緒論工藝起源工藝起源于人類開始制作工具的時代，是人類起源的直接佐證。馬克思在《資本論》中指出：“工藝學會揭示出人對自然的能動關系，人的生活的直接生產(chǎn)過程，以及人的社會生活條件和由此產(chǎn)生的精神觀念的直接生產(chǎn)過程?！惫に嚧蠖酁閯趧尤嗣裰苯觿?chuàng)造，是人民群眾藝術創(chuàng)作的基本形式之一

概述向你介紹本課程將要學習的主要內(nèi)容

明確數(shù)控加工工藝的概念和內(nèi)容，以及在數(shù)控加工中的重要作用，同時應對目前最先進的數(shù)控加工技術和加工工藝有一個整體性和概括性的了解。教學目的：學習內(nèi)容與知識點：內(nèi)容知識點學習要求建議學時數(shù)控加工過程

數(shù)控加工的概念理解2

數(shù)控加工的過程數(shù)控加工工藝概念與工藝過程

數(shù)控加工工藝的概念掌握

數(shù)控加工工藝過程的概念數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容

數(shù)控加工工藝設計的主要內(nèi)容重點掌握數(shù)控加工工藝的特點

數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點理解2數(shù)控加工與工藝技術的新發(fā)展

高速切削了解

高精加工

復合化加工

控制智能化

互聯(lián)網(wǎng)絡化

快速原型

計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）第一單元數(shù)控加工工藝概述

數(shù)控加工的概念MV4VACYCLE

STARTFEED

HOLDEDITAUTOMDIJOGHANDLEZERO

RETURNMODE0%100%200%FEEDRATE

OVERRIDE10%25%50%100%RAPID

OVERRIDE112TURRETINDEX234567891011SLOWFASTEMERGENCY

STOPFANUC10MPOWER

ONOFFONGPAXYZQBIJKRCFDHL#MST/EOBUVWSpE?@@,[]()*PAGECURSORSHIFT789456123-0+=CANRESETSTARTCALCINPUTNC/PCAUXX00.0000

Y00.0000

Z00.0000XZX1X10X1000ONOFFDRY

RUNSINGLE

BLOCKMACHINE

LOCKOPTIONAL

STOPBLOCK

DELETEX+X-Z-JOYSTICKZ+ONOFFSPINDLEORIGINXZ0%100%130%SPINDLELOAD0%100%130%AXISLOADXZODIDCLAMP

DIRECTIONOFFONMEMORY

PROTECT

數(shù)控加工是根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求，編制成以數(shù)碼表示的程序輸入到機床的數(shù)控裝置或控制計算機中，以控制工件和工具的相對運動，使之加工出合格零件的方法

數(shù)控加工全過程介紹?根據(jù)加工零件圖樣選擇使用什么數(shù)控機床?1342數(shù)控加工工藝過程分析刀具和夾具的選擇數(shù)控工序卡片刀具卡片編制工藝文件O0001

N005G54S400M03T02

N010G00X4.Y3.5

N015G43H01Z.1

N020M08

N025G01Z-.25F3.5

N030G00Z.1

.

.程序編制輸入程序到數(shù)控機床程序檢查加工程序的優(yōu)化修改后程序保存數(shù)控加工的過程

制定工藝閱讀零件工藝分析數(shù)控編程程序傳輸雖然數(shù)控加工與傳統(tǒng)的機械加工相比，在加工的方法和內(nèi)容上有許多相似之處，但由于采用了數(shù)字化的控制形式和數(shù)控機床，許多傳統(tǒng)加工過程中的人工操作被計算機和數(shù)控系統(tǒng)的自動控制所取代。

加工過程步驟詳細解釋

閱讀零件圖紙：充分了解圖紙的技術要求，如尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、工件的材料、硬度、加工性能以及工件數(shù)量等；工藝分析：根據(jù)零件圖紙的要求進行工藝分析，其中包括零件的結構工藝性分析、材料和設計精度合理性分析、大致工藝步驟等；制定工藝：根據(jù)工藝分析制定出加工所需要的一切工藝信息——如：加工工藝路線、工藝要求、刀具的運動軌跡、位移量、切削用量（主軸轉速、進給量、吃刀深度）以及輔助功能（換刀、主軸正轉或反轉、切削液開或關）等，并填寫加工工序卡和工藝過程卡；數(shù)控編程：根據(jù)零件圖和制定的工藝內(nèi)容，再按照所用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指令代碼及程序格式進行數(shù)控編程；程序傳輸：將編寫好的程序通過傳輸接口，輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置中。調(diào)整好機床并調(diào)用該程序后，就可以加工出符合圖紙要求的零件。

數(shù)控加工的原理

伺服驅動機床零點通過把數(shù)字化了的刀具移動軌跡信息（通常指CNC加工程序），傳入數(shù)控機床的數(shù)控裝置，經(jīng)過譯碼、運算，指揮執(zhí)行機構（伺服電機帶動的主軸和工作臺）控制刀具與工件相對運動，從而加工出符合編程設計要求的零件。數(shù)控加工工藝的概念

數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機床加工零件時所運用各種方法和技術手段的總和，應用于整個數(shù)控加工工藝過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應用技術，它是人們大量數(shù)控加工實踐的經(jīng)驗總結。

數(shù)控加工工藝過程

數(shù)控加工工藝過程是利用切削刀具在數(shù)控機床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。

數(shù)控加工工藝設計的主要內(nèi)容

選擇并確定進行數(shù)控加工的內(nèi)容

數(shù)控加工的工藝分析

零件圖形的數(shù)學處理及編程尺寸設定值的確定

制定數(shù)控加工工藝方案確定工步和進給路線選擇數(shù)控機床的類型

選擇和設計刀具、夾具與量具確定切削參數(shù)編寫、校驗和修改加工程序首件試加工與現(xiàn)場問題處理

數(shù)控加工工藝技術文件的定型與歸檔

數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點

由于數(shù)控加工采用了計算機控制系統(tǒng)和數(shù)控機床，使得數(shù)控加工具有加工自動化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生成效率高、周期短、設備使用費用高等特點。在數(shù)控加工工藝上也與普通加工工藝具有一定的差異。

1、數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求更加具體、詳細普通加工工藝許多具體工藝問題，如工步的劃分與安排、刀具的幾何形狀與尺寸、走刀路線、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人員根據(jù)實際經(jīng)驗和習慣自行考慮和決定，一般無須工藝人員在設計工藝規(guī)程時進行過多的規(guī)定，零件的尺寸精度也可由試切保證。數(shù)控加工工藝所有工藝問題必須事先設計和安排好，并編入加工程序中。數(shù)控工藝不僅包括詳細的切削加工步驟，還包括工夾具型號、規(guī)格、切削用量和其它特殊要求的內(nèi)容，以及標有數(shù)控加工坐標位置的工序圖等。在自動編程中更需要確定詳細的各種工藝參數(shù)。2、數(shù)控加工工藝要求更嚴密、精確普通加工工藝數(shù)控加工工藝加工時可以根據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題比較自由地進行人為調(diào)整。

自適應性較差，加工過程中可能遇到的所有問題必須事先精心考慮，否則導致嚴重的后果。攻螺紋時，數(shù)控機床不知道孔中是否已擠滿切屑，是否需要退刀清理一下切屑再繼續(xù)加工。普通機床加工可以多次“試切”來滿足零件的精度要求，而數(shù)控加工過程嚴格按規(guī)定尺寸進給，要求準確無誤。

例如

編程尺寸并不是零件圖上設計的尺寸的簡單再現(xiàn)，在對零件圖進行數(shù)學處理和計算時，編程尺寸設定值要根據(jù)零件尺寸公差要求和零件的形狀幾何關系重新調(diào)整計算，才能確定合理的編程尺寸。

3、制定數(shù)控加工工藝要進行零件圖形的數(shù)學處理和編程尺寸設定值的計算

在數(shù)控加工中，刀具的移動軌跡是由插補運算完成的。根據(jù)差補原理分析，在數(shù)控系統(tǒng)已定的條件下，進給速度越快，則插補精度越低，導致工件的輪廓形狀精度越差。尤其在高精度加工時這種影響非常明顯。

4、考慮進給速度對零件形狀精度的影響制定數(shù)控加工工藝時，選擇切削用量要考慮進給速度對加工零件形狀精度的影響。

復雜形面的加工編程通常采用自動編程方式，自動編程中必須先選定刀具再生成刀具中心運動軌跡，因此對于不具有刀具補償功能的數(shù)控機床來說，若刀具預先選擇不當，所編程序只能推倒重來。

5、強調(diào)刀具選擇的重要性6、數(shù)控加工工藝的特殊要求由于數(shù)控機床比普通機床的剛度高，所配的刀具也較好，因此在同等情況下，數(shù)控機床切削用量比普通機床大，加工效率也較高。數(shù)控機床的功能復合化程度越來越高，因此現(xiàn)代數(shù)控加工工藝的明顯特點是工序相對集中，表現(xiàn)為工序數(shù)目少，工序內(nèi)容多，并且由于在數(shù)控機床上盡可能安排較復雜的工序，所以數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機床加工的工序內(nèi)容復雜。由于數(shù)控機床加工的零件比較復雜，因此在確定裝夾方式和夾具設計時，要特別注意刀具與夾具、工件的干涉問題。

復雜表面的刀具運動軌跡生成需借助自動編程軟件，既是編程問題，當然也是數(shù)控加工工藝問題。這也是數(shù)控加工工藝與普通加工工藝最大的不同之處。

7、數(shù)控加工程序的編寫、校驗與修改是數(shù)控加工工藝的一項特殊內(nèi)容普通工藝中，劃分工序、選擇設備等重要內(nèi)容對數(shù)控加工工藝來說屬于已基本確定的內(nèi)容，所以制定數(shù)控加工工藝的著重點在整個數(shù)控加工過程的分析，關鍵在確定進給路線及生成刀具運動軌跡。數(shù)控加工的應用航空業(yè)汽車工業(yè)模具制造零件制造本課程的特點和學習方法

本課程是本專業(yè)的一門專業(yè)技術課，其特點是涉及面廣、實踐性強、靈活性大。它不僅包括金屬切削原理、刀具、夾具和機械加工工藝等，還要運用到以前學過的《機械制圖》、《金屬材料與熱處理》、《公差配合》、《機械設計》、《機械制造基礎》和《數(shù)控機床》等有關知識。而且需要綜合運用、靈活掌握。學習方法

由于數(shù)控加工工藝同生產(chǎn)實際精密相連，其理論是前人長期生產(chǎn)實踐的總結。因此，學習中必須和生產(chǎn)實際相結合，只有通過生產(chǎn)實際和實踐性教學環(huán)節(jié)的配合，才能掌握有關知識，提高解決實際問題的能力。數(shù)控加工工藝具有很大的靈活性。同一個問題，加工同一個零件，不同的人、有不同的解決辦法；即使是同一個人，隨著生產(chǎn)條件的不同，解決問題的方法也不一樣。因此，對本課程的所有內(nèi)容，都必須牢固掌握，熟練應用，才能做到熟能生巧，達到靈活運用的目的。

數(shù)控加工有關概念NC--數(shù)字控制，用數(shù)字化信號對數(shù)控對象進行自動控制的技術。數(shù)控技術--用數(shù)字、字母和符號對某一工作過程進行可編程自動控制的技術。數(shù)控系統(tǒng)--有機集成系統(tǒng)，數(shù)控技術的載體。CNC--計算機數(shù)控系統(tǒng)NCMachine數(shù)控加工中心--特點，一次裝夾進行多工序加工控制軸數(shù)-數(shù)控系統(tǒng)可控制的坐標軸的數(shù)量數(shù)控機床基本知識1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展1.2數(shù)控機床的組成結構及工作原理1.3數(shù)控機床的分類

普通機床或專業(yè)化程度高的自動化機床顯然無法適應現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。同時，隨著市場競爭的日益加劇，企業(yè)生產(chǎn)也迫切需要進一步提高其生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本。一種新型的生產(chǎn)設備——數(shù)控機床就應運而生了。1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生帕森斯公司正式接受委托，與麻省理工學院伺服機構實驗室（ServoMechanismLaboratoryoftheMassachusettsInstituteofTechnology）合作，于1952年試制成功世界上第一臺數(shù)控機床試驗性樣機。1959年，美國克耐·杜列克公司（Keaney&Trecker）首次成功開發(fā)了加工中心（MachiningCenter）。1.1.2數(shù)控機床的發(fā)展簡況第1代數(shù)控機床：1952年～1959年采用電子管元件構成的專用數(shù)控裝置（NC）。第2代數(shù)控機床：從1959年開始采用晶體管電路的NC系統(tǒng)。第3代數(shù)控機床：從1965年開始采用小、中規(guī)模集成電路的NC系統(tǒng)。第4代數(shù)控機床：從1970年開始采用大規(guī)模集成電路的小型通用電子計算機控制的系統(tǒng)（CNC）。第5代數(shù)控機床：從1974年開始采用微型計算機控制的系統(tǒng)（MNC）。

1．計算機直接數(shù)控系統(tǒng)所謂計算機直接數(shù)控（DirectNumericalControl，DNC）系統(tǒng)，即使用一臺計算機為數(shù)臺數(shù)控機床進行自動編程，編程結果直接通過數(shù)據(jù)線輸送到各臺數(shù)控機床的控制箱。2．柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem，F(xiàn)MS）也叫做計算機群控自動線，它是將一群數(shù)控機床用自動傳送系統(tǒng)連接起來，并置于一臺計算機的統(tǒng)一控制之下，形成一個用于制造的整體。

3．計算機集成制造系統(tǒng)計算機集成制造系統(tǒng)（Computer-IntegratedManufacturingSystem，CIMS），是指用最先進的計算機技術，控制從定貨、設計、工藝、制造到銷售的全過程，以實現(xiàn)信息系統(tǒng)一體化的高效率的柔性集成制造系統(tǒng)。

1.1.3我國數(shù)控機床發(fā)展概況1958年開始并試制成功第一臺電子管數(shù)控機床。1965年開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)，直到20世紀60年代末至70年代初成功。從20世紀80年代開始，先后從日本、美國、德國等國家引進先進的數(shù)控技術。如北京機床研究所從日本FANUC公司引進FANUC3、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列產(chǎn)品的制造技術；上海機床研究所引進美國GE公司的MTC-1數(shù)控系統(tǒng)等。

1.1.4數(shù)控機床的發(fā)展趨勢從數(shù)控機床技術水平看，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自動化是數(shù)控機床的重要發(fā)展趨勢。數(shù)控系統(tǒng)都采用了16位和32位微處理器，標準總線及軟件模塊和硬件模塊結構，內(nèi)存容量擴大到1MB以上，機床分辨率可達0.1

m，高速進給可達100m/min，控制軸數(shù)可達16個。1.2數(shù)控機床的組成結構及工作原理1.2.1數(shù)控機床的組成1．控制介質(zhì)數(shù)控機床工作時，不需要操作工人直接操縱機床，但機床又必須執(zhí)行人的意圖，這就需要在人與機床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物即稱為控制介質(zhì)。

2．數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控裝置是一種控制系統(tǒng)，是數(shù)控機床的中心環(huán)節(jié)。它能自動閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字，并將其譯碼，從而使機床進給并加工零件，數(shù)控系統(tǒng)通常由輸入裝置、控制器、運算器和輸出裝置4大部分組成。3．伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)由伺服驅動電動機和伺服驅動裝置組成，它是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分。伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)的指令信息，并按照指令信息的要求帶動機床的移動部件運動或使執(zhí)行部分動作，以加工出符合要求的工件。每一個脈沖使機床移動部件產(chǎn)生的位移量叫做脈沖當量。目前所使用的數(shù)控系統(tǒng)脈沖當量通常為0.001mm/脈沖。

4．輔助控制系統(tǒng)輔助控制系統(tǒng)是介于數(shù)控裝置和機床機械、液壓部件之間的強電控制裝置。

5．機床本體機床本體是數(shù)控機床的主體，由機床的基礎大件（如床身、底座）和各運動部件（如工作臺、床鞍、主軸等）所組成。

1.2.2數(shù)控機床的關鍵結構部件1．伺服系統(tǒng)驅動電機（1）步進電動機步進電動機通常用于開環(huán)伺服系統(tǒng)機床。

（2）直流伺服電動機①小慣量直流電動機②寬調(diào)速直流電動機③無刷直流電動機（3）交流伺服電動機近年來新型功率開關器件、專用集成電路和新的控制算法等的發(fā)展帶動了交流驅動電源的發(fā)展，使其調(diào)速性能更能適應數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的要求。交流速度控制系統(tǒng)正逐步取代直流速度控制系統(tǒng)。2．位置檢測裝置檢測裝置是把位移和速度測量信號作為反饋信號，并將反饋信號轉換成數(shù)字送回計算機，和脈沖指令信號相比較，以控制驅動元件正確運轉。

（1）感應同步器感應同步器是一種電磁式的高精度位移檢測元件，按其結構方式的不同可分為直線式和旋轉式兩種，前者用于長度測量，后者用于角度測量。感應同步器的特點是：精度高，工作可靠，抗干擾性強，維護簡單，壽命長，可測量長距離位置，成本低，易于批量生產(chǎn)。（2）光柵光柵就是在一塊長條形的光學玻璃上均勻地刻劃很多條與運動方向垂直的條紋，條紋之間的距離成為柵距。光柵測量裝置是一種非接觸式測量，利用光路減少了機械誤差，具有精度高，響應速度快等特點，因此是數(shù)控機床和數(shù)顯系統(tǒng)常用的檢測元件。（3）磁柵磁柵是用電磁的方法計算磁波數(shù)目的一種位置檢測元件，磁柵測量裝置由磁性標尺、讀取磁頭和檢測電路組成。磁柵位置檢測電路的特點是：容易制造，檢測精度高（能達到每米±3

m），安裝使用方便，對環(huán)境條件要求較低，若磁性標尺膨脹系數(shù)與機床一致，可在一般車間使用。由于磁頭與磁柵為有接觸的相對運動，因而有磨損，使用壽命受到一定的限制。一般使用壽命可達到5年，涂上保護膜后壽命則可進一步延長。（4）旋轉變壓器旋轉變壓器是一種角位移檢測元件，由定子和轉子組成，分為有刷和無刷兩種形式。有刷旋轉變壓器定子和轉子均為兩相交流分布繞組。數(shù)控機床檢測裝置主要使用無刷旋轉變壓器，因為無刷旋轉變壓器具有可靠性高、壽命長、體積小、不用維修以及輸出信號大、抗干擾能力強等優(yōu)點。

（5）脈沖編碼器脈沖編碼器是把機械轉角轉化為電脈沖的一種常用角位移傳感器。（6）測速發(fā)電機測速發(fā)電機是速度反饋元件，相當于一臺永磁式直流電動機。

3．進給運動傳動部件滾珠絲杠螺母副是回轉運動與直線運動相互轉換的新型理想傳動裝置。

具有如下優(yōu)點：（1）傳動效率高。（2）摩擦力小。（3）使用壽命長。（4）經(jīng)預緊后可以消除軸向間隙，提高系統(tǒng)的剛度。（5）反向運動時無空行程，可以提高軸向運動精度。4．CRT顯示及其接口5．數(shù)控機床通信RS-232接口1.2.3數(shù)控機床的工作原理數(shù)控系統(tǒng)的主要任務之一就是控制執(zhí)行機構按預定的軌跡運動。一般情況是已知運動軌跡的起點坐標、終點坐標和曲線方程，由數(shù)控系統(tǒng)實時地算出各個中間點的坐標。即需要“插入、補上”運動軌跡各個中間點的坐標，通常這個過程就稱為“插補”。

1．逐點比較法直線插補（1）直線插補計算原理①偏差計算公式定義直線插補的偏差判別式如下：

Fm=ymxe

xmye

②終點判斷的方法一種方法是設置Σx、Σy兩個減法計數(shù)器。另一種方法是設置一個終點計數(shù)器。第三種方法是選終點坐標值較大的坐標作為計數(shù)坐標。

③插補計算過程

偏差判斷 坐標進給 偏差計算 終點判別

2．逐點比較法圓弧插補（1）圓弧插補計算原理①偏差計算公式 定義圓弧偏差判別式如下：

Fm=Rm2

R2=xm2+ym2

R2

新加工點m+1點的偏差為Fm

2xm+1新加工點的偏差值為Fm+2ym+1②終點判別方法③插補計算過程1.3數(shù)控機床的分類

1.3.1按機床運動軌跡的特點分類1．點位控制數(shù)控機床 這類機床主要有數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控點焊機和數(shù)控折彎機等，其相應的數(shù)控裝置稱為點位控制數(shù)控裝置。（1）點位控制

點位控制方式就是刀具與工件相對運動時，只控制從一點運動到另一點的準確性，而不考慮兩點之間的運動路徑和方向。

點位控制數(shù)控機床圖點位控制鉆孔加工示意圖工件刀具2．直線控制數(shù)控機床這類機床主要有數(shù)控車床、數(shù)控磨床和數(shù)控鏜銑床等，相應的數(shù)控裝置稱為直線控制裝置。

直線控制方式就是刀具與工件相對運動時，除控制從起點到終點的準確定位外，還要保證平行坐標軸的直線切削運動。圖點位直線控制切削加工3．輪廓控制數(shù)控機床屬于這類機床的有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等。其相應的數(shù)控裝置稱為輪廓控制裝置。輪廓數(shù)控裝置比點位、直線控制裝置結構復雜得多，功能齊全得多。

輪廓控制就是刀具與工作相對運動時，能對兩個或兩個以上坐標軸的運動同時進行控制。工件刀具圖輪廓控制數(shù)控機床的加工示意圖各自的適用范圍（1）點位控制：多應用于數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床、數(shù)控坐標鏜床和數(shù)控點焊機等。（2）直線控制：用于簡易數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床。（3）輪廓控制：這類控制方式的數(shù)控機床有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、加工中心等。1.3.2按進給伺服系統(tǒng)的類型分類1．開環(huán)進給伺服系統(tǒng)數(shù)控機床

開環(huán)進給伺服系統(tǒng)通常不帶有位置檢測元件，伺服驅動元件一般為步進電動機。

減速器數(shù)控裝置控制電路步進電機工作臺輸入圖開環(huán)控制系統(tǒng)框圖2．閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)數(shù)控機床

閉環(huán)進給控制系統(tǒng)帶有位置檢測元件，隨時可以檢測出工作臺的實際位移，并反饋給數(shù)控裝置，并與設定的指令值進行比較，利用其差值控制伺服電動機，直至差值為零為止。

數(shù)控裝置控制電路伺服電機工作臺輸入圖閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖位置檢測元件

速度檢測元件速度反饋位置反饋3．半閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)數(shù)控機床

半閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)是將位置檢測元件安裝在伺服電動機的軸上或滾珠絲杠的端部，不直接反饋機床的位移量，而是檢測伺服機構的轉角，將此信號反饋給數(shù)控裝置進行指令值比較，用差值控制伺服電動機。

數(shù)控裝置控制電路伺服電機工作臺輸入圖1.7半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖速度檢測元件速度反饋位置反饋轉角檢測元件1.3.3按工藝用途分類1．金屬切削類數(shù)控機床金屬切削類數(shù)控機床包括數(shù)控車床、數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床以及加工中心。2．金屬成型類數(shù)控機床金屬成型類數(shù)控機床包括數(shù)控折彎機、數(shù)控組合沖床和數(shù)控回轉頭壓力機等。這類機床起步晚，但目前發(fā)展很快。3．數(shù)控特種加工機床數(shù)控特種加工機床如數(shù)控線（電極）切割機床、數(shù)控電火花加工機床、火焰切割機和數(shù)控激光切割機床等。4．其他類型的數(shù)控機床其他類型的數(shù)控機床如數(shù)控三坐標測量機等。1.3.4按所用數(shù)控裝置的構成方式分類1．硬線數(shù)控系統(tǒng)2．軟線數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機床的主要類型1．按加工方式和工藝用途分：按切削方式不同，可分為數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床等。以及鏜銑加工中心（簡稱加工中心）。還有數(shù)控電火花線切割、數(shù)控電火花成型、數(shù)控激光加工、等離子弧切割、火焰切割、數(shù)控板材成型、數(shù)控沖床、數(shù)控剪床、數(shù)控液壓機等各種功能和不同種類的數(shù)控加工機床。

2．按可控制聯(lián)動的坐標軸分類概念：數(shù)控機床可控制聯(lián)動的坐標軸，是指數(shù)控裝置控制幾個伺服電動機，同時驅動機床移動部件運動的坐標軸數(shù)目。分類：（1）兩坐標聯(lián)動（2）三坐標聯(lián)動（3）兩軸半坐標聯(lián)動（4）多坐標聯(lián)動（a）臥式車床（1）兩坐標聯(lián)動數(shù)控機床能同時控制兩個坐標軸聯(lián)動即數(shù)控裝置同時控制X和Z方向運動。圖（a）（2）三坐標聯(lián)動數(shù)控機床能同時控制三個坐標軸聯(lián)動圖（b）（3）兩軸半坐標聯(lián)動圖（c）數(shù)控機床本身有三個坐標能作三個方向的運動，但控制裝置只能同時控制兩個坐標，而第三個坐標只能作等距周期移動（4）多坐標聯(lián)動圖（d）數(shù)控機床能同時控制四個以上坐標軸聯(lián)動，多坐標數(shù)控機床的結構復雜、精度要求高、程序編制復雜3．按數(shù)控裝置的類型分類（1）硬件數(shù)控（NC）主要由固化的數(shù)字邏輯電路處理數(shù)字信息（2）計算機數(shù)控（CNC）用計算機處理數(shù)字信息的計算機數(shù)控（CNC）系統(tǒng)4．按伺服系統(tǒng)有無檢測裝置分類①開環(huán)控制數(shù)控機床②閉環(huán)控制數(shù)控機床半閉環(huán)全閉環(huán)5．按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類

①類型：高級型普及型經(jīng)濟型②參考評價指標包括：CPU性能、分辨率、進給速度、聯(lián)動軸數(shù)、伺服水平、通信功能、人機對話界面等。數(shù)控加工與工藝技術的新發(fā)展

隨著計算機技術突飛猛進的發(fā)展，數(shù)控技術正不斷采用計算機、控制理論等領域的最新技術成就，使其朝著高速化、高精化、復合化、智能化、高柔性化及信息網(wǎng)絡化等方向發(fā)展。整體數(shù)控加工技術向著CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）方向發(fā)展。

高速切削

高速加工技術是自上個世紀80年代發(fā)展起來的一項高新技術，其研究應用的一個重要目標是縮短加工時的切削與非切削時間，對于復雜形狀和難加工材料及高硬度材料減少加工工序，最大限度地實現(xiàn)產(chǎn)品的高精度和高質(zhì)量。由于不同加工工藝和工件材料有不同的切削速度范圍，因而很難就高速加工給出一個確切的定義。目前，一般的理解為切削速度達到普通加工切削速度的5～10倍即可認為是高速加工。數(shù)控加工與工藝技術的新發(fā)展

高速加工與傳統(tǒng)的數(shù)控加工方法相比沒有什么本質(zhì)的區(qū)別，兩者牽涉到同樣的工藝參數(shù)，但其加工效果相對于傳統(tǒng)的數(shù)控加工有著無可比擬的優(yōu)越性：

高速切削

簡化了傳統(tǒng)加工工藝；經(jīng)濟效益顯著提高。有利于提高生產(chǎn)率；有利于改善工件的加工精度和表面質(zhì)量；有利于延長刀具的使用壽命和應用直徑較小的刀具；有利于加工薄壁零件和脆性材料；

受高生產(chǎn)率的驅使，高速化已是現(xiàn)代機床技術發(fā)展的重要方向之一。主要表現(xiàn)在：數(shù)控機床主軸高轉速工作臺高快速移動和高進給速度

高速切削

目前，高速加工涉及到的新技術主要有：

高速切削

高速加工是通過大幅度提高主軸轉速和加工進給速度來實現(xiàn)的，為了適應這種高速切削加工，主軸設計采用了先進的主軸軸承、潤滑和散熱等新技術；高速主軸

高速切削

高速伺服進給系統(tǒng)高速加工通常要求在高主軸轉速下，使用在很大范圍內(nèi)變化的高速進給。高速進給的需求已引起機床結構設計上的重大變化：采用直線伺服電機來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電機絲杠驅動；

高速切削

適于高速加工的數(shù)控系統(tǒng)高速加工數(shù)控系統(tǒng)需要具備更短的伺服周期和更高的分辨率，同時具有待加工軌跡監(jiān)控功能和曲線插補功能，以保證在高速切削時，特別是在4-5軸坐標聯(lián)動加工復雜曲面輪廓時仍具有良好的加工性能。

高速切削

刀具技術刀具性能和質(zhì)量對高速切削加工具有重大影響，新型刀具材料的采用，使切削加工速度大大提高，從而提高了生產(chǎn)率，延長了刀具壽命。

高速切削

刀夾裝置及快速刀具交換技術在高速加工中，切削時間和每個托盤化零件加工時間已顯著縮短。高速、高精度定位的托盤交換裝置已成為今后的發(fā)展方向。

高速加工作為一種新的技術，其優(yōu)點是顯而易見的，它給傳統(tǒng)的數(shù)控加工帶來了一種革命性的變化，但是，目前既便是在加工機床水平先進的瑞士、德國、日本、美國，對這一嶄新技術的研究也還處在不斷的摸索研究中。有許多問題有待于解決：如高速機床的動態(tài)、熱態(tài)特性；刀具材料、幾何角度和耐用度問題；機床與刀具間的接口技術（刀具的公平衡、扭矩傳輸）；冷卻潤滑液的選擇；CAD/CAM的程序后處理問題；高速加工時刀具軌跡的優(yōu)化問題等等。國內(nèi)在這一方面的研究采尚處于起步階段，要趕上并盡快縮小與國外同行業(yè)間的差距，還有許多路要走。

高速切削

高精加工是高速加工技術與數(shù)控機床的廣泛應用結果。以前汽車零件的加工精度要求在0.01mm數(shù)量級，現(xiàn)在隨著計算機硬盤、高精度液壓軸承等精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到0.1μm，加工精度進入了亞微米世界。

高精加工高精加工提高機械設備的制造精度和裝配精度減小數(shù)控系統(tǒng)的控制誤差提高數(shù)控系統(tǒng)的分辨率以微小程序段實現(xiàn)連續(xù)進給使CNC控制單位精細化提高位置檢測精度位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制采用補償技術齒隙補償絲桿螺距誤差補償?shù)毒哒`差補償熱變形誤差補償空間誤差綜合補償

機床的復合化加工是通過增加機床的功能，減少工件加工過程中的多次裝夾、重