数控机床

数控机床（The number   controls the   tool）指用数字信号控制机床的运动及其加工过程，美国帕森斯公司出品（Parsons  Co）和麻省理工学院（MIT）合作，于1952年3月成功研制出世界 中国第一台立式数控铣床。数控机床是由信息载体组成的、数控装置、伺服系统、机床本体和测量反馈装置等与普通机床相比， 数控机床加工精度高，生产效率高，产品质量稳定该系统自动化程度高，可以实现普通机床难以或不可能实现的复杂曲面的加工。可按运动轨迹、伺服系统控制、功能用途等分类。

数控机床的工作原理是根据图纸编写加工程序，通过数控装置发出信号，控制机床按预设的规定工作。涵盖了精度、可控轴数和联动轴数索引、可靠性指标等性能指标，主要用于大型零部件加工，可独立编写程序，生产过程自动化程度高，应用领域已从航空工业逐步扩展到汽车、造船、在民用机械等制造业中，数控加工设备在制造业中得到了广泛应用，大大提高了生产效率，实现了自动化、网络化、柔性化、一体化的基本。

首先，我们应该把加工工艺要求、处理路线和标点符号增强等，带有指定的值和单词（或编码），将加工程序命令输入到数控设备中，由数控设备进行编程（编码）解码和计算，并向各坐标的伺服设备和子控制器发送信号，控制机床主轴的运动、进给运动、刀具的更换、工件的夹紧和松开、冷却和润滑泵开关配合，使切刀、工件和其他辅助设备应严格按照加工程序中规定的顺序进行、轨迹和参数操作，最后加工成符合设计要求的产品。

信息载体

功能是将零件的加工数据以特定的形式和编码方式存储在特定的载体上，然后由载体将零件的加工数据输入数控机床进行加工在生产过程中，一般会涉及到产品的几何信息、工艺信息、位置信息等常用的信息载体是穿孔卡片、穿孔带、磁盘、磁带等。另外，数控装置上往往有操作面板，零件的各种加工参数也可以通过操作面板直接输入；其次，写在计算机上的加工程序也可以通过串口输入到数控装置来控制加工。高端数控系统可能还包括一套自动编程机或CAD/由这些设备编程的CAM系统、输入程序、输入数据及显示、模拟显示、存储和打印等功能。

数控装置

它是数控机床系统的关键设备，主要功能是接收输入设备的脉冲并通过数控机床设备的控制程序和逻辑电路进行编译、操作和逻辑操作及其相应的执行组件（例如伺服系统、 PLC等）指令，从而实现系统所有组件的标准化和有序工作。

伺服系统

由伺服控制系统接收并由计算机处理的信号被调节、转换、放大后由伺服电机驱动，使机械执行机构工作。其功能是接收来自计算机数控机床系统的脉冲信号指令，并利用伺服驱动器控制执行机构实现零件的加工常用的伺服驱动元件是DC伺服电机、交流伺服电机、电液伺服电机等。

机床本体

机床本体是数控机床加工的重要组成部分，起着支撑作用、受力和减振作用；另外，它是零件加工的执行者，接受伺服系统的控制，完成零件的加工。其机械部件包括：主运动部分进给运动执行部分（如工作台、台车及其传动部件），床身、支柱和冷却等支撑部件、润滑、辅助部件，如分度和夹紧。对于加工中心的数控机床，有存放刀具的刀具库，交换刀具和其他零件的机械手。

测量反馈装置

主要功能是测量工件在加工中的速度、位移等实时检测，以及测试数据和机床的速度、位移等数据进行比较，及时修正工件的动态偏差，提高工件的加工精度。在测量反馈装置中，根据测量对象和测量目的的不同，需要不同的测量元件，如脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅和磁尺等。

高柔性

其最大的特点是高度的灵活性和可变性。柔性”指的是灵活、通用性强，能满足各种形状工件的要求更换加工好的工件时，只需重新编程输入程序即可，不需要重新制造和更换很多刀具、夹具和模具。因此可以节省大量的工装成本，缩短生产周期，适应多种生产类型。

高精度

数控机床的加工精度通常达到0.005mm，采用数字方式控制，数控设备每发出一个脉冲，机床的运动部件就会产生一个等效脉冲（通常为0.001mm）零件的倒角和螺纹间距可以通过数控设备进行校正，使机床的位置更加精确。中、小型数控机床的定位精度一般可以达到0.03 mm，重复定位精度可达0.01  mm。由于数控机床的驱动系统和结构具有较高的刚性和热稳定性，加工精度得到了提高特别是数控机床的自动化加工方法，可以消除人工操作误差，保证同批产品尺寸一致性好，产品合格率高，生产过程稳定。

高效率

生产效率高是由于数控机床的高柔性，可以大大缩短零件的加工和辅助工作，并具有较宽的主轴转速和进给速度，使其可以完成大的切削强度今天，世界已进入高速加工时代通过移动部件的快速移动，、定位和高速切割大大提高了生产率此外，通过使用刀具库，可以在一台机器上连接多个工艺流程，缩短半成品的生产周期，从而提高工作效率。

加工质量稳定可靠

数控机床的加工过程是完全自动化的，这就消除了操作者 人为错误在同一台机床上，在相同的加工条件下加工同一批零件时，使用相同的刀具和加工程序，刀具轨迹完全相同，零件一致性好，质量稳定。

减轻劳动强度

数控机床在加工前，经过调试输入编程启动后，可以实现工件的连续自动加工，直至完成。运营商 她的工作包括程序输入、编辑、装卸、工具的制作、加工状态的观察、零件检验等，可在零件加工过程中暂时离开机床，以免飞屑烫伤手、眼等现象。此外，不需要进行繁重的重复性人工操作，因此可以大大降低劳动强度和紧张程度，并相应地改善工作条件，大大减少劳动量，机械操作员的工作趋向于智力劳动。

良好的经济效益

使用数控机床制造零件，各部分的分摊成本相对较高。但在小批量生产中，可以节省大量的其他成本，从而取得较高的经济效益。使用数控机床可以节省加工前的划线时间，在装配工件后，可以缩短工件的加工和检验时间，降低直接制造成本。同时，使用数控机床制造工件，不需要手工制作模具、凸轮、钻孔模板和其他夹具节省了生产设备的成本另外，数控机床精度高，降低了产品的废品率和制造成本。

生产管理现代化

使用数控机床进行加工，可以精确计算零件的加工时间并有效简化检查、在夹具和半成品的管理中，更换加工好的工件时，只需要重新编制和输入程序，而不需要重新制造和更换很多刀具、夹具和模具。因此可以节省大量的工装成本，缩短生产准备周期，适应多种生产类型利用数控设备进行加工，可以实现加工时间的精确预测，实现工夹具管理的标准化和现代化。

数控技术是以数字程序的形式实现控制的技术它综合应用了各个技术领域的新成果，具有广泛的通用性，是一种自动化程度很高的工业自动控制技术除了机械技术，还有计算机和接口技术、自动控制技术、传感器技术、信息技术等。

数控机床

主要用于制造大型零件，其工艺方法包括车削外圆、镜孔、车平面等。可实现单件、小批量、多品种、特别是各种复杂形状工件的自动控制，并能保证产品质量其应用也逐渐从航空工业扩展到汽车、造船、机床、建筑等行业构成了现代机器制造体系、 设计、制造、检验和生产管理的整个生产过程自动化的基础。