一、數(shù)控機床介紹

　　數(shù)控機床的特點、組成及工作原理

　　特點：

　　1）能適應不同零件的自動加工；

　　2）加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定

　　3）尤其能優(yōu)質(zhì)高效地完成復雜零件的加工；

　　4）工序集中，一機多用

　　5）高技術設備，購買、使用、維護和維修費用相對較高；

　　組成

　　由輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、輔助控制及強電控制系統(tǒng)和機床等部分組成。

　　工作原理

　　將被加工零件的形狀、尺寸、工藝要求等信息按規(guī)定編程，并記錄在輸入介質(zhì)上，輸入到數(shù)控裝置。數(shù)控裝置對輸入信息進行處理和計算，根據(jù)計算的結果向各執(zhí)行機構（進給系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)等）分配進給指令。執(zhí)行機構對來自數(shù)控裝置的各種指令進行處理、轉(zhuǎn)換和放大，驅(qū)動機床的運動部件（工作臺、刀具及主軸等）運動，按照要求的形狀和尺寸完成零件的加工任務。而輔助控制則是為了保證機床安全、方便、有效工作而必不可少的一些操作，如冷卻、潤滑、工件刀具的的自動松夾，排屑，限位，各種保護，聯(lián)鎖互鎖等。

　　數(shù)控機床的分類

　　1）按工藝用途分類：

　　1、切削加工類：數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、加工中心等 ?

　　2、成型加工類：數(shù)控折彎機、數(shù)控彎管機 ?

　　3、特種加工類：數(shù)控線切割、激光加工機

　　4、其它類型：數(shù)控裝配機、數(shù)控測量機

　　2）按控制系統(tǒng)的特點分類（或稱按加工方式分類）

　　1、點位控制系統(tǒng)：僅能控制刀具相對于工件的精確定位控制系統(tǒng)，而在相對運動的過程中不能進行任何加工。

　　2、點位直線控制系統(tǒng)：不僅具上述功能，而且還能實現(xiàn)沿某一坐標軸或兩軸等速的直線移動和加工的功能的控制系統(tǒng)。

　　3、輪廓控制系統(tǒng)：能實現(xiàn)兩軸或兩軸以上的聯(lián)動加工，即具有實現(xiàn)對曲線或曲面輪廓零件的加工能力控制系統(tǒng)。所謂聯(lián)動，就是機床上各坐標軸的運動之間有著確定的函數(shù)關系，這個函數(shù)就是零件的輪廓曲線（曲面）。 3）

　　3）按進給伺服系統(tǒng)的特點分類：

　　1、開環(huán)控制系統(tǒng)：沒有位置反饋裝置的進給控制系統(tǒng)，信息流為單向，機床的位置精度相對閉環(huán)要差一些，但結構簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定性易于整定，價格便宜，驅(qū)動元件主要是步進電機。 ?

　　2、閉環(huán)控制系統(tǒng)：利用直接從執(zhí)行部件上引入的位置反饋信息（實際位移量）與來自數(shù)控裝置的指令信息進行比較，利用比較的結果（誤差）對執(zhí)行部件實施控制的系統(tǒng)，其控制精度較高，但調(diào)試比較復雜，多用于高精度的數(shù)控機床。

　　3、半閉環(huán)控制系統(tǒng)：與閉環(huán)系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)位置反饋是從中間某個環(huán)節(jié)（如電機軸或絲桿軸）引入的，其結構、性能、精度均介于開環(huán)與閉環(huán)之間。

　　數(shù)控機床技術基礎教程詳解

　　一、數(shù)控機床的坐標系

　　關于數(shù)控機床的坐標軸和運動方向，ISO組織對作了統(tǒng)一的規(guī)定，并制訂了ISO841標準；這與我國有關部門制定的相應標準JB3051-82相當。

　?。ㄒ唬┳鴺溯S及運動方向的規(guī)定

　　1、機床上一個直線進給運動或一個圓周進給運動定義一個坐標，其中直線進給運動坐標軸為X、Y、Z軸，稱為基本坐標軸，它們之間符合右手定則；圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進給坐標軸分別為A、B、C軸，它們之間符合右手螺旋定則。

　　2、刀具相對運動，工件相對靜止原則 不同機床的進給運動部件不同，有的機床是刀具做實際的進給運動，如車床；有的是工作臺帶著工件做實際的進給運動，如銑床。機床坐標軸的正向規(guī)定前提： 假定工件靜止，刀具相對于工件作進給運動；如要表示刀具固定，工件運動的坐標，則用X′ Y′ Z′ A′ B′ C′來表示。按相對運動關系，由于工件運動方向與刀具運動方向相反，所以有： +X= -X′+Y= -Y′ +Z= -Z′ +A= -A′ +B= -B′ +C= -C′ 3.附加坐標軸 X 、Y、 Z 基本坐標系又稱第一坐標系，它表示最靠近主軸的坐標系。此外，若有平行于基本坐標系、稍遠于主軸的坐標系稱為第二坐標系，其坐標軸用U、V、W軸表示，稱為擴展軸，它們分別平行于X 、Y、 Z軸。若還有平行于基本坐標系、更遠于主軸的坐標系稱為第三坐標系，其坐標軸用P、 Q、R軸表示，它們也分別平行于X 、Y、 Z軸。 同理，A、B、C 稱為第一回轉(zhuǎn)坐標系；若有其它回轉(zhuǎn)運動軸則用D軸、E軸、F軸表示。

　　（二）數(shù)控機床坐標軸的確定：

　　1、Z坐標軸

　　A、對于有且只有一個主軸的機床，則規(guī)定平行于機床主軸的坐標軸為Z坐標軸；Z軸正方向是假定工件不動，刀具遠離工件的方向；

　　B、若機床上沒有主軸，則規(guī)定垂直于工件裝夾面的坐標軸為Z軸； C.若機床上有幾根主軸：則規(guī)定選垂直于工件裝夾面的一根主軸作為主要主軸，Z軸即為平行于主要主軸的坐標軸。

　　2、X坐標軸

　　X坐標軸都是水平的

　　A、對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床 若Z軸是垂直的（立式機床），則規(guī)定從主軸向立柱看去，X軸正方向指向右邊；若Z軸是水平的（臥式機床），則規(guī)定從主軸（刀具）的后端向工件看去，X軸正方向指向右邊。

　　B、對工件旋轉(zhuǎn)的機床，則規(guī)定X軸在工件的徑向，且平行于橫向滑座，X軸正向為刀具遠離工件旋轉(zhuǎn)中心線的方向。

　　C、對刀具和工件都不旋轉(zhuǎn)的機床，則規(guī)定刀具切削方向為X軸正向。

　　3、Y坐標軸： 當Z、X坐標軸都確定后，可由右手定則確定Y坐標軸正向。

　　二、機床原點與機床坐標系

　　1、機床原點（機床坐標原點）：

　　是機床上的一個固定點， 在機床設計調(diào)整好后，該點就被唯一的確定下來，用戶不能隨意改動。 對車床：機床原點一般定義在主軸旋轉(zhuǎn)中心線與卡盤后端面的交點； 對立式銑床：機床原點定義在X向、Y向工作臺和Z向主軸箱向正方向運動到達的極限位置；

　　2、機床坐標系： 機床坐標系是以機床原點為坐標原點建立的坐標系。 3.機床參考點： 機床參考點也是機床上的一個固定點， 在機床設計調(diào)整好后，該點就被唯一的確定下來，用戶不能隨意改動；有些機床上機床原點與機床參考點重合。

　　三、工件原點和工件坐標系

　　1、編程時選工件圖紙上的某一固定點為原點建立的坐系，稱為工件坐標系；該固定點即為工件原點。

　　2、工件坐標系與機床坐標系的不同。

　　3、工件坐標系設定的依據(jù)：一是要符合零件圖樣尺寸的標注習慣；二是要便于編程時運動軌跡的計算；一般可以零件圖樣上的設計基準點為工件原點建立工件坐標系。例車削加工零件時，工件原點可選擇在工件右端面中心點/ 或工件左端面中心點/或卡盤前端面中心點；銑削加工時，工件原點可選擇在工件上表面中心點。

　　4、工件坐標系與機床坐標系的聯(lián)系：二者坐標軸平行、同向，但原點不同；可通過對刀 ，用G92指令建立二者的聯(lián)系。

　　四、絕對坐標與相對坐標 絕對坐標與相對坐標是計量坐標值的兩種方式。若運動軌跡終點坐標是相對于起點來計量的，這種坐標系稱為相對坐標系（或增量坐標系）； 若所有坐標點的坐標值都相對于工件原點來計量的，這種坐標系稱為絕對坐標系。 絕對坐標時：XA=30 YA=35 XB=12 YB=15 相對坐標時：XB=-18 YB=-20 XA=18 YA=20

　　五、尺寸設定單位 數(shù)控編程中的尺寸設定單位一般有英制、公制和脈沖當量三種。若采用英制尺寸設定單位，則移動軸尺寸單位為英寸，旋轉(zhuǎn)軸尺寸單位為度；若采用公制尺寸設定單位，則移動軸尺寸單位為毫米，旋轉(zhuǎn)軸尺寸單位為度；若采用軸脈沖當量設定單位，則移動軸尺寸單位為移動軸脈沖當量，旋轉(zhuǎn)軸尺寸單位為旋轉(zhuǎn)軸脈沖當量；系統(tǒng)的最小設定單位是一個脈沖當量；即相對于每一個脈沖信號，機床移動部件的位移量；如直線位移時0.001mm /脈沖；角位移時0.001度/脈沖。