。用以辨认其后的数据。
26）指令码（InstructionCode)/机器码（MachineCode）计算机指令代码，用来表示指令集中的指令的代码。在每一程序的前端指定
28）程序名（PrograoName）以名称识别加工程序时，
29）指令方式（CommandMode）指令的工作方式。为了使自动操作有效按某种语
言或某种格式书写的顺序指令集。也可
以是为计算机准备的输人，
32）加工程序（MachineProgram）在自动加工控制系统中，这些指令记录在适当的输人介质上，
33）程序结束（EndofProgram）指出工件加工结束的辅助功能
34）数据结束（EndofData）程序段的所有命令执行完后，
35）程序暂停（ProgromStop）程序段的所有命令执行完后，并终止其后的数据处理的辅助功能.
36）准备功能（PreparatoryFunctton）使机床或控制系统建立加工功能方式的
40）主轴速度功能（SpindleSpeedFunction）定义主轴速度技术规范的命令。暂时中断进给的功能。
43）零点偏置（ZeroOffset）数控系统的一种特征．它容许数控测量系统的原
点在指定范围内相对于机床零点移动，
44）刀具偏置（ToolOffset）在一个加工程序的全部或指定部分，
47）刀具半径补偿（CutterCompensation）垂直于刀具轨迹的位移，其单位通常用每分钟或每转的移动量来表示。根据
这些操作命令使机床坐标轴运动，从而完成固定的加工动作。
钻孔、铿削、攻丝以及这些加工的复合动作。子程序可由适当的加工控制命令
51）工序单（Planningsheet）在编制零件的加工工序前为其准备的零件加工过
程表。建立运行能力的指令集合
53）倍率（Override）使操作者在加工期间能够修改速度的编程值（例如，
54）伺服机构（Servo-Mwchanisnt）这是一种伺服系统，编写零件的加工程序，通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具，冷却、润滑泵的开与关，从而加工出符合图纸要求
如图所示。如零件加工的工
艺过程、工艺参数和刀具运动等，控制数控机床对
零件切削加工。其功能是接受输入的加工信息，向伺服系统发
3）伺服系统伺服系统由伺服电机和伺服驱动装置组成，因此说伺服系统是数控系统的执行系统。每个进
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给运动的执行部件都配备一套伺服系统，直接
或间接测量执行部件的实际位移量，对加工的误差进行补偿。不同之处是数控机床
数控机床已越来越多的应用于现代制造业，数控机床主要有以下几特点：
1）传动链短，而是采用横向和纵向进给分别由两台伺服电机驱动运动完成，传动链大大缩短。为了与数控系统的高精度相匹配，以便适
应高精度的加工要求。刀架（工作台）移动采用滚珠丝杠副，移动轻便。其压力角比普通轴承大，这些措施都使得数控机床移动轻便。可以减轻操作者的体力劳动强度。操作者只需起始对刀、装卸工件、更换刀具，主要是观察和监督机床运行。由于数控机床的技术含量高，
2）加工零件精度高、质量稳定。较容易保证一批零件尺寸的一致性，加之精
心操作，也便于对加工过程实行质量控制。数控机床加工是能再一次装夹中加工多个加工表面，所以可以省区普通机床加工时的不少中间工序，减少了辅助时间，为后续工序带来方
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4）便于新产品研制和改型。通
过编制加工程序就可把形状复杂和精度要求较高的零件加工出来，
更改设计时，而不需要重新设计工装。数控加工能大大缩
5）可向更高级的制造系统发展。
6）初始投资较大。首次加工准备周期较长，
7）维修要求高。需要维
修人员既懂机械，同时还要配备较好的维修装备。随着数控机床制造成本的逐步下降，加工大批量零件的情况也已经出现。如能缩短程序的调试时间和工装的准备时间也是可以选用的。有于数控机床的刚性好，对刀精确，所以能加工尺寸精度要求高的零件。在工件和刀具的材料、精加工余量及刀具角度
一定的情况下，普通机床是恒定转速，像数控车床具有恒线速切削功能，保证表面粗糙度值既小且一致。粗糙度小的表面选用小的进给速度，可变性很好，
4）轮廓形状复杂的零件。数控
机床具有圆弧插补功能，
数控机床的使用好坏既需要操作者的精心使用，
完善的管理制度、科学的生产模式是提高生产效率的有效手段。有效控制、监督数控机床相关人员的工作，
2)加强技术人员、技术工人管理人员的培训。是一个不断提高的过程。以现代生产管理理念实施管理。改进停工待料，提高数控机床的
开工率，合理分配生产任务。将待
加工零件进行分类，提高设备生
产能力的平衡度。可提高批量效率。操作者必须正确的掌握数控机床操作原则。减少装刀、找正等非加工时
间；正确维护保养各种辅具确保精度可靠。如何“管好、用好、维护好”数控机床已成
为亟待解决的重要问题。是一相继属性很
强的应用工程。充分了解数控机床的特点，才能真正发挥出它的经济效益。有很大一部分操作
者是以前从事过一般手动机床或者半自动机床操作的技术工人，但对于数控机床的编程是比较陌生的；也有刚从机械专科学校毕业的
学生，数控加工和编程的理论比较熟悉，那他们要
学习数控机床操作，对于这些初学数控机床的人员，一方面他们可以避免发生机床碰撞事故，能够迅速提高操作者的数控机床操
作技能，为单位创造经济效益。介绍了一些数控机床的操作技巧的理论知识，
1)首先，了解机床的机械结构：
要了解机床的机械构造组成；要掌握机床的轴系分布；更要牢牢地掌握机床各个
数控轴的正负方向；要掌握机床的各部件的功能和使用，简单的液压系统工作原理和功能；另外要掌握机床各辅助单元的工作
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原理和功能，电器柜冷却器等等单元的工作
原理，以及机床各个安全门锁的工作原理、功能和使用方法。恢复暂停状态后继续执行程序，诸如此类。机床加工使用的软件及其使用的语言。那么就需要专业的培
训，机床软件中的每个词汇代表什么中文意思，那么才能为以后在工作中正确使用机床。操作者
也需要在培训时对一般的操作报警的语句进行学习掌握，怎么解决问题，另外对于操作者来说，可以对该类语言进行学习掌握，
2)其次，熟练掌握控制机床
的各数控轴的移动。那么才能在任何情况下都
能做到收放自如；才会在遇到碰撞或者故障情况下，操作者才会形成条件反射，另外操作者对数控机床
的加工程序要非常熟悉；什么样的工序和操作，都
要非常熟悉。你才能在第一时间知道机床动作是否正确，另外，害怕机床发生撞刀、发生撞机。才能克服类似的恐惧心理，
3)第三，各个工序的参数补偿和刀具或者砂轮的直
径和长度的补偿。编程方法
那么初学者可以在工作站上先进行软件编辑和机床切削的仿真学习。不要只注重模拟结果，要明白工件的
加工需要使用什么样的刀具或者砂轮，机床内各相关部件移动的位置和方向；
注意在执行加工时各个轴的运动方向和切入方向，怎样退刀，在通过仿真软件进行加工，不要因为模拟就随意输入马虎了事，或者
零件报废。那么就要使用该功能，另外，并不代
表机床在实际切削加工过程中就不会发生碰撞，仿真模拟的目的是为了节省编程时间，减少加工工件
时的调试时间，完成完美的工件加工是和数控机床操
作者的智慧和汗水密不可分的。实际加工过程中的加工技巧，先将图纸读懂，确认要加工工件部位的精度公差，
要将加工中需要的工件和刀具或者砂轮准备好，将加工过程中需要的辅助工装和夹具都准备齐全。机床应该使用单步工作状态进行试切削。检查程序动作是否正确。完成工件加工；如果需要进行测量或者其
他原因需要工件的二次装夹，如果采取机床的自动定位装置，在对工件的加工精度进行检测时，这
样可以减少二次装夹的定位误差。机床在加工工件的某些部位，操作者在每次加工完成后，
检查合格后再去加工工件下一个的位置；如果工件上某个部位的形状是由两个或
者多个方向加工合成的，那么加工时应先加工对工件精度影响较小的一个方向，最后反复加工，如果在机床上
使用标准的测量仪器不能对工件进行测量，否则影响工件的加工精度，如果机床本身软件带有测量功能，
在完成整个工件的加工后，
对于成批量工件的加工。那么需要优化加工程序。优化切削参数，加工深度等等；优化加工步骤，提
高加工效率，减少换刀次数或者砂轮修正次数；建立合
理的加工程序的数学模型，合理设置粗精加工的余量和次数
和使用适当的成型刀具或者砂轮，保证加工质量具具有较为显著
的效果。保持机床各机械轴在工作期间的热平衡，并且尽量保持工作头、机床主轴、丝杠导轨，刀具夹头或者砂轮接杆的冷热平衡。要保持
其温度恒定，通过机床的
冷却系统来保证冷却液的恒定温度。第二天需要再开机床，为了提高的机床利用率，一是
开机后对原始程序稍许修改，那
么加工过程中，当机床处于热平
衡状态后，另外一种方法是，然后经过一段时间后等到机床达到热平衡后，等机床工
对于一个具有多基准，那么应先加工
工件上有一个基准仅定义一个或两个尺寸，而对同
一基准有多个尺寸的部位，然后再加工精度较低的位
置。那工件其余的部位就可
6)加工的基本原则：先粗加工，然后精加工；加工
中应避免振动的发生；避免工件加工时的热变性。
可能是负载过大，或者可能是机床的刚性不足，我们可以通过下述方法来减小振动：减小横向进
给量和加工深度，提高刀具的转速或者降低转速可以降
对于数控机床操作的初学者，常听别人说，就
学不会机床操作，机床碰撞对机床的精度是很
大的损害，一般来说，对于刚性较强的龙门结构的机床，如果机
床是悬臂式得结构，一旦机床发生
碰撞的话，所以对于高精度数控机床来说，只要操作者细心和掌握一定的防碰撞的方法，以下几点心得或许对数控机床初学者预防碰撞有所帮助。或者机床零点在加工过程中被重置，机床碰撞大多发生在机床快速移动过程中，应绝对避免。此时一旦程序编辑错误，那么就很容易发生碰撞。各数控轴的退刀动作顺序错
误，为了避免上述碰撞，要
仔细进行对刀，为了避免碰撞，要充分
五官的功能，有无火花，有无震
动，发现异常情况应立即停止程序，机床才能继
续工作。操作者应该接受机床操作的安全培训，操作人员应经系统的操作和安全培训，工作前，并且操作者要掌握灭火器的方
法，机床的输入电源的开关的位置，
都因掌握应急的关闭的方法，
总之，并不能一蹴而就。数控机床操作技巧也不是一成不变的。是具有创新性的劳动。具体的操作方法是：先通过机械操作面
板启动数控机床，然后运行加工程序。
⑤键入程序段号、操作指令代码后按（INPUT）键。具体的操作方法先通过机械操作面板
启动数控机床，然后运行程序。
数控车床对刀方法有三种：试切削对刀法、机械对刀法和光学对刀法。假设刀架在外圆刀所处位置换上切割刀，
刀具的坐标位置也没有发生变化，如果不消除这种
换刀后产生的刀尖位置误差，
换刀后刀尖位置误差的计算：ΔX=X1-X2
果用刀具位置补偿的方法确定换刀后的刀尖坐标位置，
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①用外圆车刀切削工件端面，
②用外圆车刀切削工件外圆，向数控系统输入该工件
所示，向数控系统输入切
割刀刀尖所在位置的Z坐标和X坐标。数控系统记录了两把刀尖在同一位
置上的不同坐标值，并通过数控
系统刀具位置偏差补偿来消除换刀后的刀尖位置偏差。工件的外圆直径大了。我们可不用修
改程序，即在X方向把刀具位置的偏置值减小
9数控机床产生几何误差的因素
是指由组成机床各部件工作表面的几何形状、表面质量、相互之间的位置
误差所引起的机床运动误差,是数控机床几何误差产生的主要原因。
由于机床的内部热源和环境热扰动导致机床的结构热变形而产生的误差。这种误差又称为“让刀”,
它造成加工零件的形状畸变,尤其当加工薄壁工件或使用细长刀具时,这一误差
更为严重。导致加工工件的表面质量恶化
由于环境和运行工况的变化所引起的随机误差。
上面的误差可按照误差的特点和性质,归为两大类:即系统误差和随机误
何误差是其主要组成部分,也具有可重复性。
随机误差具有随机性,必须采用“在线检测——闭环补偿”的方法来消除随
机误差对机床加工精度的影响,该方法对测量仪器、测量环境要求严格,难于推
广。随机误差补偿要求“在
线测量”,把误差检测装置直接安装在机床上,在机床工作的同时,实时地测出相
应位置的误差值,用此误差值实时的对加工指令进行修正。但需要
一整套完整的高精度测量装置和其它相关的设备,成本太高,经济效益不好。系统误差补偿是用相应的仪器
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预先对机床进行检测,即通过“离线测量”得到机床工作空间指令位置的误差值,
把它们作为机床坐标的函数。要求机床的稳定性要好,保证机床误差的确定性,以便于修正,经补
偿后的机床精度取决于机床的重复性和环境条件变化。
数字控制（NumericalControlNC）是一种借助数字、字符或其它符号对
某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。
加工过程进行自动控制的一类机床。
数控机床以其精度高、效率高、能适应小批量多品种复杂零件的加工等
1）适应性强。是指数控机床随生产对象变化而变化
的适应能力。只需重新编制程序，且生产
过程是自动完成的。适应性强是数控机床最突出的优点，
2）精度高，数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的，这就消除了操作者人为产生的误差。采取了许多措施，数控机床工作台的移动当量普遍达到了～，高档数控机床采用
光栅尺进行工作台移动的闭环控制。定位精度九十年代初中期已达到±～±
。数控机床的传动系统与机床结构都具有很高的刚度和热稳定性。数控机床可获得比本身精度更高的加工精度。产品合格率高，
数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大，由于数控机床结构刚性好，这就提高了数控机床的切削效率，数控机床
的移动部件空行程运动速度快，刀具可自动更换，
数控机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床，数控机床加工质量稳定，
因此节省了停机检验时间。一台机床实现了多道工序
4）能实现复杂的运动。如螺旋桨、汽轮机叶片之类的空间曲面；而数控机床则可实现
几乎是任意轨迹的运动和加工任何形状的空间曲面，
5）良好的经济效益。加工时分摊到每个零件上的
设备折旧费较高。使用数控机床加工可节省划
线工时，节省直接生产费用。节省了工艺装备费用。减少了废
品率，此外，节省厂房面积
6）有利于生产管理的现代化。特别是在数控机床上使用计算机控制，
11数控机床加工的分类与发展
数控机床的种类很多，按工艺用途，普通数控机床：这种
分类方式与普通机床分类方法一样，加工中心机床：数控加工中心是在普通数控机床上加装一个
刀库和自动换刀装置而构成的数控机床，
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按运动方式分类。数控机床可分类如下：点位控制数控机床。直线控制
数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外，而且对移动的速度也要进行控制。轮廓控制数控机床：数控系统能对两个或两个以上运
动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，这类机床主要有数控车床、数控铣床等。按伺服系统的控制方式，
开环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机
床。技功能水平分类，经济
用于自动化程度要求不高的场合。这类数控机床功能较全，应用较广。这类数控机床功能齐全，
机械设备最早的控制装置是手动控制器。继电器—接触器控制仍然
是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。出
现了交磁放大机—电动机控制，系统的控制精度和快速
性都有了提高。由晶闸管供电的
直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善，耗电少，完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。结构简
单、价格低廉的自动化装置—顺序控制器。在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制
器——可编程序控制器。由于它具备了
计算机控制和继电器控制系统两方面的优点，
随着计算机技术的迅速发展，井进一步推动了数
控系统的发展，计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体
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综上所述，并不是孤立的，它代表了正在形成中的新一代的生产技术，
生产技术的发展对产品性能要求越来越高，采用多品种小批量生
产方式的企业越来越多，
12数控机床维修注意事项
数控机床维修中应注意的事项
1)从整机上取出某块线路板时，连接的电缆
号，还应按前后取下相应的压接部件及螺钉作记录。以免丢失，盒内的东西应全部用
2)电烙铁应放在顺手的前方，烙铁头应作适当的修整，并避免焊接时碰伤别的元器件。应断电源，
以阻值大的为参考值。因此测量时应找到相应的焊点作为测试点，有的板子全部刷有绝缘层，
5)不应随意切断印刷线路。习惯
细而密，且切线时易切断相邻的线，在切断某
一根线时，需要同时切断几根线才行。有的维修人员在没有确定故障元件的情况下只是
凭感觉那一个元件坏了，这样误判率较高，进口泵阀门
7)拆卸元件时应使用吸锡器及吸锡绳，同一焊盘不应长时间加
8)更换新的器件，焊接中不应使用酸性焊油。跳线位置，进行两极以上的对照检
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10)查清线路板的电源配置及种类，可分别供电或全部供
电。有的线路板直接接入高压，需适当绝缘，
1）进入车间实习时，大袖口要扎紧，不
得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间。工作空间应足够大；
4)某一项工作如需要俩人或多人共同完成时，未经允许，
通过我这几年的数控专业的学习，但和发达国家相比还有一段距离，能过自己独立操作，也可以对机床电器
做最基本的电路分析和机床的故障排查等，系统学习了机械制造、机械制图、电子电工、机械CAD、数控原理与结构，我希望自己在以后的工作中锻炼自己，这次设计就达到了这样的目的，对它的结构系统等
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非常感谢校领导和教员，让我在毕业的最
后一段时间里学到了很多常识,本次的预设是五年来学习过程当中涵盖面最广
的一次预设，更重要的是对咱们几年来所学常识
应用到了实践，这几个月紧张的
毕业预设,使我在理论和下手能力上都有了进一步的提高。我特别要感
谢我的指导教员，并且在本身紧张的工
作中，督促咱们抓紧学习。用到了以前所学的常识，如何去分析问题、处理完成问题的要领，从确定预设题目
迄今完成毕业预设论文的过程当中，肖老师提出了许许多多宝贵的预设意见，渊博
的常识、敏感的思路和脚结壮地的工作风纪给我留下了深刻的印象，起到很大的鼓舞效用，谨此向高老师抒发我发
自内心的感谢和崇高的敬意！
在此，正是由于他们的鼓励和撑持，迎难
而上，直到毕业预设的尘埃落定。
{3}卢小平主编.数控加工与编程.西安：电子科技大学出版社，