【正文】 工作原理 ：如 圖 124。 無位置反饋，所以精度不高，其精度主要取決于伺服驅(qū)動系統(tǒng)的性能。 按伺服系統(tǒng)控制方式分類161。如圖 123所示，比如控制刀具同時繞 X軸和 Y軸兩個方向擺動，使得刀具在其切削點上始終保持與被加工的輪廓曲面成法線方向，以保證被加工曲面的光滑性，提高其加工精度和加工效率，減小被加工表面的粗糙度，它特別適合加工透明葉片、機翼等更為復雜的空間曲面。 ⑤ 五軸聯(lián)動 :是指除同時控制 X,Y,Z三個直線坐標軸聯(lián)動外，還同時控制圍繞著這些直線坐標軸旋轉(zhuǎn)的A,B,C,坐標軸中的兩個坐標軸，形成同時控制五個軸聯(lián)動。 ④ 四軸聯(lián)動 :是指同時控制 X,Y,Z三個直線坐標軸與某一旋轉(zhuǎn)坐標軸聯(lián)動，如 圖 122所示為同時控制 X,Y,Z三個直線坐標軸與一個工作臺回轉(zhuǎn)軸聯(lián)動的數(shù)控機床。如車削加工中心，它除了縱向 (Z軸 )、橫向 (X軸 )兩個直線坐標軸聯(lián)動外，還需同時控制圍繞 Z軸旋轉(zhuǎn)的主軸 (C軸 )聯(lián)動。 ③ 三軸聯(lián)動 :一般分為兩類，一類就是同時控制 X,Y,Z三個直線坐標軸聯(lián)動，比較多的用于數(shù)控銑床、加工中心等，如 圖 121所示用球頭銑刀銑切三維空間曲面。如 圖 120所示為采用這種方式用行切法加工三維空間曲面。 ② 二軸半聯(lián)動 :主要用于三軸以上機床的控制，其中兩根軸可以聯(lián)動，而另外一根軸可以做周期性的點位或直線控制。如 圖 119所示。其相應的數(shù)控裝置稱為輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)，根據(jù)它所控制的聯(lián)動坐標軸數(shù)不同，又可以分為下面幾種形式 :161。上一頁 下一頁 返回 數(shù)控機床的分類161。 特點：能夠?qū)蓚€或兩個以上的坐標軸進行連續(xù)相關的控制，不僅要控制機床移動部件的起點和終點坐標，而且還要控制整個加工過程中每一點的速度和位移，也即控制刀具移動的軌跡，以加工出任意斜線、圓弧、拋物線及其他函數(shù)關系的曲線或曲面。同樣，單純用于直線控制的數(shù)控機床也不多見。 這類數(shù)控機床主要有：簡易的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心和數(shù)控磨床等。的斜線。161。 應用：主要用于平面內(nèi)的孔系，主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標撞床、數(shù)控沖床等。但通常為了提高加工效率，一般先快速移動，再慢速接近終點。 按機床運動軌跡分類161。如 圖 115 (a),(b)所示。 161。如 圖114( a) ,(b)、 (c)所示。 161。如 圖 113 ( a) ,(b)所示。 161。如 圖 112 (a),(b),(c),(d)所示。161。 161。 目前，數(shù)控機床品種齊全，規(guī)格繁多，為了便于了解和研究，可從不同角度和按照多種原則進行分類。如 圖 111所示為數(shù)控加工中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的工作原理。 161。它是實現(xiàn)加工零件的上一頁 下一頁 返回1. 3 數(shù)控機床的組成與工作原理執(zhí)行部件，主要有主運動部件 (主軸、主運動傳動機構(gòu) )、進運動部件 (工作臺、拖板及相應的傳動機構(gòu) )、支承件 (床身、立柱等 )以及輔助裝置等，如 圖 110所示。 161。它主要包括儲備刀具的刀庫、自動換刀裝置 ATC(Automatic Tool Changer)、自動托盤交換裝置 APC( Automatic Pallet changer)、回轉(zhuǎn)工作臺、卡盤、工件接收器、對刀儀以及液壓、氣動、冷卻、潤滑、排屑裝置等，如 圖 19所示。 161。如 圖 18所示為光電編碼器。它的作用是 :將機床導軌和的位移量、移動速度等參數(shù)檢測出來，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，并反饋到數(shù)控裝置中，數(shù)控裝置根據(jù)反饋回來的信息進行判斷并發(fā)出相應的指令，糾正所產(chǎn)生的誤差。 161。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號與位置反饋信號比較后作為位移指令，再經(jīng)過驅(qū)動系統(tǒng)的功率放大后，驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn)，通過機械傳動裝置帶動工作臺或刀架運動。常用的伺服電動機有，步進電動機、直流伺服上一頁 下一頁 返回1. 3 數(shù)控機床的組成與工作原理電動機和交流伺服電動機。 伺服系統(tǒng)組成包括：驅(qū)動裝置和執(zhí)行裝置兩大部分。它的伺服精度和動態(tài)響應是影響數(shù)控機床加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。 161。最終控制機床的各部分，使其按照規(guī)定的、有序的動作執(zhí)行。 CNC裝置的功能：是接收從輸入裝置送來的脈沖信號；并將信號通過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路的編澤、運算和邏輯處理后，輸出各種信號和控制指令。如 圖 17所示為 CNC數(shù)控裝置組成。 2. CNC裝置 (又稱計算機數(shù)控裝置 )161。可將零件加工程序以一定的格式和代碼 (包括機床上刀具和零件的相對運動軌跡、工藝參數(shù)和輔助運動等 )存儲在載體上，程序載體可以是磁盤、磁帶、硬盤和閃存卡等。 161。數(shù)控機床通常是由程序載體、 CNC裝置、伺服系統(tǒng)、檢測與反饋裝置、輔助裝置、機床本體組成，如 圖 16所示。 數(shù)控機床是利用數(shù)控技術，準確地按照事先編制好的程序，自動加工出所需工件的機電一體化設備。1. 3 數(shù)控機床的組成與工作原理161。 模具 CAD/ CM技術的主要特點是：設計與制造過程的緊密聯(lián)系一設計制造一體化，其實質(zhì)是設計和制造造的綜合計算機化，主要設計與制造加工的是各類模具零件。目前，計算機輔助設計與制造 (CAD/ CAM)、柔性制造單元 (FMC)、柔性制造系 (FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS) ,敏捷制造 (AM)和智能制造 (IM)等先進制造技術都建立在數(shù)控技術基礎上。上一頁 下一頁 返回 機床中有關數(shù)控的基本概念161。161。 (Servo Drive) 在數(shù)控機床上，伺服驅(qū)動的控制對象通常是機床坐標軸的位移(包括速度、方向和位置 )，其執(zhí)行機構(gòu)是伺服電動機，對輸入指令信號進行控制和功率放大的是伺服放大器 (又稱驅(qū)動器、放大器、伺服單元等 )，實際位移量的檢測通過檢測裝置進行。用計算機控制實現(xiàn)數(shù)控功能的系統(tǒng)。161。 (Numerical Control system) 數(shù)控系統(tǒng)是一種程序控制系統(tǒng)，它能邏輯地處理輸入到系統(tǒng)中具有特定代碼的程序，并將其澤碼，從而使機床運動并加工零件。 (Numerical Control) 簡稱數(shù)控，是一種自動控制技術，是用數(shù)字化信號對機床的運動及其加工過程進行控制的一種方法。我們應看清形勢，認識不足，努力發(fā)展先進技術，加大技術創(chuàng)新與培訓服務力度，以縮短與發(fā)達國家之間的差距。 2023年中國機床主機消費高達 95億美元，國內(nèi)數(shù)控機床制造企業(yè)，在中高檔與大型數(shù)控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯， 70% 以上的此類設備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進口。盡管如此，進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從 2023年開始，中國連上一頁 下一頁 返回 數(shù)控機的產(chǎn)生與發(fā)展續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國。 我國數(shù)控技術的發(fā)展起步于 20世紀勸年代，通過 “六五 ”期間引進數(shù)控技術， “七五 ”期間組織消化吸收 “科技攻關 ”，我國數(shù)控技術和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績。161。日本 FANUC公司 戰(zhàn)略正確， 仿創(chuàng)結(jié)合 ，針對性地發(fā)展市場所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術上領先，在產(chǎn)上一頁 下一頁 返回 數(shù)控機的產(chǎn)生與發(fā)展量上居世界第一。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機床，大量出口，占據(jù)世界廣大市場。161。 日本政府對機床工業(yè)的發(fā)展 異常重視 ，通過規(guī)劃、法規(guī) (如 “機振法 ”“機電法 ”“機信法 ”等 )引導發(fā)展。上一頁 下一頁 返回 數(shù)控機的產(chǎn)生與發(fā)展161。德國特別重視數(shù)控機床主機及配套件的先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。161。于 1956年研制出第一臺數(shù)控機床后，德國特別注重科學試驗，理淪與實際相結(jié)合，基礎科研與應用技術科研并重。 (2)德國的數(shù)控發(fā)展史161。 從 20世紀 90年代起，糾正過去偏向，數(shù)控機床技術上轉(zhuǎn)向?qū)嵱?，產(chǎn)量又逐漸上升。161。上一頁 下一頁 返回 數(shù)控機的產(chǎn)生與發(fā)展161。因而在機床技術上不斷創(chuàng)新。 (1)美國的數(shù)控發(fā)展史161。因其社會條件不同，各有特點。 各國數(shù)控機床的發(fā)展狀況161。 總之，新一代數(shù)控系統(tǒng)技術水平大大提高，促進了數(shù)控機床性能向高精度、高速度、高柔性化方向發(fā)展，機械加工向虛擬制造方向發(fā)展，使現(xiàn)代加工技術水平不斷提高。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近幾年推出了相關的新概念和樣機，例如：日本山心，日本 大隈 ( Okuma)機床公司展出的信息技術廣場 (IT廣場)，德國西門子 (Siemens)公司展出的開放制造環(huán)境 (OME)等，反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡化方向的發(fā)展趨勢。對機械加工中海量信息進行存儲和實時理。并聯(lián)桿系結(jié)構(gòu)的新型數(shù)控機床實用化，如 圖 14所示為并聯(lián)機床。161。 161。 目前，國內(nèi)外對開放式數(shù)控系統(tǒng)研究如下： 例如，美國在 20世紀 90年代初提出了開發(fā)下一代控制器的計劃 NGC( Vext Generation Controller)，以后又提出了 OMAC(Op Modular architecture Controller)一劃，歐洲在 20世紀 90年代初開始OSACA(Open System architecture for Controls within automation system)計劃，以及目前正發(fā)展的基于 PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (PC嵌入 CNC型 ,CNC嵌入 PC型、全軟件 CVC型 )等。 由于數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家技術的保密，傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)是一種專用封閉式系統(tǒng)，各個廠家的產(chǎn)品之間以及與通用計算機之間不兼容，維修、升級困難，難以滿足市場對數(shù)控技術的需求，為適應數(shù)控進線、聯(lián)網(wǎng)、普及型、個性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的要求，最重要的發(fā)展趨勢是體系結(jié)構(gòu)的開放性，設計生產(chǎn)開放式的數(shù)控系統(tǒng)，開放式數(shù)控系統(tǒng)，具有標準化的人機界面和編程語言，軟、硬件兼容，維修方便，如 圖 13所示為開放式數(shù)榨裝置的概念結(jié)構(gòu)。 重點： 以提高可靠性、實用化為前提，以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標；注重加強單元技術的開拓、完善； CVC單機向高精度、高速度和高柔性方向發(fā)展；數(shù)控機床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與 (CAD , CAM,CAPP , MTS聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展；網(wǎng)絡系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向發(fā)展。柔性自動化技術是制造業(yè)適應動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢，是先進制造領域的基礎技術。 數(shù)控機