增強故障自診斷、自恢復和保護功能，對系統內硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷、報警。當發生加工超程、dao損、干擾、斷電等各種意外時，自動進行相應的保護。
數控標準是制造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生后的50多年間的信息交換都是基于ISO6983標準，即采用G、M代碼對加工過程進行描述，顯然，這種面向過程的描述方法已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此，上正在研究和制定一種新的CNC系統標準ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統的中性機制，能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型，從而實現整個制造過程，乃至各個工業領域產品信息的標準化。
數控機床加工工件時，*根據計算機發出的指令自動進行加工，不允許頻繁測量和進行手動補償，這就要求機床結構具有較高的靜剛度與動剛度，同時要提高結構的熱穩定性，提高機械進給系統的剛度并消除其中的間隙，消除爬行。這樣可以避免振動、熱變形、爬行和間隙影響被加工工件的精度。
同時數控機床由一般數控機床向數控加工中心發展。加工中心可使工序集中在一臺機床上完成，減少了機床數量，壓縮了半成品庫存量，減少了工序的輔助時間，提高了生產率和加工質量。繼數控加工中心出現之后，又出現了由數控機床、工業機器人（或工件交換機）和工件臺架組成的加工單元，工件的裝卸、加工實現全自動化控制
1、數控機床的加工特點有哪些？
2、數控機床對dao具和夾具有什么要求？
3、數控機床由哪些部分組成？各組成部分有什么作用？
新課的教學內容 第五、六節 數控機床的發展趨勢,數控機床綜合應用了當代科技成果而發展起來的新型機械加工機床。40 年 來，數控機床在品種、數量、加工范圍與加工精度等方面有了驚人的發展，大規模 集成電路和微型計算機的發展和完善，使數控系統的價格逐年下降，而精度和可靠 性卻大大提高。 數控機床不僅表現為數量迅速增長，而且在質量、性能和控制方式上也有明顯 改善。目前，數控機床正朝著以下幾個方面發展。
主要教學內容及步驟
（一）數控機床結構的發展 數控機床加工工件時，*根據計算機發出的指令自動進行加工，不允許頻繁 測量和進行手動補償，這就要求機床結構具有較高的靜剛度與動剛度，同時要提高 結構的熱穩定性，提高機械進給系統的剛度并消除其中的間隙，消除爬行。這樣可 以避免振動、熱變形、爬行和間隙影響被加工工件的精度。 同時數控機床由一般數控機床向數控加工中心發展。加工中心可使工序集中在 一臺機床上完成，減少了機床數量，壓縮了半成品庫存量，減少了工序的輔助時間， 提高了生產率和加工質量。 繼數控加工中心出現之后，又出現了由數控機床、工業機器人（或工件交換機） 和工件臺架組成的加工單元，工件的裝卸、加工實現全自動化控制，如圖 1-7 所示。 工業機器人 工作臺架 數控機床 單元控制器 圖 1-7 加工單元示意圖 為實現工件自動裝卸，以鏜銑床為基礎的數控加工中心可使用兩個可交換工作 臺。一個工作臺加工工件時，另一個工作臺由工人裝夾待加工的工 件，在計算機控制下，自動地把待加工工件送去加工，并自動卸下加工好的工件， 工件由自動輸送車搬運，如圖 1-8 所示。如果這種加工中心有較多的交換工作臺， 便可實現長時間無人看管加工。這種型式的數控機床稱為柔性制造單元（FMC） 。
電路板 A16B-1600-0400
電路板 A16B-1211-0180
電路板 A16B-1211-0120
電路板 A16B-1211-0091
驅動小板 A20B-1004-0850
驅動小板 A20B-2900-0620（A20B-1004-0850
驅動小板 A20B-2900-0630（A20B-1004-0850
POWER MATE系統主板 A20B-2100-0030（A02B-0166-B501）
POWER MATE系統小板 A20B-2900-0142（A02B-0166-B501）
（一）計算機控制性能的發展 目前，數控系統大都采用多個微處理器（CPU）組成的微型計算機作為數控裝置 （CNC）的核心，因而使數控機床的功能增強。但隨著人們對數控機床的精度和進給 速度要求進一步提高，要求計算機的運算速度就更高。現在計算機控制系統使用的 16 位 CPU 不能滿足這種要求， 所以國外各大公司競相開發有 32 位微機處理器的計算 機數控系統。這種控制系統更像通用的計算機，可以使用硬盤作為外存儲器并且允 許使用高級語言，例如 C 語言和 PASCAL 語言編程。 計算機數控系統還可含有可編程控制器（PC） ，可*代替傳統的繼電器邏輯控 制，取消了龐大的電氣控制箱。
（二）伺服驅動系統的發展主要教學內容及步驟
zui早的數控機床采用步進電機和液壓轉矩放大器（又稱電液脈沖馬達）作為驅 動電機。功率型步進電機出現后，因為其功率較大，可直接驅動機床，使用方便， 逐漸取代了電脈沖馬達。 60 年代初期，美國和歐洲采用液壓伺服系統。同期，日本首先研制出一種新型 小慣量直流伺服電機，其動態響應快，不亞于液壓伺服系統，同時，用來驅動直流 伺服電機的大功率晶閘管整流器的價格下降，所以在 60 年代中后期數控機床上普遍 采用小慣量直流伺服電機。 小慣量直流伺服電機zui大的特點是轉速高，用于機床進給驅動時，必須使用齒 輪減速箱，為了省去齒輪箱，70 年代，美國蓋梯茨公司首先研制成功了大慣量直流 伺服電機，又稱寬調速直流伺服電機，可以直接與機床的絲杠相連。目前，許多數 控機床都是使用大慣量直流伺服電機。
（五）計算機群控 計算機群控可以簡單地理解為，驅動小板 A20B-1004-0850用一臺大型通用計算機直接控制一群機床，簡 稱 DNC 系統。根據機床群與計算機聯接的方式不同，可以分為間接型、直接型和計 算機網絡三種不同方式。 間接型 DNC 是使用主計算機控制每臺數控機床，加工程序全部存放在主計算機 主要教學內容及步驟 內，加工工件時，由主計算機將加工程序分送到每臺數控機床的數控裝置中，每臺 數控機床還保留插補運算等控制功能。 在直接型 DNC 中，機床群中每臺機床不再安裝數控裝置，只有一個由伺服驅動 電路和操作面板組成的機床控制器。加工過程所需要的插補運算等功能全部集中， 由主計算機完成。這種系統內的任何一臺數控機床都不能脫離主計算機單獨工作。 計算機網絡 DNC 系統，該系統使用計算機網絡協調各個數控機床工作，zui終可 以將該系統與整個工廠的計算機聯成網絡，形成一個較大的、較完整的制造系統。
（六）柔性制造系統（FMS） 柔性制造系統（FMS） 柔性制造系統是一種把自動化加工設備、物流自動化加工處理和信息流自動處 理融為一體的智能化加工系統。進入 80 年代之后，柔性制造系統得到迅速發展。 柔性制造系統由三個基本部分，1．加工子系統 根據工件的工藝要求，加工子系統差別很大。如圖 1-11 是一個 FMS 組成實例。 加工子系統由數控車床（單元 1） 、數控端面外圓磨床（單元 2） 、數控車床（單元 3） 、 立式加工中心（單元 4） 、臥式加工中心（單元 5）組成，五個加工單元配有四臺工 業機器人，單元 2 還配有中心孔清洗機。該系統可以加工伺服電機的軸類、法蘭盤 類、支架體類、殼體類共 14 種零件。 2．物流子系統 該系統由自動輸送小車、各種輸送機構、機器人、工件裝卸站。工件存儲工位、 dao具輸入輸出站、dao庫等構成。物流子系統在計算機的控制下自動完成dao具和工件 的輸送工作。如圖 1-11 中物流子系統由四個機器人、自動倉庫、工件出入托盤站， 機床前托盤站等五個和一輛自動搬運車組成。 3．信息流子系統 由主計算機、分級計算機及其接口、外圍設備和各種控制裝置的硬件和軟件組 成。信息流子系統的主要功能是實現各子系統之間的信息，對系統進行管理， 確保系統的正常工作。對一個復雜系統，只有通過計算機分級管理才能對系統進行 更有成效的管理，保證在工作時各部分保持協調*。 *管理計算機 物流控制計算機 信息傳送網絡 單元控制計算機 單元控制計算機 單元控制計算機 單元1 單元2 單元3 單元4 單元5 圖 1-11 一個ＦＭＳ組成實例 對 FMS，計算機系統一般分為三級，*級為主計算機，又稱為管理計算機。管 理計算機根據調度作業命令或根據現場反饋信號（如故障、報警信號）運行“作業 調度軟件” 實現各種工況的作業調度計劃， ， 并對下一級計算機發出相應的控制指令， 第二級為過程控制計算機，包括計算機群控（DNC） 、dao具管理計算機和工件管理計 算機，其作用是接受主計算機的指令，根據指令對下屬設備實施具體管理。第三級 由各設備的控制計算機構成，實現具體的程序動作。 如圖 1-11 中信息流子系統由*管理計算機、物流控制計算機、單元控制計算 機、各數控機床和機器人中的數控裝置以及信息傳送網絡組成。 三、課堂小結 通過本次課的教學，必須熟練掌握自適應控制與普通閉環控制之間的區別，數 控機床按工藝方法分類。
電路板 A16B-1600-0400
電路板 A16B-1211-0180
電路板 A16B-1211-0120
電路板 A16B-1211-0091
驅動小板 A20B-2900-0620（A20B-1004-0850
驅動小板 A20B-2900-0630（A20B-1004-0850
POWER MATE系統主板 A20B-2100-0030（A02B-0166-B501）
POWER MATE系統小板 A20B-2900-0142（A02B-0166-B501）
POWER MATE系統小板 A20B-2902-0235（A02B-0166-B501）
POWER MATE系統小板 A20B-2901-0480（A02B-0166-B501）
POWER MATE系統按鍵板 N860-1603-T051（A86L-0001-0171
POWER MATE系統I/O板 A16B-2201-0070
電路板 A20B-1000-0200
驅動控制板 A20B-2001-0890
驅動板 A16B-2203-0450
驅動板 A16B-2203-0990
電路板 A16B-1210-0591
按鍵面板 N860-3755-T901
驅動板 A16B-2203-0637
PMC板 A16B-1211-0901
I/O板 A16B-1212-0221
I/O板 A16B-1212-0220
0M主板 A20B-2000-0170
16B系統小板 A20B-2902-0235
