數(shù)控機床

數(shù)控機床（The number   controls the   tool）指用數(shù)字信號控制機床的運動及其加工過程，美國帕森斯公司出品（Parsons  Co）和麻省理工學院（MIT）合作，于1952年3月成功研制出世界 中國第一臺立式數(shù)控銑床。數(shù)控機床是由信息載體組成的、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床本體和測量反饋裝置等與普通機床相比， 數(shù)控機床加工精度高，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定該系統(tǒng)自動化程度高，可以實現(xiàn)普通機床難以或不可能實現(xiàn)的復雜曲面的加工。可按運動軌跡、伺服系統(tǒng)控制、功能用途等分類。

數(shù)控機床的工作原理是根據(jù)圖紙編寫加工程序，通過數(shù)控裝置發(fā)出信號，控制機床按預(yù)設(shè)的規(guī)定工作。涵蓋了精度、可控軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)索引、可靠性指標等性能指標，主要用于大型零部件加工，可獨立編寫程序，生產(chǎn)過程自動化程度高，應(yīng)用領(lǐng)域已從航空工業(yè)逐步擴展到汽車、造船、在民用機械等制造業(yè)中，數(shù)控加工設(shè)備在制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，大大提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)了自動化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、一體化的基本。

首先，我們應(yīng)該把加工工藝要求、處理路線和標點符號增強等，帶有指定的值和單詞（或編碼），將加工程序命令輸入到數(shù)控設(shè)備中，由數(shù)控設(shè)備進行編程（編碼）解碼和計算，并向各坐標的伺服設(shè)備和子控制器發(fā)送信號，控制機床主軸的運動、進給運動、刀具的更換、工件的夾緊和松開、冷卻和潤滑泵開關(guān)配合，使切刀、工件和其他輔助設(shè)備應(yīng)嚴格按照加工程序中規(guī)定的順序進行、軌跡和參數(shù)操作，最后加工成符合設(shè)計要求的產(chǎn)品。

信息載體

功能是將零件的加工數(shù)據(jù)以特定的形式和編碼方式存儲在特定的載體上，然后由載體將零件的加工數(shù)據(jù)輸入數(shù)控機床進行加工在生產(chǎn)過程中，一般會涉及到產(chǎn)品的幾何信息、工藝信息、位置信息等常用的信息載體是穿孔卡片、穿孔帶、磁盤、磁帶等。另外，數(shù)控裝置上往往有操作面板，零件的各種加工參數(shù)也可以通過操作面板直接輸入；其次，寫在計算機上的加工程序也可以通過串口輸入到數(shù)控裝置來控制加工。高端數(shù)控系統(tǒng)可能還包括一套自動編程機或CAD/由這些設(shè)備編程的CAM系統(tǒng)、輸入程序、輸入數(shù)據(jù)及顯示、模擬顯示、存儲和打印等功能。

數(shù)控裝置

它是數(shù)控機床系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，主要功能是接收輸入設(shè)備的脈沖并通過數(shù)控機床設(shè)備的控制程序和邏輯電路進行編譯、操作和邏輯操作及其相應(yīng)的執(zhí)行組件（例如伺服系統(tǒng)、 PLC等）指令，從而實現(xiàn)系統(tǒng)所有組件的標準化和有序工作。

伺服系統(tǒng)

由伺服控制系統(tǒng)接收并由計算機處理的信號被調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換、放大后由伺服電機驅(qū)動，使機械執(zhí)行機構(gòu)工作。其功能是接收來自計算機數(shù)控機床系統(tǒng)的脈沖信號指令，并利用伺服驅(qū)動器控制執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)零件的加工常用的伺服驅(qū)動元件是DC伺服電機、交流伺服電機、電液伺服電機等。

機床本體

機床本體是數(shù)控機床加工的重要組成部分，起著支撐作用、受力和減振作用；另外，它是零件加工的執(zhí)行者，接受伺服系統(tǒng)的控制，完成零件的加工。其機械部件包括：主運動部分進給運動執(zhí)行部分（如工作臺、臺車及其傳動部件），床身、支柱和冷卻等支撐部件、潤滑、輔助部件，如分度和夾緊。對于加工中心的數(shù)控機床，有存放刀具的刀具庫，交換刀具和其他零件的機械手。

測量反饋裝置

主要功能是測量工件在加工中的速度、位移等實時檢測，以及測試數(shù)據(jù)和機床的速度、位移等數(shù)據(jù)進行比較，及時修正工件的動態(tài)偏差，提高工件的加工精度。在測量反饋裝置中，根據(jù)測量對象和測量目的的不同，需要不同的測量元件，如脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵和磁尺等。

高柔性

其最大的特點是高度的靈活性和可變性。柔性”指的是靈活、通用性強，能滿足各種形狀工件的要求更換加工好的工件時，只需重新編程輸入程序即可，不需要重新制造和更換很多刀具、夾具和模具。因此可以節(jié)省大量的工裝成本，縮短生產(chǎn)周期，適應(yīng)多種生產(chǎn)類型。

高精度

數(shù)控機床的加工精度通常達到0.005mm，采用數(shù)字方式控制，數(shù)控設(shè)備每發(fā)出一個脈沖，機床的運動部件就會產(chǎn)生一個等效脈沖（通常為0.001mm）零件的倒角和螺紋間距可以通過數(shù)控設(shè)備進行校正，使機床的位置更加精確。中、小型數(shù)控機床的定位精度一般可以達到0.03 mm，重復定位精度可達0.01  mm。由于數(shù)控機床的驅(qū)動系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)具有較高的剛性和熱穩(wěn)定性，加工精度得到了提高特別是數(shù)控機床的自動化加工方法，可以消除人工操作誤差，保證同批產(chǎn)品尺寸一致性好，產(chǎn)品合格率高，生產(chǎn)過程穩(wěn)定。

高效率

生產(chǎn)效率高是由于數(shù)控機床的高柔性，可以大大縮短零件的加工和輔助工作，并具有較寬的主軸轉(zhuǎn)速和進給速度，使其可以完成大的切削強度今天，世界已進入高速加工時代通過移動部件的快速移動，、定位和高速切割大大提高了生產(chǎn)率此外，通過使用刀具庫，可以在一臺機器上連接多個工藝流程，縮短半成品的生產(chǎn)周期，從而提高工作效率。

加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠

數(shù)控機床的加工過程是完全自動化的，這就消除了操作者 人為錯誤在同一臺機床上，在相同的加工條件下加工同一批零件時，使用相同的刀具和加工程序，刀具軌跡完全相同，零件一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。

減輕勞動強度

數(shù)控機床在加工前，經(jīng)過調(diào)試輸入編程啟動后，可以實現(xiàn)工件的連續(xù)自動加工，直至完成。運營商 她的工作包括程序輸入、編輯、裝卸、工具的制作、加工狀態(tài)的觀察、零件檢驗等，可在零件加工過程中暫時離開機床，以免飛屑燙傷手、眼等現(xiàn)象。此外，不需要進行繁重的重復性人工操作，因此可以大大降低勞動強度和緊張程度，并相應(yīng)地改善工作條件，大大減少勞動量，機械操作員的工作趨向于智力勞動。

良好的經(jīng)濟效益

使用數(shù)控機床制造零件，各部分的分攤成本相對較高。但在小批量生產(chǎn)中，可以節(jié)省大量的其他成本，從而取得較高的經(jīng)濟效益。使用數(shù)控機床可以節(jié)省加工前的劃線時間，在裝配工件后，可以縮短工件的加工和檢驗時間，降低直接制造成本。同時，使用數(shù)控機床制造工件，不需要手工制作模具、凸輪、鉆孔模板和其他夾具節(jié)省了生產(chǎn)設(shè)備的成本另外，數(shù)控機床精度高，降低了產(chǎn)品的廢品率和制造成本。

生產(chǎn)管理現(xiàn)代化

使用數(shù)控機床進行加工，可以精確計算零件的加工時間并有效簡化檢查、在夾具和半成品的管理中，更換加工好的工件時，只需要重新編制和輸入程序，而不需要重新制造和更換很多刀具、夾具和模具。因此可以節(jié)省大量的工裝成本，縮短生產(chǎn)準備周期，適應(yīng)多種生產(chǎn)類型利用數(shù)控設(shè)備進行加工，可以實現(xiàn)加工時間的精確預(yù)測，實現(xiàn)工夾具管理的標準化和現(xiàn)代化。

數(shù)控技術(shù)是以數(shù)字程序的形式實現(xiàn)控制的技術(shù)它綜合應(yīng)用了各個技術(shù)領(lǐng)域的新成果，具有廣泛的通用性，是一種自動化程度很高的工業(yè)自動控制技術(shù)除了機械技術(shù)，還有計算機和接口技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息技術(shù)等。

數(shù)控機床

主要用于制造大型零件，其工藝方法包括車削外圓、鏡孔、車平面等。可實現(xiàn)單件、小批量、多品種、特別是各種復雜形狀工件的自動控制，并能保證產(chǎn)品質(zhì)量其應(yīng)用也逐漸從航空工業(yè)擴展到汽車、造船、機床、建筑等行業(yè)構(gòu)成了現(xiàn)代機器制造體系、 設(shè)計、制造、檢驗和生產(chǎn)管理的整個生產(chǎn)過程自動化的基礎(chǔ)。