【正文】 加工或根本無法加工的精密復(fù)雜零件，數(shù)控機(jī)床也能實(shí)現(xiàn)精密自動(dòng)的加工。此外，數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性，制造精度高。 。近年來，非加工設(shè)備也大量采用數(shù)控技術(shù)，如：數(shù)控多坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)、及工業(yè)機(jī)器人等。例如：銑、鏜、鉆加工中心，它是在數(shù)控銑床上增加了一個(gè)容量較大的刀庫和自動(dòng)換刀裝置形成的，工件一次裝夾后可以對(duì)其大部分加工面完成銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸及攻螺紋多工序加工，特別適合箱體零件類加工。： 按加工工藝分類1. 金屬切削類數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)的車、銑、鉆、磨、齒輪加工相對(duì)應(yīng)的數(shù)控機(jī)床有車床、銑床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床等。：2. 半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床： 在電機(jī)的端頭或絲杠的端頭安裝檢測(cè)元件（如感應(yīng)同步器或光電編碼器等），通過檢測(cè)其轉(zhuǎn)角來間接檢測(cè)移動(dòng)部件的位移，然后反饋到數(shù)控系統(tǒng)中。軸動(dòng)坐標(biāo)軸數(shù)越多，加工程序的編制程序越難，通常3軸以上的零件的加工程序只能采用自動(dòng)編程系統(tǒng)編制。3. 輪廓控制數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床具有控制幾個(gè)軸同時(shí)進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，即多坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)的能力，使刀具相對(duì)于工件按程序規(guī)定軌跡和速度運(yùn)動(dòng)，能在運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行連續(xù)切削加工。他具有較高的位置定位精度，在移動(dòng)過程中不進(jìn)行切削加工，因此對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡沒有要求。 Y 軸。 ④當(dāng)F為常數(shù)時(shí)，而⊿t對(duì)數(shù)控系統(tǒng)而言恒為常數(shù)，則⊿Li的長(zhǎng)度也為常數(shù)⊿L，只是其斜率與其在L上的位置有關(guān)。即以CNC內(nèi)部和機(jī)床各行程開關(guān)、傳感器、按鈕、繼電器等開關(guān)量信號(hào)狀態(tài)為條件，并按預(yù)先規(guī)定的邏輯順序?qū)χT如主軸的起停、換向，刀具的更換，工件的夾緊、松開，冷卻、潤(rùn)滑系統(tǒng)等的運(yùn)行等進(jìn)行的控制。 2. 刀補(bǔ)處理(計(jì)算刀具中心軌跡) 用戶零件加工程序通常是按零件輪廓編制的，而數(shù)控機(jī)床在加工過程中控制的是刀具中心軌跡，因此在加工前必須將零件輪廓變換成刀具中心的軌跡。 數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，先將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、松夾工件、進(jìn)刀與退刀、開車與停車、選擇刀具、供給冷卻液等)和步驟以及與工件之間的相對(duì)位移等都用數(shù)字化的代碼表示，并按工藝先后順序組織成“NC程序”，通過介質(zhì)(如軟盤、電纜等)或手工將其輸入到機(jī)床的NC存儲(chǔ)單元中，NC裝置對(duì)輸入的程序、機(jī)床狀態(tài)、刀具偏置等信息進(jìn)行處理和運(yùn)算，發(fā)出各種驅(qū)動(dòng)指令來驅(qū)動(dòng)機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機(jī)床自動(dòng)加工出尺寸和形狀都符合預(yù)期結(jié)果的零件。它們共同完成以下任務(wù)：（1）接受CNC的M、S、T指令，對(duì)其進(jìn)行譯碼并轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作；（2）接受操作面板和機(jī)床側(cè)的I/O信號(hào)，送給CNC裝置，經(jīng)其處理后輸出指令控制的CNC系統(tǒng)的工作狀態(tài)和機(jī)床的動(dòng)作。這種方式是實(shí)現(xiàn)CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）/CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）的集成、FMS（柔性制造系統(tǒng)）和CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）的基本技術(shù)。它是數(shù)控機(jī)床的一個(gè)輸入輸出部件，主要由按扭站、狀態(tài)燈、按鍵陣列（功能與計(jì)算機(jī)鍵盤一樣）和顯示器等部分組成4. 控制介質(zhì)與程序輸入輸出設(shè)備控制介質(zhì)是記錄零件加工程序的媒介，是人與機(jī)床建立聯(lián)系的介質(zhì)。它是實(shí)現(xiàn)主軸、進(jìn)給速度閉環(huán)控制和進(jìn)給位置閉環(huán)控制的必要裝置。所有這些都是在CNC裝置協(xié)調(diào)控制、合理組織下，使整個(gè)系統(tǒng)有條不紊地工作。第一章 概述 數(shù)控機(jī)床的基本組成及加工原理 數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理數(shù)控機(jī)床主要有以下幾個(gè)部分組成。他主要由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、位置控制板、PLC接口板、通信接口板、擴(kuò)展功能模塊以及相應(yīng)的控制軟件等模塊組成。主軸伺服系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)零件加工的切削運(yùn)動(dòng)，其控制量為速度。程序輸入輸出設(shè)備是CNC系統(tǒng)與外部設(shè)備進(jìn)行信息交互的裝置，其作用是將記錄在控制介質(zhì)上的零件加工程序輸入CNC系統(tǒng)，或?qū)⒁颜{(diào)試好的零件加工程序通過輸出設(shè)備存放或記錄在相應(yīng)的介質(zhì)上。目前數(shù)控機(jī)床上常用的通信方式有：（1） 串行通信；（2） 自動(dòng)控制專用接口；（3） 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。6. 機(jī)床本體機(jī)床本體是數(shù)控系統(tǒng)的控制對(duì)象，是實(shí)現(xiàn)加工零件的執(zhí)行部件。： 數(shù)控加工中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程 1. 譯碼(解釋) 譯碼程序的主要功能是將用文本格式（通常用ASCII碼）表達(dá)的零件加工程序，以程序段為單位轉(zhuǎn)換成刀補(bǔ)處理程序所要求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（格式）。刀補(bǔ)處理就是完成這種轉(zhuǎn)換的程序。5. 數(shù)控加工軌跡控制原理（1） 逼近處理① ，為欲加工的圓弧軌跡L，起點(diǎn)為P0，終點(diǎn)為Pe。 （2）指令輸出 ①將計(jì)算出△ti 在時(shí)間內(nèi)的和作為指令輸出給Y軸，以控制它們聯(lián)動(dòng)。 ② 只要能連續(xù)自動(dòng)地控制X，Y 兩個(gè)進(jìn)給軸在△ti時(shí)間內(nèi)移動(dòng)量，就可以實(shí)現(xiàn)曲線輪廓零件的加工。點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床主要用于加工平面內(nèi)的空系，主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。這類數(shù)控機(jī)床有用于加工曲線和曲面形狀零件的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心等。. 按進(jìn)給伺服系統(tǒng)類型分類數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)給伺服子系統(tǒng)有無位置測(cè)量反饋裝置可分為開環(huán)數(shù)控機(jī)床和閉環(huán)數(shù)控機(jī)床，在閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中，根據(jù)位置測(cè)量裝置安置位置的不同又可分為全閉環(huán)和半閉環(huán)兩種。由于大部分機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)未包括在系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)，因此可獲得較穩(wěn)定的控制特性。盡管這些數(shù)控機(jī)床在加工工藝方法上存在很大的差別，具體的控制方式也各不相同，但它們都具有很好的精度一致性，較高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度。加工中心機(jī)床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機(jī)床的臺(tái)數(shù)和占地面積，縮短了輔助時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)1. 加工精度高加工精度高 數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字形式給出指令進(jìn)行加工的，由于目前數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量 ( 即每輸出一個(gè)脈沖后數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件相應(yīng)的移動(dòng)量 ) 一般達(dá)到了 ，而進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償。定位精度90年代初中期已達(dá)到了177。數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)加工方式避免了人為的干擾因素，同一批零件的尺寸一致性好，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量十分穩(wěn)定。3. 自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低數(shù)控機(jī)床對(duì)零件的加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的，操作者除了操作面板、裝卸零件、關(guān)鍵工序的中間測(cè)量以及觀察機(jī)床的運(yùn)行之外，其他的機(jī)床動(dòng)作直至加工完畢，都是自動(dòng)連續(xù)完成、不需要進(jìn)行繁重的重復(fù)性手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度與緊張程度均可大為減輕，勞動(dòng)條件也得到相應(yīng)的改善。數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位均采用了加速與減速措施，由于選用了很高的空行程運(yùn)動(dòng)速度，因而消耗在快進(jìn)、快退和定位的時(shí)間要比一般機(jī)床少得多。5. 良好的經(jīng)濟(jì)效益使用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，分?jǐn)傇诿總€(gè)零件上的設(shè)備費(fèi)用是較昂貴的。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字化信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼輸入，適用于數(shù)字計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造及管理一體化的基礎(chǔ)數(shù)控機(jī)床在應(yīng)用中也有不利的一面，如提高了起始階段的投資，對(duì)設(shè)備維護(hù)的要求較高，對(duì)操作人員的技術(shù)水平要求較高等。因此數(shù)控機(jī)床的操作人員除了應(yīng)具有一定的工藝知識(shí)和普通機(jī)床的操作經(jīng)驗(yàn)之外，還應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理非常了解，須在程序編制方面進(jìn)行專門的培訓(xùn)，經(jīng)考核合格才能上機(jī)操作。2. 數(shù)控機(jī)床對(duì)夾具和刀具的要求單件生產(chǎn)時(shí)一般采用通用夾具。 數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍數(shù)控機(jī)床具有一般機(jī)床所不具備的許多優(yōu)點(diǎn)的，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍正在不斷的擴(kuò)大，但它并不能完全代替普通機(jī)床、組合機(jī)床和專用機(jī)床，而且不是任何情況下都是能最經(jīng)濟(jì)的方式解決機(jī)械加工中的問題。根據(jù)數(shù)控銑床的特點(diǎn)，從銑削加工的角度來考慮，適合數(shù)控銑削的主要加工對(duì)象有三類：（1） 平面類零件 加工平行或者垂直于水平面，或者加工面與水平面的夾角為定角的零件為平面類零件。（3） 曲面類零件加工面