《数控技术》课程（2013）
大作业。哈尔滨工业大学机电工程学院。
2023年5月。
说明。一、大作业应包括下列主要内容：
1. 目录；
2. 题目1的要求（精简版）与报告；
3. 题目2的要求（精简版）与报告；
4. 题目3的要求（精简版）与报告；
5. 其他内容。
二、注意事项：
1. 报告可以打印，也可以手写，手写的请扫描后粘贴入word文件中，形成电子文档；
2. 调研部分，不要为了凑字数，而撰写大量无关内容。字数不重要，重要的是对调研内容的自我总结；
3. 在大作业的最后，如果愿意，可以谈一下对课程的感受和建议；
4. 报告的电子版请以班级为单位，刻录在光盘中交给任课教师。
三、报告请用a4纸双面打印，左侧装订，统一交给任课教师，以备检查。
四、此说明页请勿删除。
目录。作业一：加工中心零件加工编程 1
1.1 题目要求 1
1.2 精铣φ60外圆工序加工程序 1
1.3 工序6～10加工程序 2
1.4 工序12精铣外轮廓加工程序 3
作业二：调研报告——数控系统的国内外发展及应用现状 3
2.1 题目要求 3
2.2 数控系统的发展过程和趋势 4
2.3 国内外数控系统功能介绍与应用分析 6
2.4 国内外数控系统比较及差距分析 9
参考文献 10
作业三：典型曲线数字积分法插补方法 10
3.1 题目要求 10
3.2 dda法抛物线插补的积分表达式 11
3.3 插补器结构框图 11
3.4 终点判别 12
3.5 插补举例 12
3.6 dda抛物线插补分析 15
对课程的感受和建议 16
加工图1零件，按要求编写程序。
图 1-1 加工零件图。
编写精铣φ60外圆工序（仅工序5中φ60外圆，台阶不管）加工程序；
编写工序6～10加工程序；
编写工序12精铣外轮廓加工程序。
设起始点(0,0,50)，换刀点(0,0,250)，参考平面在加工面上方3mm处。
n5 g92 x0 y0 z50; 设定工件坐标系。
n10 g90 g00 z250 t02 m06; 绝对坐标编程，快速运动到换刀点换t02端面立铣刀。
n15 g43 z3 h02; 快速运动到参考平面进行刀具长度补偿。
n20 g42 x30.0 y0 d02; 快速运动到外圆轮廓上方进行刀具半径补偿。
n25 s600 m03; 主轴正转。
n30 g01 z-18 f100; 进给速度运动到外圆底部。
n35 g03 x30 y0 r-30 f100；铣外圆。
n40 g00 z50 g40 g49 m05; 快速返回初始平面。
n45 x0; 快速返回起始点。
n50 m30; 程序结束。
n5 g92 x0 y0 z50; 设定工件坐标系。
n10 g90 g00 z250 t03 m06; 绝对坐标编程，快速运动到换刀点换t03φ38钻头。
n15 g43 z50 h03; 快速运动到初始平面进行刀具长度补偿。
n20 s400 m03; 主轴正转。
n25 g98 g81 x0 y0 z-43 r3 f50; 定位钻φ40底孔返回初始平面。
n30 m05；主轴停。
n35 g00 g49 z250 t04 m06; 快速运动到换刀点，取消刀具长度补偿，换t04镗孔刀。
n40 g43 z50 h04; 快速运动到初始平面进行刀具长度补偿。
n45 s400 m03; 主轴正转。
n50 g99 g85 x0 y0 z-43 r3 f100; 粗镗φ40底孔返回r平面。
n55 s900; 主轴速度变为900
n60 g98 g76 x0 y0 z-43 r3 f100; 精镗φ40底孔返回初始平面。
n65 m05; 主轴停。
n70 g00 g49 z250 t05 m06; 快速运动到换刀点，取消刀具长度补偿，换t05φ13钻头。
n75 g43 z50 h05; 快速运动到初始平面进行刀具长度补偿。
n80 s500 m03; 主轴正转。
n85 g98 g81 x60 y0 z-43 r-15 f50; 定位钻右侧φ13孔返回初始平面。
n90 x-60; 定位钻左侧φ13孔返回初始平面。
n95 g00 x0 m05; 快速返回初始点，主轴停。
n100 g49 z250 t06 m06; 快速运动到换刀点，取消刀具长度补偿，换t06φ22锪钻。
n105 g43 z50 h06; 快速运动到初始平面进行刀具长度补偿。
n110 s350 m03; 主轴正转。
n115 g98 g82 x60 y0 z-30 r-15 p300 f200; 定位锪右侧φ22孔返回初始平面。
n120 x-60; 定位锪左侧φ22孔返回初始平面。
n125 g00 x0 m05; 快速返回初始点，主轴停。
n130 g49; 取消刀具长度补偿。
n135 m30; 程序结束。
n5 g92 x0 y0 z50.0; 设定工件坐标系。
n10 g90 g00 z250.0 t7 m06; 绝对坐标编程，快速运动到换刀点换t07铣刀。
n15 g43 z50 h07; 快速运动到初始平面进行刀具长度补偿。
n20 g42 x67.858 y18.392 d07; 快速运动到加工起始点上方进行刀具半径补偿。
n25 z-15; 快速运动到z-15
n30 s1200 m03; 主轴正转。
n35 g01 z-43 f100; 进给速度运动到外轮廓底部。
n40 x11.786 y47.588; 铣右上方直线段。
n45 g03 x-11.786 r30; 逆时针铣上方圆弧。
n50 g01 x-67.858 y18.392; 铣左上方直线段。
n55 g03 y-18.392 r20; 逆时针铣左侧圆弧。
n60 g01 x-11.786 y-47.588; 铣左下方直线段。
n65 g03 x11.786 r30; 逆时针铣下方圆弧。
n70 g01 x67.858 y18.392; 铣右下方直线段。
n75 g03 y-18.392 r20; 逆时针铣右侧圆弧。
n80 g00 z50.0 m05; 快速返回初始平面，主轴停。
n85 g40 g49 x0 y0; 快速返回起始点取消刀具半径长度补偿。
n90 m30; 程序结束。
1. 对数控系统的发展过程和趋势进行总结；
2. 分别对国外和国内各至少两种数控系统进行功能介绍与应用分析；
3. 对国内数控系统与国外知名数控系统进行比较，并总结存在的差距；
2.3.1 数控系统的发展过程。
2023年第一台计算机在美国诞生，2023年第一台数控机床也在美国诞生。自此，数控技术紧跟着电子技术和计算机技术的发展而发展。近50多年来，数控技术经历了3个阶段6个时代的发展历程。
数控技术发展的第一个阶段称为nc阶段，这个阶段的数控技术发展又经历了3个时代，即电子管时代、晶体管时代和中小规模集成电路时代。以上三代都属于硬件逻辑数控系统，称为nc系统。由于点位控制的数控系统比轮廓控制的数控系统要简单得多，在该阶段，点位控制的数控机床得到大发展。
有资料统计，到2023年，世界上实际使用的6000台数控机床中，85%是点位控制的数控机床。
第二个发展阶段称为cnc阶段。2023年小型计算机开始用于数控系统，这是第4代数控系统；2023年微处理器开始用于数控系统，数控系统发展到第5代。迄今为止，在生产中使用的数控系统大多数都是第5代数控系统，其性能和可靠性随着技术的发展得到了根本性的提高。
第三个发展阶段称为onc阶段。从20世纪90年代开始，微电子技术和计算机技术的发展突飞猛进，个人计算机(pc)的发展尤为突出，无论是其软、硬件还是外围器件，都得到了迅速的发展，计算机采用的芯片集成化程度越来越高，功能越来越强，而成本却越来越低，原来在大、中型机上才能实现的功能现在微型机上就可以实现。在美国首先出现了在pc机平台上开发的数控系统，就是所谓开放式数控系统，即第6代数控系统。
2.3.2 数控系统的发展趋势。
2.2.2.1 高速、高精加工技术及装备的发展趋势。
速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标，由于采用了高速cpu芯片、risc芯片、多cpu控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速、高精、高效化已大大提高。目前加工中心进给速度可达80m/min甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3~5μm提高到1~1.
5μm，超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。
哈工大数电大作业
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