数控机床原理及介绍

随着科学技术的发展，社会对产品多样化的要求越来越强烈，要求产品更新换代的周期越来越短，从而使多品种、小批量生产的比例显着增加.同时，随着航天、船舶、军工、汽车、农机等行业对产品性能要求的不断提高，产品中形状复杂的零件越来越多，加工质量要求也越来越高。不断改进。使用传统的普通加工设备很难适应这种多样化。 、高效率和高质量要求的柔性和复杂形状零件。为了解决以上问题。一种高精度、高效率的“柔性化”自动化生产设备——数控机床应运而生。

一、数控机床的组成

数控机床是典型的机电一体化产品，是集现代机械制造技术、自动控制技术、检测技术、计算机信息技术于一体的高效、高精度、高柔性、高自动化的现代化机械加工装备。与其他机电一体化产品一样，它也由机械本体、电源、电子控制单元、检测传感部分和执行机构组成。伺服系统，组成。

①机械体

它是数控机床的本体，是用于各种切削加工的机械零件。

②电源

为数控机床提供动力的部分主要使用电能。

③电子控制单元

其核心是计算机数控，简称CNC装置，对接收到的各种数字信息进行译码、计算和逻辑处理，生成各种指令信息输出给伺服系统，使机床按规定的操作进行加工。 .这部分还包括相应的外设，如显示器、打印机等。

④ 检测传感部分

主要检测工作台的直线位移和回转工作台的角位移。检测结果传送到计算机，或用于位置显示或用于反馈控制。

⑤执行器、伺服系统

用来带动机床上的移动部件作相应的运动，控制其定位精度。例如，很多数控机床的刀具运动都是采用伺服电机驱动滚珠丝杆来完成的。

二、数控机床的分类

① 按数控机床技术用途分类

通用数控机床。它是工艺可行性与普通机床相似的多种数控机床。种类与普通机床相同，（如数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床等）

加工中心是带有倒库和自动换刀装置的数控机床。

数控专用机床是装有数控装置的专用加工机床（如数控线切割机床、数控激光加工机床等）。

②.按数控机床运动轨迹分类

(1)数控机床的点对点控制。它的数控装置只控制机床运动部件从一个位置点到另一个位置点，但不控制点与点之间的运动轨迹。刀具在移动过程中不进行切削加工。 （如数控钻床、数控冲床等）

(2)直线控制数控机床。它的数控装置除了控制机床运动部件的起点和终点的精确位置外，还控制运动部件在平行于机床坐标轴的方向或与机床坐标轴成450°的方向进行直线切削。以适当的速度移动到机床坐标轴上。 （如简易数控车床、简易数控磨床等）

(3)轮廓控制数控机床。其数控装置可同时对两个或多个坐标进行联动控制，从而实现曲面轮廓和曲面的加工。 （如数控铣床、数控车床等）

③.按伺服系统控制方式分类

(1) 开环控制系统。

(2)半闭环控制系统。

(3)闭环控制系统。

④.按控制的坐标轴数分类

(1)双坐标数控机床是指能同时控制两个坐标轴联动，能加工曲面轮廓零件的机床，(如数控车床)

(2)三坐标数控机床是指坐标轴可以联动控制的三轴数控机床，可用于加工不太复杂的空间曲面，（如三坐标数控铣床）

(3) 两台半坐标数控机床，（如经济型数控铣床）

(4)多坐标数控机床，机床结构复杂，控制精度高，加工工序复杂，主要用于加工形状复杂的零件(如非坐标数控铣床)

三、数控机床的加工特点

① 零件加工适用性强

通过改变加工程序可以加工不同的零件，特别适合目前多品种、小批量、产品更新快的特点。

② 自动化程度高

一般情况下，除了装卸工件。其他加工工序大多由机床自动完成，大大减轻了工人的劳动强度。

③加工质量稳定

加工过程中，机床自始至终在规定的控制指令下工作，消除了操作者技术水平和情绪变化对加工质量的影响，加工质量稳定，一批次尺寸一致性好部分是好的。

④ 高生产率

数控机床的主轴转速和进给速度范围大，可以使机床进行大切削量的强力切削。也在加工中心上。由于使用刀库。可在一台机床上实现多道工序的连续加工，大大减少了零件的加工时间和辅助时间，生产率高。

⑤有利于生产管理现代化

数控机床采用数字信号和标准代码作为控制信息，易于实现加工信息的标准化。目前已与计算机辅助设计制造CNC/CAM有机结合，是现代集成制造技术的基础。

五、数控机床的基本工作原理

在普通机床上加工零件时，操作者根据零件图的要求，不断改变刀具与工件的相对运动轨迹，因刀具的切削而加工出所需的零件。以及在数控机床上加工零件时。它是将被加工零件的加工顺序、工艺参数和机床的运动要求用CNC语言编写加工程序，然后输入到CNC设备中。 CNC装置对加工程序进行一系列加工后，向伺服系统发出执行指令。伺服系统 系统带动机床运动部件的运动，自动完成零件的加工。