什么是数控（百度词条最新表明）

盘算机数控寻常也称为数控，要了解盘算机数控应该从了解数控开头。

数控是数字控制的简称,数控武艺是使用数字化信息对机器活动及加工历程举行控制的一种办法。

早前时有两个版本:

NC(Numerical Control):代表旧版的、最初的数控武艺。

CNC(Computerized Numerical Control):盘算机数控武艺--新版，数控的首选缩写情势。

NC约莫是CNC，但CNC绝不是指老的数控武艺。

早前的数控体系是由硬件电路构成的称为硬件数控(Hard NC)，1970年代今后，硬件电路元件渐渐由自用的盘算机代替而称为盘算机数控体系，寻常是接纳自用盘算机并配有接口电路，可完成多台数控装备举措的控制。因此如今的数控寻常都是CNC(盘算机数控)，很少再用NC这个看法了.

什么是CNC

传统的机器加工都是用手工利用平凡机床作业的，加工时用手动摇机器刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等东西丈量产物的精度的。古代产业早已使用电脑数字化控制的机床举行作业了，数控机床可以依照武艺职员事前编好的步骤主动对任何产物和零部件直接举行加工了。这就是我们说的“数控加工”。数控加工广泛使用在一切机器加工的任何范畴，更是模具加工的提高趋向和紧张和必要的武艺伎俩。

使用数控武艺加工零件(4张)

“CNC”是英文Computerized Numerical Control（盘算机数字化控制）的缩写。数控机床是依照事前体例好的加工步骤，主动地对被加工零件举行加工。我们把零件的加工工艺路途、工艺参数、刀具的活动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及帮助功效(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等)，依照数控机床划定的指令代码及步骤格式编写成加工步骤单，再把这步骤单中的内容纪录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器)，然后输入到数控机床的数控安装中，从而指挥机床加工零件。

这种从零件图的分析到制成控制介质的全部历程叫数控步骤的体例。数控机床与平凡机床加工零件的区别在于数控机床是依照步骤主动加工零件，而平凡机床要由人来利用，我们只需改动控制机床举措的步骤就可以到达加工不同零件的目标。因此，数控机床特别实用于加工小批量且外形繁复要求精度高的零件

由于数控机床要依照步骤来加工零件，编程职员体例好步骤今后，输入到数控安装中来指挥机床事情。步骤的输入是经过控制介质来的。

构成

盘算机数控构成(3张)

盘算机数控体系由硬件和软件两局部构成，对CNC体系体系布局的熟悉应该从硬件和软件两个方面来举行。其中心是盘算机数字控制安装。它经过体系控制软件共同体系硬件，公道地构造、办理数控体系的输入、数据处理、插补和输入信息，控制实行部件，使数控机床依照利用者的要求举行主动加工。CNC体系接纳了盘算机作为控制部件，通常由常住在其内里的数控体系软件完成局部或全部数控功效，从而对机床活动举行及时控制。只需改动盘算机数控体系的控制软件就能完成一种全新的控制办法。CNC体系有很多品种型，有车床、铣床、加工中央等CNC体系。种种数控机床的CNC体系寻常包含以下几个局部：中央处理单位CPU、存储器（ROM/RAM）、输入输入装备（I/O）、利用面板、体现器和键盘、纸带穿孔机、可编程控制器等。（随着盘算机硬件功能价格比的敏捷低落和图形体现器的推利用用，古代数控体系已不必要穿孔纸带，而由盘算机直接控制，它是用一台小型通用盘算机或一局部盘算机直接控制一台机床，机床的控制步骤存储在盘算机的内存中，容易修正和扩展功效，机动性好。)

功效

为了富裕发扬盘算机的潜力，古代CNC体系的功效已远远不但是完成基本的直线和圆弧插补盘算，而是设置了不少自用的软件，可完成多方面的事情，此中一些功效传统的NC不成能完成或完成很困难。底下先容古代CNC体系通常具有的主要功效。

(1)坐标轴控制　能同时联动控制3，4和5个坐标轴。能到达较高的切削速率和加工质量。

(2)刀具偏置补偿　古代数控体系屡屡具有三维空间直线的刀具半径补偿功效。

(3)编程功效　体系提供某些编程功效。通常可以使用体系的美丽图形体现终端，人工体例由直线和圆弧构成的平面表面件的加工步骤，体系配有软件主动盘算表面的交点与切点。

(4)平行作业　体系可以平行地完成两种事情形式：机床受控形式和编程形式。

当机床正在受体系控制举行某零件的加工时，利用职员可以同时用键盘完成上述手工编程事情，或经过数据传输接口举行外部步骤的输入或对已有步骤举行编纂修正作业。当机床正在加工时，图形体现终端可以同时模仿另一加工步骤的实行，以便反省与编纂。

(5)刀具办理和监控　古代数控机床朝加工中央朝向提高。通常铣镗类机床带有几十把刀具的刀库，车削中央屡屡也有刀具库。数控体系具有控制和办理刀库的功效。刀具的改换在加工机床上是由数控体系按步骤控制换刀机构主动换刀的。

(6)高、低速进给控制　体系对机床活动部件的进给速率控制功能是数控体系的一个紧张功能目标。古代数控体系能在很短距离内以相当高的进给速率控制机床切削活动。这对曲面加工好坏常有利的，可以大大延长加工时间，尤其对曲率厘革较大的过渡区加工，仍可取得好的加工质量。

(7)电子触头找正　体系提供三维丈量用触头(相似丈量的测头)，用它在找正工件时极为便利。

(8)实物丈量及主动天生加工步骤　用上述三维电测头可对实物(要复制的样件)举行扫描丈量，体系主动收罗丈量点数据，点的间距与扫描速率有关，扫描点数据颠末接口主动天生直线插补NC步骤，并可不再作任何后置处理就可实行此步骤。

(9)外部编程的实行和DNC作业　体系通常配有标准化的数据通讯接口，可承受外部传输来的步骤，比如CAD/CAM体系输入的加工步骤。关于简略的步骤可以存储入库；关于加工繁复曲面的长步骤可以分块输入给本体系，并同步地实行。这就确保体系能顺应由别的盘算机控制与办理的DNC作业办法。

(10)便携式电子手动利用安装　体系通常提供便携式电子手动利用器。利用职员用它可以在察看最清晰与便利的地点敏捷地调停机床活动部件的活动，其控制范围为0.02～20mm。

使用范畴

盘算机数控武艺是用数字信息对机器活动和事情历程举行控制的武艺，数控装备是以数控武艺为代表的新武艺对传统制造产业和新兴制造业的浸透构成的机电一体化产物，即所谓的数字扮装备，如数控机床等。其武艺触及多个范畴：(1)机器制造武艺；(2)信息处理、加工、传输武艺；(3)主动控制武艺；(4)伺服驱动武艺；(5)传感器武艺；(6)软件武艺等。

盘算机数控武艺及装备是提高新兴高新武艺产业和尖端产业的使能武艺和最基本的装备。天下各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防产业广泛接纳数控武艺，以提高制造才能和水平，提高对市场的顺应才能和竞争才能。产业兴旺国度还将数控武艺及数控装备列为国度的战略物资，不仅大力提高本人的数控武艺及其产业，并且在"高精尖"数控紧张武艺和装备方面临我国实行关闭和限定政策。因此大力提高以数控武艺为中心的优秀制造武艺已成为天下各兴旺国度增速经济提高、提高综合国力和国度位置的紧张途径。

数控车间(6张)

例子；数控车床 数控车床又称为 CNC车床，即盘算机数字控制车床，是现在国内使用量最大，掩盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机器、电气、液压、气动、微电子和信息等多项武艺为一体的机电一体化产物。是机器制造装备中具有高精度、高听从、高主动化和高柔性化，加工质量安定可靠等优点的事情母机。数控机床的武艺水平上下及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是权衡一个国度百姓经济提高和产业制造全体水平的紧张标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占据十分紧张的地点，几十年来不休遭到天下各国的广泛器重并取得了敏捷的提高。 [2]

提高趋向

数控武艺的使用不仅给传统制造业带来了反动性的厘革，使制造业成为产业化的意味，并且随着数控武艺的不休提高和使用范畴的扩展，他对国计民生的一些紧张行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的提高起着越来越紧张的作用，由于这些行业所需装备的数字化已是古代提高的大趋向。从天下上数控武艺及其装备提高的趋向来看，其主要研讨抢手有以下几个方面：

1.高速、高精加工武艺及装备的新趋向

听从、质量是优秀制造武艺的主体。高速、高精加工武艺可极大地提高听从，提高产物的质量和层次，延长消费周期和提高市场竞争才能。为这天本先端武艺研讨会将其列为5大古代制造武艺之一，国际消费工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中央研讨朝向之一。

在轿车产业范畴，年产30万辆的消费节奏是40秒/辆，并且多品种加工是轿车装备必需处理的重点成绩之一；在航空和宇航产业范畴，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，质料为铝或铝合金，仅有在高切削速率和切削力很小的情况下，才干对这些筋、壁举行加工。接纳大型全体铝合金坯料“掏空”的办法来制造机翼、机身等大型零件来交换多个零件经过浩繁的铆钉、螺钉和其他联合办法拼装，使构件的强度、刚度和可靠性取得提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看，高速加工中央进给速率可达80m/min，乃至更高，空运转速率可达100m/min支配，天下上很多汽车厂，包含我国的上海通用汽车公司，以前接纳以高速加工中央构成的消费线局部交换组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速率最大达60m/min，快速为100m/min，增速率达2g，主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而相反的零件在寻常高速铣床加工需3h，在平凡铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速率及增速率分散达12*1000r/mm和1g。

在加工精度方面，平凡级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中央则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开头进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面，外洋数控安装的MTBF值已达6 000h以上，伺服体系的MTBF值到达30000h以上，体现出十分高的可靠性。为了完成高速、高精加工，与之配套的功效部件如电主轴、直线电机取得了快速的提高，使用范畴进一步扩展。

2.五轴联动加工和复合加工机床快速提高

数控武艺接纳5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几多外形举行切削，不仅光亮度高，并且听从也大幅度提高。寻常以为，1台5轴联动机床的听从可以即是2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬质料铣刀举行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发扬更高的效益。但已往因5轴联动数控体系、主机布局繁复等缘故，其价格要比3轴联动数控机床超过数倍，加之编程武艺难度较大，制约了5轴联动机床的提高。

如今由于电主轴的显现，使得完成5轴联动加工的复合主轴头布局大为简化，其制造难度和本钱大幅度低落，数控体系的价格差距变小。因此促进了复合主轴头典范5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的提高。在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床接纳复合主轴头，可完成4个垂直平面的加工和随意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上完成，还可完成倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中央，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC体系控制或CAD/CAM直接或直接控制。

3.智能化、开放式、网络化成为今世数控体系提高的主要趋向

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的体系，智能化的内容包含在数控体系中的各个方面：为寻求加工听从和加工质量方面的智能化，如加工历程的自顺应控制，工艺参数主动天生；为提高驱动功能及使用毗连便利的智能化，如前馈控制、电机参数的自顺应运算、主动识别负载主动选定模子、自整定等；简化编程、简化利用方面的智能化，如智能化的主动编程、智能化的人机界面等；另有智能诊断、智能监控方面的内容、便利体系的诊断及维修等。为处理传统的数控体系关闭性和数控使用软件的产业化消费存在的成绩。很多国度对开放式数控体系举行研讨，如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控体系开放化以前成为数控体系的将来之路。所谓开放式数控体系就是数控体系的开发可以在一致的运转平台上，面向机床厂家和终极用户，经过改动、增长或剪裁布局目标（数控功效），构成系列化，并可便利地将用户的特别使用和武艺窍门集成到控制体系中，快速完成不同品种、不同层次的开放式数控体系，构成具有光显天性的名牌产物。开放式数控体系的体系布局标准、通讯标准、设置标准、运转平台、数控体系功效库以及数控体系功效软件开发东西等是如今研讨的中心。

网络化数控装备是近两年国际出名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满意消费线、制造体系、制造企业对信息集成的需求，也是完成新的制造形式如敏捷制造、假造企业、举世制造的基本单位。国表里一些出名数控机床和数控体系制造公司都在近两年推出了干系的新看法和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”（智能消费控制中央，简称CPC)；日本大隈（Okuma）机床公司展出“IT plaza”（信息武艺广场，简称IT广场)；德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（开放制造情况，简称OME）等，反应了数控机床加工向网络化朝向提高的趋向。

4.器重新武艺标准、标准的创建

（1）关于数控体系计划开发标准 [1]

如前所述，开放式数控体系有更好的通用性、柔性、顺应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷繁实行战略提高方案，并举行开放式体系布局数控体系标准(OMAC、OSACA、OSEC)的研讨和订定，天下3个最大的经济体在短期内举行了几乎相反的封建方案和标准的订定，预示了数控武艺的一个新的厘革时期的到临。我国在2000年也开头举行中国的ONC数控体系的标准框架的研讨和订定。

（2）关于数控标准

数控标准是制造业信息化提高的一种趋向。数控武艺诞生后的50年间的信息互换都是基于ISO6983标准，即接纳G，M代码形貌怎样（how）加工，其实质特性是面向加工历程，显然，他已越来越不克不及满意古代数控武艺高速提高的必要。为此，国际上正在研讨和订定一种新的CNC体系标准ISO14649（STEP－NC)，其目标是提供一种不依托于具体体系的中性机制，可以形貌产物整个生命周期内的一致数据模子，从而完成整个制造历程，致使各个产业范畴产物信息的标准化。STEP-NC的显现约莫是数控武艺范畴的一次反动，关于数控武艺的提高致使整个制造业，将产生深远的影响。起首，STEP-NC提出一种极新的制造理念，传统的制造理念中，NC加工步骤都会合在单个盘算机上。而在新标准下，NC步骤可以疏散在互联网上，这正是数控武艺开放式、网络化提高的朝向。其次，STEP-NC数控体系还可大大变小加工图纸（约75%）、加工步骤体例时间（约35%）和加工时间（约50%）。

西欧国度十分器重STEP-NC的研讨，欧洲倡导了STEP-NC的IMS方案(1999.1.1～2001.12.31)。到场这项方案的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEP Tools公司是举世范围内制造业数据互换软件的开发者，他以前开发了用作数控机床加工信息互换的超等模子(Super Model)，其目标是用一致的标准形貌一切加工历程。这种新的数据互换格式以前在装备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控体系的原型样机上举行了验证。[2]

将来展望

硬件武艺提高敏捷

随着集成电路及盘算机武艺的迅猛提高，给数控硬件武艺的更新换代注入新的活力，古代数控体系广泛接纳超大范围集成电路（VLSI）、自用芯片（ASIC）及数字信号处理（DSP）武艺。在电气装联上广泛接纳外表安装（SMT）、三维高密度（three dimensional high density）武艺，极大地提高体系的可靠性。高速高功能存储武艺，好比闪灼存储（flash memory），挪动存储（PCMCIA card）等极大场合便用户。薄膜晶体管液晶体现器（TFTLCD）武艺使得体现安装趋于平板化，更便于机电 一体化安装并改良人机界面。作为数控体系中心的处理器广泛接纳“位以上的高速RISC CPU，确保高速、高精度的数控加工。

开放式提高

开放式数控的讨论已有好些年了，但是应该看到，关于开放式布局至今没有一律性的界说。某些用户以为开放式表现可以承受当地使用的通讯协议；而另一些用户以为开放式意味着一切控制器利用界面完全一律;对机床使用工程师而言，开放式意味着对刀架挪动、传感器和逻辑控制有标准的输入/输入接口；对大公司和大学的研讨工程师来说，开放式意味着以上这些均来自随即拿来就用的积木块。由于来自终极用户和集成商（机床厂）的压力，开放式布局的开发事情正在向前提高并将持续下去。现在的一个积极后果便是基于PC的CNC，即PC-based。

及时利用体系进入CNC

严厉意义上说，数控控制软件中包含着及时利用体系的头脑，比如职责调治、存储器办理、中缀处理等，但这种武艺是隐含的，是和数控使用步骤好比插补，伺服、译码等殽杂的。每一个数控体系都是共同的，不纯透的。这种情况关于终极用户和体系集成商而言带来诸多不便利。在开放式数控呼声日益低落的今天，研讨及时利用体系在CNC软件中的使用是顺理成章的事。特别是迩来嵌入式及时利用体系的武艺提高迅猛，这关于数控控制软件的开发将产生反动性的影响。选择一个切合的商用嵌入式及时利用体系，将插补、伺服、译码、数据处理等数控使用软件往上“挂”，终极移植到一个硬件情况中去，构成终极使用户满意的数控体系，也就是天性化的CNC体系，这将是开放式数控的主要朝向。 [3]

步骤体例

数控编程是指从零件图纸到取得数控加工步骤的全部事情历程。如图所示，编程事情主要包含：

数控步骤(2张)

（1）分析零件图样和订定工艺方案

这项事情的内容包含：对零件图样举行分析，明白加工的内容和要求；确定加工方案；选择合适的数控机床；选择或计划刀具和夹具；确定公道的走刀路途及选择公道的切削用量等。这一事情要求编程职员可以对零件图样的武艺特性、几多外形、尺寸及工艺要求举行分析，并团结数控机床使用的基本知识，如数控机床的规格、功能、数控体系的功效等，确定加工办法和加工路途。

（2）数学处理

在确定了工艺方案后，就必要依据零件的几多尺寸、加工路途等，盘算刀具中央活动轨迹，以取得刀位数据。数控体系寻常均具有直线插补与圆弧插补功效，关于加工由圆弧和直线构成的较简便的平面零件，只必要盘算出零件表面上相邻几多元素交点或切点的坐标值，得出各几多元素的出发点、尽头、圆弧的圆心坐标值等，就能满意编程要求。当零件的几多外形与控制体系的插补功效不一律时，就必要举行较繁复的数值盘算，寻常必要使用盘算机帮助盘算，不然难以完成。

（3）编写零件加工步骤

在完成上述工艺处理及数值盘算事情后，即可编写零件加工步骤。步骤体例职员使用数控体系的步骤指令，依照划定的步骤格式，逐段编写加工步骤。步骤体例职员应对数控机床的功效、步骤指令及代码十分熟习，才干编写出准确的加工步骤。

（4）步骤查验

将编写好的加工步骤输入数控体系，就可控制数控机床的加工事情。寻常在正式加工之前，要对步骤举行查验。通常可接纳机床空运转的办法，来反省机床举措和活动轨迹的准确性，以查验步骤。在具有图形模仿体现功效的数控机床上，可经过体现走刀轨迹或模仿刀具对工件的切削历程，对步骤举行反省。关于外形繁复和要求高的零件，也可接纳铝件、塑料或白腊等易切质料举行试切来查验步骤。经过反省试件，不仅可确认步骤对否准确，还可晓得加工精度对否切合要求。若能接纳与被加工零件质料相反的质料举行试切，则更能反应实践加工后果，当发觉加工的零件不切合加工武艺要求时，可修正步骤或接纳尺寸补偿等办法。

专业要求

机器制图(2张)

机器制图、公差共同与武艺丈量基本、金属质料与热处理、机器计划基本、工程力学、液压与气动武艺、机床夹具、金属切削原理与刀具、机器制造工艺学、电工电子基本及利用武艺、钳工武艺培训数控车床加工武艺、数控铣床加工中央加工武艺、电火花加工武艺、AutoCAD、PRO/E三维外型与计划、UG三维计划与数控编程、MASTERCAM三维计划与数控编程、数控机床布局与维护。

主要院校

编纂

开设数控专业的干系重点院校：大连交通大学、重庆交通大学、福州大学、山东理工大学、兰州交通大学，集美大学、广东产业大学，南昌大学，辽宁产业大学、成都产业学院、黑龙江工程学院、南阳理工学院，南阳职业学院，淮阴工学院、西华大学、沈阳理工大学、河北产业大学、华南农业大学、青岛理工大学、浙江师范大学、山东科技大学、西安技师学院、重庆工学院、长沙理工大学、长沙航空职业武艺学院（步队校名空军航空维修武艺学院），河南科技大学、湖南信息职业武艺学院、福建电力职业武艺学院、湖北汽车产业学院,四川工程职业武艺学院、北华航天产业学院、长沙南方职业武艺学院、湖北轻工职业武艺学院、沈阳北软信息职业武艺学院、上海封建武艺职业学院（上海科技学院）、芜湖职业武艺学 、黑龙江工程学院、河北机电职业武艺学院、湖南机电职业武艺学院、广西机电职业武艺学院。