数控机床工作原理组成和发展趋势及维护
数控机床工作原理组成及发展趋势
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０机械 与电子 ０
Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ Ｆ Ｒ ＣＥ Ｃ Ｅ ＨＮ Ｌ ＧＹＩ Ｏ ＭＡＴＯ Ｎ ＩＮ
２１ ０ ０年
第 １ ９期
数控机床工作原理组成及发展趋势
伊 延 吉 （ 春 工 程 学 院 工 程 训 练 中 心 吉 林 长 春 １ ０ １ 长 ３ ０ ２）
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令， 自动 控 制 机 床 上 的 刀具 与 工件 之 间 的 相 对 运 动 ， 而加 工 出 形 状 、 从 尺 寸 与精 度 符 合 要 求 的零 件 ， 这种 机 床 即 为 数 控 机 床 。
数控机床的组成及基本工作原理
数控机床的组成及基本工作原理数控机床是一种利用数字编程控制工作的机床。
它由三个基本部分组成：机械系统、传动系统和控制系统。
下面将详细介绍数控机床的组成和基本工作原理。
一、机械系统机械系统是数控机床的基础，它由床身、主轴箱、伺服系统等组成。
1.床身：床身是数控机床的基础，主要承载着机床其他部件。
床身通常由铸铁或钢板焊接而成，具有较高的强度和刚性，以保证机床的稳定性。
2.主轴箱：主轴箱包含了主轴系统和进给系统，主轴通过驱动系统将切削工具与工件连接，实现切削加工。
进给系统控制工件在X、Y、Z三个方向上的运动，使切削工具能沿指定路线精确地切削工件。
3.伺服系统：伺服系统负责控制切削工具和工件的相对运动。
它由伺服电机、伺服控制系统、逆变器和编码器等组成。
伺服电机通过接受数控系统发送的控制信号，精确控制机床的位置和速度，从而实现精确的切削加工。
二、传动系统传动系统负责传递电能和运动，将数控机床的控制信号传递给各个运动部件。
主要由电源、变频器、伺服电机、传感器等组成。
1.电源：电源为数控机床提供所需的电能。
通常使用三相交流电源。
2.变频器：变频器将交流电源转换为直流电源，以满足数控机床的要求。
3.伺服电机：伺服电机是数控机床的关键部件，它负责实现机床的精准运动。
伺服电机通常由电动机、编码器和速度控制器组成。
4.传感器：传感器用于检测机床各个部件的状态，将检测到的信号转换为电信号，反馈给数控系统。
三、控制系统控制系统是数控机床的大脑，它由数控装置、软件系统、输入输出设备等组成。
1.数控装置：数控装置是数控机床的核心，主要负责数控程序的编写和生成。
它接收操作员输入的加工参数和控制命令，经过处理之后发送给伺服系统。
3.输入输出设备：输入输出设备用于与数控装置进行交互。
常用的输入设备有键盘、鼠标和触摸屏；输出设备有显示器、打印机和数控机床本身。
基本工作原理：1.数控编程：操作员使用数控装置进行编程，编写出所需的加工程序。
数控机床的工作原理和组成结构
质
格式和代码编写出工件的加工程序，并存储在一种 载体上，如穿孔纸带、磁带、软磁盘等。
• 数控装置是数控机床的核心，其功能是接受输入的
加工信息，经过数控装置的系统软件和逻辑电路进
行译码、运算和逻辑处理，向伺服系统发出相应的
脉冲，并通过伺服系统控制机床运动部件按加工程
数
序指令运动。
控
装
置
• 伺服系统是数控系统的一个重要组成部分，它将数控装置送来 的脉冲运动指令信息进行放大，它相当于手工操作人员的手，
• 6.生产准备工作复杂 • 由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作
较为复杂，包含工艺确定、程序编制等。 • 7.投资大，维修困难 • 数控机床是一种高度自动化机床，必须配有数控装置或电子
计算机，机床加工精度因受切削用量大、连续加工发热多等 影响，使其设计要求比普通机床更加严格，制造要求更精密， 因此数控机床的制造成本比较高。此外，数控机床属于典 型的机电一体化产品，控制系统比较复杂、技术含量高，一 些元器件、部件精密度 较高，同时一些进口机床的技术开 发受到条件的限制，所以对数控机床的调试和维修比较困难。
驱动机床的移动部件（刀架或工作台）按规定的轨迹和速度移
伺
动或精确定位，加工出符合图样要求的工件。伺服系统由
服
伺服驱动电路、功率放大电路、伺服与机床上执行部件和机械传动部件
组成数控机床的进给系统。
• 每个作进给运动的执行部件，都配有一套伺服驱动
系统。
• 数控系统的控制对象，是实现加工零件的执行部
数控机床的组成和工作原理
数控机床的介绍
• 数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序 控制系统的自动化机床。该控制系统能够处理具 有控制编码的程序，并将其译码，通过信息载体 输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种 控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状 和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好 地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加 工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床， 代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典 型的机电一体化产品。
数控机床工作原理及组成
数控机床工作原理及组成1．1．1 数控机床工作原理数控机床是采用了数控技术的机床，它是用数字信号控制机床运动及其加工过程。
具体地说，将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上，然后输入数控系统，经过译码、运算，发出指令，自动控制机床上的刀具与工件之间的相对运动，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件，这种机床即为数控机床。
1．1．2 数控机床的种类由于数控系统的强大功能，使数控机床种类繁多．其按用途可分为如下三类。
①金属切削类数控机床。
金属切削类数控机床包括数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控镗床、加工中心等。
②金属成形类数控机床。
金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控冲床与数控压力机等。
③数控特种加工机床。
数控特种加工机床包括数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床，数控淬火机床等。
1．1．3 数控机床的组成数控机床一般由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。
图1—1是数控机床的硬件构成。
(1)输入与输出装置输入与输出装置是机床数控系统与操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备．输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内。
目前，数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等，其相应的程序载体第1页为磁盘、穿孔纸带。
输出装置是显示器，有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。
输出装置的作用是：数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息。
显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值，以及报警信号等。
(2)数控装置(CNC装置)数控装置是计算机数控系统的核心，是由硬件与软件两部分组成的。
它接受的是输入装置送来的脉冲信号，信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算与逻辑处理后，输出各种信号与指令，控制机床的各个部分，使其进行规定的、有序的动作。
数控机床的组成及工作原理
数控机床的组成及工作原理
数控机床由以下几部分组成：
1. 机床主体：包括床身和立柱，用于支撑和固定其他部件，并提供基准面。
2. 伺服系统：包括伺服电机、伺服放大器和传感器等，用于驱动主轴和运动轴实现高精度运动。
3. 控制系统：包括数控装置和操作面板，用于接收输入指令、处理运动轨迹和控制机床运动。
4. 刀具系统：包括刀具和刀具刀架等，用于切削物料，实现加工操作。
5. 冷却系统：包括冷却装置和冷却管路等，用于冷却加工过程中产生的热量，保护工件和刀具。
工作原理：
1. 基本的工作原理是通过数控装置输入加工程序和指令，通过控制系统将指令转化为电信号，传递给伺服系统。
2. 伺服系统接收电信号后，驱动伺服电机，通过配合传感器来实时检测回馈信号，可监控和控制机床各轴运动状态。
3. 控制系统根据加工程序中的指令，控制伺服系统精确地驱动机床的主轴和各轴运动，实现不同的加工过程。
4. 刀具系统根据加工程序和控制信号，进行切削操作，完成物料的形状、尺寸和表面处理等加工要求。
5. 冷却系统通过冷却装置将冷却介质送至刀具和加工区域，冷却刀具和加工区域，控制加工温度和保护刀具寿命。
总的来说，数控机床通过精确控制伺服系统的运动，实现刀具对工件的精细切削，使加工过程更加自动化和高效化。
数控车床的基本组成和工作原理
数控车床的基本组成和工作原理数控车床是一种通过计算机程序控制刀具移动和工件旋转等运动的机床，能够精确加工各类轴对称的零部件。
它是现代制造业中重要的加工设备，具有高精度、高效率、灵活性强等优点。
下面将介绍数控车床的基本组成和工作原理。
一、基本组成1.床身：数控车床的床身是整个机床的基础架构，承载整个机床的各个部件和组件。
床身一般由铸铁制成，具有高强度和抗振性能。
2.主轴箱：主轴箱安装在床身上，负责驱动工件的旋转运动。
主轴由电机驱动，在主轴箱内通过轴承支撑和转动。
3.刀架：刀架负责调节和控制刀具的位置和运动。
数控车床一般配备多个刀架，用于安装不同类型和规格的刀具。
刀架配有电动或液压驱动装置，可以实现刀具的快速切换和自动换刀。
4.工作台：工作台是放置和夹持工件的平台。
数控车床的工作台可以实现不同方向的移动和旋转，以便于刀具的切削和工件的加工。
5.伺服系统：伺服系统由数控装置、伺服电机和测量装置等组成，用于控制刀具和工件的运动。
数控装置是数控车床的大脑，根据预先编写的切削程序计算和控制刀具运动轨迹、进给速度和加工参数等。
6.冷却系统：冷却系统用于为数控车床提供冷却液，以冷却工件和刀具，减少摩擦和热量的产生，保护工件和刀具不受损坏。
二、工作原理1.切削程序编写：在进行切削之前，需要先编写切削程序。
切削程序是指通过计算机软件编写的程序，包含了刀具运动轨迹、进给速度、切削深度等加工参数的信息。
2.加工设备准备：在进行数控加工之前，需要进行刀具的安装和工件夹持。
安装刀具时，需要选择合适的刀具规格和类型，并进行刀具刀柄的装夹。
工件夹持时，需要使用合适的夹具将工件固定在工作台上。
3.参数设置：设置数控装置的各项参数，包括切削深度、进给速度、切削速度、加工路径等。
这些参数的设置根据切削程序和工件的要求进行调整。
4.启动加工：当设置完成后，启动数控装置，数控装置根据切削程序的要求，计算刀具的运动轨迹和运动速度，控制伺服系统的动作。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程引言概述：数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械设备，它具有高精度、高效率、高灵活性等优点，被广泛应用于制造业。
本文将详细介绍数控机床的工作原理及工作过程，以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、数控机床的工作原理1.1 数控机床的基本组成数控机床由机床本体、数控装置和执行机构三部分组成。
机床本体负责加工工件，数控装置负责控制机床的运动，执行机构负责将数控装置发出的指令转化为机床的实际运动。
1.2 数控机床的控制系统数控机床的控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控装置、传感器、执行机构等，软件则是通过编程实现对机床运动的控制。
数控机床的控制系统能够实现多轴、多通道的同时控制，以满足复杂加工工艺的需求。
1.3 数控机床的工作原理数控机床的工作原理是通过数控装置将加工工艺参数转化为机床的运动轨迹和工艺过程。
首先，操作人员通过编程输入工艺参数和加工路径。
然后，数控装置根据编程信息计算出各轴的运动轨迹和速度，并通过执行机构控制机床的运动。
最后，机床按照预定的路径和速度进行加工，完成工件的加工任务。
二、数控机床的工作过程2.1 工件加工准备在进行数控加工之前，需要进行工件的准备工作。
这包括选择适当的材料、设计加工工艺、确定刀具和夹具等。
同时，还需要编写加工程序，将加工路径和参数输入数控装置。
2.2 数控机床的自动运行一旦完成了工件的准备工作，数控机床就可以开始自动运行了。
操作人员将加工程序输入数控装置，并启动机床。
数控装置会根据程序中的指令，控制机床的运动轨迹和速度，实现工件的加工。
2.3 加工过程的监控与调整在数控机床工作过程中，操作人员需要监控加工过程，并根据需要进行调整。
通过数控装置提供的监控界面，可以实时查看机床的运行状态、加工进度等信息。
如果发现加工结果与预期不符，操作人员可以通过调整加工参数或修正程序来进行纠正。
三、数控机床的应用领域3.1 汽车制造业数控机床在汽车制造业中起着重要的作用。
数控机床的基本组成与工作原理
数控车床的基本组成和工作原理一、任务描述了解CAK40100VL 的基本组成和工作原理二、任务准备(一）、安全文明生产（播放插件）（二）、机床结构和工作原理1、 机床结构数控机床一般由输入输出设备、CNC 装置（或称CNC 单元)、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。
如下图是数控机床的组成框图.⑴、机床本体数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。
但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化,这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
⑵、CNC 单元CNC 单元是数控机床的核心，CNC 单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
CNC 电 气 回 路辅 助 装 置 PLC 主轴伺服单元 操 作 面 板 主轴驱动装置 进给驱动装置 测量反馈装置进给伺服单元 输入/输出设 备 计算机 数 控装 置 机床本体单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。
⑶输入/输出设备输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。
在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作,现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入.输出指输出内部工作参数（含机床正常、理想工作状态下的原始参数，故障诊断参数等），一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后,再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。
⑷伺服单元伺服单元由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。
数控机床的基本组成与工作原理
数控机床的基本组成与工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械设备，它在现代制造业中起着至关重要的作用。
本文将介绍数控机床的基本组成和工作原理。
一、数控机床的基本组成1. 主机部分：数控机床的主机部分由机床本体、主轴和伺服系统组成。
机床本体是数控机床的主体结构，包括床身、工作台、滑枕等。
主轴是机床用来转动刀具或工件的主要部件。
伺服系统则负责控制主轴和工作台的运动。
2. 数控系统：数控机床的核心部分是数控系统，它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控装置、输入输出设备和传感器等，而软件则是指数控程序和数控编程软件。
数控系统负责接收和处理指令，控制机床的运动。
3. 刀具系统：数控机床的刀具系统包括刀具、刀柄和刀库等。
刀具是用来加工工件的工具，刀柄则负责固定刀具。
刀库是用来存放刀具的地方，可以根据需要自动更换刀具。
4. 辅助设备：数控机床还需要一些辅助设备来完成加工任务。
常见的辅助设备有冷却液系统、夹具和自动送料装置等。
冷却液系统用来冷却刀具和工件，夹具用来固定工件，而自动送料装置则负责将工件送入机床。
二、数控机床的工作原理数控机床的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 编写数控程序：操作人员首先需要编写数控程序，该程序包含了加工工件所需的各种指令和参数。
数控程序可以通过专门的数控编程软件编写，然后通过输入设备输入到数控系统中。
2. 加工准备：在开始加工之前，操作人员需要进行加工准备工作。
这包括选择合适的刀具和夹具，调整机床的工作台和主轴位置，以及设置好冷却液系统和自动送料装置等。
3. 启动数控系统：当加工准备完成后，操作人员可以启动数控系统。
数控系统将根据编写的数控程序，控制机床的运动。
它会发送指令给伺服系统，控制主轴和工作台的运动，同时监测加工过程中的各种参数。
4. 加工工件：一旦数控系统启动，机床就会开始自动加工工件。
数控系统会根据编写的数控程序，控制刀具的进给速度、切削深度和切削速度等。
数控机床总结报告范文(3篇)
第1篇一、引言数控机床作为现代制造业的重要设备，以其高精度、高效率、高柔性等特点，广泛应用于机械加工、航空航天、汽车制造等领域。
近年来，随着我国制造业的快速发展，数控机床的需求量逐年攀升。
为了提高我国数控机床的制造水平，本文对数控机床进行了总结报告，旨在为我国数控机床产业的发展提供参考。
二、数控机床概述1. 定义数控机床，即数字程序控制机床，是一种利用数字程序控制机床运动和加工过程的自动化设备。
它将计算机技术、控制技术、机械技术等相结合，实现了机床加工过程的自动化、智能化。
2. 分类根据加工对象和加工方式的不同，数控机床可分为以下几类：（1）数控车床：用于加工轴类、盘类等旋转体零件。
（2）数控铣床：用于加工平面、曲面、孔等零件。
（3）数控磨床：用于加工各种高精度、高光洁度的零件。
（4）数控加工中心：集车、铣、磨等多种加工功能于一体，可实现复杂零件的加工。
3. 特点（1）高精度：数控机床采用精密的伺服系统，加工精度高，可达微米级。
（2）高效率：数控机床可实现自动化加工，减少人工干预，提高生产效率。
（3）高柔性：数控机床可快速更换加工对象，适应性强，适用于多品种、小批量生产。
（4）低能耗：数控机床采用高效节能的伺服电机，降低能耗。
三、数控机床技术发展现状1. 国外数控机床技术发展国外数控机床技术起步较早，技术成熟，具有以下特点：（1）产品线丰富：国外数控机床企业产品线齐全，涵盖各类数控机床。
（2）精度高：国外数控机床加工精度高，可达纳米级。
（3）智能化：国外数控机床具有先进的智能化技术，可实现自主编程、故障诊断等功能。
2. 我国数控机床技术发展近年来，我国数控机床产业取得了显著进展，具有以下特点：（1）产量逐年增长：我国数控机床产量逐年增长，已成为全球最大的数控机床生产国。
（2）技术水平提高：我国数控机床技术水平不断提高，部分产品已达到国际先进水平。
（3）产业集聚效应明显：我国数控机床产业已形成一定的集聚效应，产业链日趋完善。
数控机床的工作原理和组成结构
数控机床的工作原理和组成结构一、数控机床的工作原理：1.编程：首先，根据工件图纸和加工要求编写加工程序。
加工程序是一系列的指令，它包含了机床的各种运动和加工操作。
3.程序处理：计算机对输入的程序进行处理，生成机床控制所需的机床运动指令。
这些指令包括运动轴的位置、速度和加速度等参数。
4.运动控制：通过伺服系统，将机床运动指令转换为具体的轴运动。
伺服系统包括伺服电机、编码器和运动控制卡等组件，它们能够实时监测和控制机床的运动状态。
5.加工操作：根据程序中的指令，机床开始执行加工操作。
加工过程中，伺服系统通过计算机不断更新轴的运动参数，以确保机床能够按照预定的轨迹和速度进行加工。
6.实时监测：在加工过程中，计算机会不断监测机床的运动状态，并对其进行实时调整和控制。
如在加工过程中发现问题，计算机可以及时停机并报警，以避免损坏工件和机床。
7.加工完成：当加工程序执行完毕后，机床停止运动并提示操作员取出加工好的工件。
二、数控机床的组成结构：1.主机部分：主机部分是数控机床的核心部分，包括床身、主轴、主轴驱动装置、伺服系统等。
床身是机床的基本结构，主要用来支撑和固定其他组件。
主轴是机床上的主要加工装置，可以进行旋转和进给运动。
主轴驱动装置用来控制主轴的转速和进给速度。
伺服系统用来控制各轴的运动状态和位置。
3.动力系统：动力系统用来提供机床的动力，主要包括主轴驱动装置、伺服电机和液压系统等。
主轴驱动装置可以根据加工要求调整主轴的转速和进给速度。
伺服电机通过伺服系统控制各轴的运动，并实时监测运动状态。
液压系统用来控制机床的各种辅助设备，如刀库换刀装置和夹具夹紧装置等。
4.检测与反馈系统：检测与反馈系统用来监测和控制机床的运动状态。
它主要包括编码器、传感器和位置反馈装置等。
编码器用来测量各轴的位置和速度，传感器用来检测加工力和温度等工艺参数，位置反馈装置用来反馈机床的实际位置和状态。
5.辅助部件：辅助部件主要包括刀库、自动换刀装置、夹具和润滑系统等。
数控车床工作原理
数控车床工作原理数控车床是一种广泛应用于机械加工领域的高精度、高效率的机械设备。
它通过计算机编程控制工件在车床上的加工过程，具备自动化程度高、加工精度高等优点。
本文将深入介绍数控车床的工作原理，帮助读者更好地理解这一先进设备。
一、数控车床的基本构成和工作原理数控车床主要由床身、主轴、进给装置、刀架、自动刀具变换器、液压系统、机床主控系统等构成。
其工作原理如下：1. 数控编程数控车床的工作过程首先需要进行编程。
操作人员根据工件要求，使用专门的编程语言编写相应的加工程序，包括各种切削参数、刀具路径、进给速度等。
编程完成后，将程序上传至数控系统。
2. 数控系统控制数控系统是数控车床的核心部分，负责接收和解析上传的加工程序，并将其转化为指令信号发送给各个执行机构。
数控系统通过控制工件在加工过程中的各项运动参数，实现精确的加工操作。
3. 主轴驱动主轴是数控车床的主要驱动部件，负责工件的旋转。
主轴由伺服电机驱动，数控系统通过控制电机的转速和转向，实现对工件的精确加工。
4. 刀具运动数控车床的刀架配有多个刀具，不同的刀具可用于不同的加工操作。
数控系统通过控制刀具的运动轨迹和切削参数，实现对工件的多种加工方式。
5. 进给装置进给装置是数控车床实现工件进给运动的关键部件。
数控系统通过控制进给轴的运动速度和定位位置，实现对工件的精确进给。
6. 自动刀具变换器数控车床的自动刀具变换器能够实现对刀具的自动更换。
在加工过程中，根据编程要求，数控系统能够自动选择合适的刀具，并进行快速而准确的刀具更换。
二、数控车床的优势和应用领域数控车床相比传统机床具有以下优势：1. 高精度数控系统可以实现对加工过程的精确控制，因此数控车床具有较高的加工精度和重复定位精度。
2. 高效率数控车床的自动化程度高，操作简便，大大提高了生产效率。
同时，数控系统可以实现多道工序的连续加工，提高了生产效率和加工质量。
3. 加工范围广数控车床适用于各种材料的加工，可以实现对复杂工件的加工。
数控机床的工作原理及基本组成
数控机床的工作原理及基本组成1.机床本体：数控机床本体主要由床身、滑台、主轴箱、工作台和刀具等组件构成。
它们是机床的核心部分，用于支撑和固定零件、提供加工运动和工作力，以完成工件的加工。
2.数控装置：数控装置是数控机床的大脑，负责接收来自计算机的输入指令，并将指令转化为电信号发送给执行机构。
数控装置通常包括控制器、存储器、输入设备和显示设备等组成部分。
-控制器：负责接收和解读计算机指令，并生成所需的控制信号。
-存储器：用于存储数控程序和相关数据，包括程序存储器和数据存储器。
-输入设备：如键盘、手柄或触摸屏等，用于输入操作指令和数据。
-显示设备：如液晶显示屏或示波器等，用于显示机床状态和加工过程。
3.执行机构：执行机构是将数字信号转化为机床运动的设备，常见的执行机构有数控伺服系统、伺服电机、伺服阀、液压系统等。
执行机构负责控制机床轴向和刀具运动，以实现各种加工操作。
-数控伺服系统：负责将控制信号转化为电流和电压，驱动伺服电机执行相应的运动。
-伺服电机：通过接收数控伺服系统的信号，以精确的方式驱动机床工作台和刀具进行各种运动。
-伺服阀：用于控制液压系统，实现工作台及各轴向的缓冲、换向和保持等功能。
-液压系统：提供动力源，并控制机床的加工力和速度等参数，以实现加工过程的细微调整。
4.辅助设备：辅助设备用于支持和辅助数控机床的工作，包括编程设备、工作夹具、刀具和冷却液系统等。
-工作夹具：用于固定工件，确保其在机床上加工时的稳定性，避免产生误差。
-刀具：用于切削和加工材料的工具，包括铣刀、钻头、切削刀等，其种类和选择根据具体加工需求来确定。
-冷却液系统：用于冷却和润滑机床刀具和工件的系统，防止加工过程中的高温和磨损。
总结起来，数控机床的工作原理是通过数控装置接收和解析指令，将其转化为电信号，再通过执行机构控制机床的运动和加工力，从而实现对工件的精确加工。
数控机床的基本组成包括机床本体、数控装置、执行机构和辅助设备。
数控机床的工作原理及基本组成
1.2 数控机床的工作原理及基本组成
刀具位移数据，再按照编程的有关规定编写加工程序，然后 制作信息载体的加工信息输入到数控装置，在数控装置内部 的控制软件支持下，经过处理计算后，发出相应的指令，通 过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，完成对零件的切削加 工。
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1.2 数控机床的工作原理及基本组成
伺服系统是数控系统的执行部件，它包括电动机、速度控制 单元、测量反馈单元、位置控制等部分。伺服系统将数控系 统发来的各种运动指令，转换成机床移动部件的运动，由于 伺服系统直接决定刀具和工件的相对位置，所以伺服系统的 性能是决定数控机床加工精度和生产率的主要因素之一。目 前许多数控机床使用了全数字伺服驱动的直线电动机，这种 电动机刚性好，可高速转动。
1.1.2 数控技术发展的几个主要阶段
数控机床发展到今天，完全依赖于数控系统的发展。自 1952年美国研制出第一台数控铣床起，数控系统经历了两 个阶段共六代的发展。下一页 返回来自1.1 数控技术的发展
1. 数控阶段(1952-1970年) 早期计算机的运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理
第1章 数控技术概论
1.1 数控技术的发展 1.2 数控机床的工作原理及基本组成 1.3 数控机床的分类 1.4 数控机床的特点和应用范围 1.5 典型数控系统简介
1.1 数控技术的发展
1.1.1 数控机床的产生
数控是数字控制(NC，Numerical Control)的简称，是 用数字化信号对机床的运动及加工过程进行控制的自动控制 技术。采用数字控制的机床或装备了数控系统的机床，称为 数控机床，它把机床的加工程序和运动变量(如坐标方向、位 移量、轴的转向和转速等)，以数字形式预先记录在控制介质 上，通过数控装置自动地控制机床运动，同时具有自动换刀、 自动测量、自动润滑及冷却等功能。
数控机床维修及维护基础
对维修人员的素质要求 数控设备是技术密集型和知识密集型机电一体化产品，其技术先进、结构复杂、价格昂贵。
数控机床维修的基本要求 及必要的维修用器具
必要的维修用器具
测量仪器、仪表 万用表 数字转速表 示波器 相序表 常用的长度测量工具
化学用品
维修工具
六、必要的技术资料和技术准备
作方面的技术说明书. PLC用户程序清单或梯形图. I/O地址及意义清单. 报警文本以及PLC的外部连接图。
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伺服单元
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进给和主轴伺服单元原理、连接、调整和维修方面的技术说明书.其中包括伺服单元的电气原理框图和接线图，主要故障的报警显示，重要的调整点和测试点。
伺服单元参数的意义和设置。
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机床安装、使用、操作和维修方面的技术说明书，其中包括机床的操作面板布置及其操作，机床电气原理图、布置图以及接线图。 机床的液压回路图和气动回路图。
2
记录发生故障时，各坐标轴的位置跟随误差的值。
记录发生故障时，各坐标轴的移动速度、移动方向，主轴转速、转向，等等。
02
故障发生的频繁程度的记录
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1） 故障发生的时间与周期： 如：机床是否一直存在故障？若为随机故障，则一天发 生几次？是否频繁发生？ 2）故障发生时的环境情况： 如：是否总是在用电高峰期发生？故障发生时（如雷击 后），周围其他机械设备的工作情况？ 3) 若为加工零件是发生的故障，则应记录加工同类工件时发生故障的概率情况。 4）检查故障是否与“进给速度”、“换刀方式”或是“螺纹切削”的等特殊动作有关。
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按故障发生后有无报警显示分类
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无报警显示的故障
02
有报警显示的故障 硬件报警 软件报警
01
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数控机床的的组成和工作原理
数控机床的的组成和工作原理
一、数控机床的组成
一般由程序载体、输入输出设备、数控（CNC）系统、伺服单元、位置检测（反馈）系统、机床机械部件本体等六个部分组成。
二、数控机床的基本工作原理
一般数控机床加工过程是：
依据被加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写加工程序；所编写的加工程序输入到机床数控装置；数控装置将程序（代码）进行译码、运算之后，向机床各个坐标的伺服机构和帮助装置发出信号，以驱动机床各运动部件，并掌握所需要的帮助动作，最终加工出合格的零件。
各部分分述如下:
1、程序载体（掌握介质）
掌握介质是指将零件加工信息传通过输入装置送到数控装置去的信息载体掌握介质有多种形式，它随着数控装置的类型不同，常用的有穿孔纸带、穿孔卡、磁带、磁盘等。
2、输入装置
将程序载体内有关加工信息读入数控装置
3、数控装置
输出装置将掌握运算器发出的命令送到伺服系统，经功率放大，驱动
机床完成相应的动作。
4、伺服系统
伺服系统是数控机床的执行机构，包括驱动和执行两大部分。
伺服系统接收数控系统的指令信息，并根据指令信息的要求带动机床的移动部件运动或执行部分动作。
5、位置反馈系统
6、机床本体
机床本体是数控机床的主体，用于完成各种切削加工的机部分。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程一、工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化加工设备。
它的工作原理可以简单地描述为：通过计算机控制系统对机床进行编程，将加工工艺参数转化为机床运动控制指令，然后通过伺服系统控制机床各轴运动，实现工件的加工。
具体来说，数控机床的工作原理包括以下几个方面：1. 计算机控制系统：数控机床的核心是计算机控制系统，它由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括计算机主机、显示器、键盘、鼠标等，软件部分包括操作系统、数控编程软件等。
计算机控制系统负责接收和处理用户输入的加工工艺参数，并将其转化为机床运动控制指令。
2. 伺服系统：伺服系统是数控机床的关键部件，它负责控制机床各轴的运动。
伺服系统由伺服电机、编码器、伺服控制器等组成。
编码器用于反馈各轴的实际位置信息，伺服控制器根据编码器反馈的信息与控制指令进行比较，调整伺服电机的转速和转向，使各轴运动到指定位置。
3. 传动系统：传动系统用于将伺服电机的转动转化为机床各轴的运动。
常见的传动方式包括螺杆传动、齿轮传动、皮带传动等。
传动系统的设计和选用直接影响着机床的精度和速度。
4. 加工工具：数控机床通过加工工具对工件进行加工。
常见的加工工具包括刀具、钻头、铣刀等。
根据不同的加工要求，可以选择不同类型和规格的加工工具。
二、工作过程数控机床的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 设计加工工艺：根据工件的要求和加工要求，设计相应的加工工艺。
包括确定加工工序、刀具选择、切削参数等。
2. 编写数控程序：根据加工工艺，编写数控程序。
数控程序是一系列指令的集合，描述了机床的运动轨迹、切削参数等。
3. 载入数控程序：将编写好的数控程序载入计算机控制系统。
可以通过U盘、网络等方式进行载入。
4. 设置工件和夹具：将待加工工件安装在机床上，并使用夹具进行固定。
夹具的选择和设置直接影响着加工的精度和稳定性。
5. 启动机床：启动机床，打开计算机控制系统，加载数控程序。
数控机床工作原理简述
数控机床工作原理简述
数控机床工作原理主要包括控制系统、执行系统和输入输出系统。
控制系统是数控机床的大脑，它负责接收用户输入的加工程序，并将其转换为机床能够理解和执行的指令。
控制系统通常由电脑、数控器和伺服系统等组成。
用户可通过电脑编写加工程序，并将其传输到数控机床的数控器上。
数控器解析程序指令，并生成相应的控制信号发送给伺服系统。
执行系统是控制系统传送过来的信号在机床上的具体执行部件。
主要包括主轴驱动、进给驱动和各种控制继电器等。
主轴驱动负责控制主轴的转速，进给驱动负责控制工件和刀具的进给速度。
控制继电器负责控制各种执行部件的开关状态，如刀具的进给和返回、工作台的移动等。
输入输出系统负责将机床的工作状态反馈给控制系统，并接收外部输入的指令。
通常包括编码器、传感器和人机界面等。
编码器用于检测机床的位置和运动状态，传感器用于测量加工过程中的工件尺寸和刀具状态等。
人机界面提供给操作员可视化的界面，方便其监控和控制机床的运行。
总结起来，数控机床工作原理是通过控制系统接收和解析加工程序指令，将其转化为控制信号发送给执行系统，由执行系统控制机床上各个部件的运动和状态，同时将机床的工作状态反馈给控制系统和操作员。
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数控机床工作原理组成和发展趋势及维护摘要数控机床集计算机技术，电子技术，自动控制技术，传感测量，机械制造，是典型的机电一体化产品。
它的发展和应用开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式，产业结构，管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大的变化。
本文主要讲述了数控机床的发展概况，现代数控技术的发展趋势。
介绍了数控机床的特点，组成与分类。
本文在编写过程中，参阅了同行的教材，资料和文献，得到了许多帮助，在此谨致谢意。
关键字：发展趋势组成维护前言从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。
数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。
数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。
数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。
进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。
机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。
随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。
本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、智能化、开放化、网络化、、等发展趋势。
（略）二、数控机床的概要(一）数控机床的产生制造业是生产物质财富的产业，机床是制造业的主要生产设备，制造业中的绝大多数零件都直接或间接地经过机床加工，固此机床(也称工作母机)是制造业的基础。
在传统制造业中，对于大批量生产的产品，往往采用组合机床等专用机床组成的自动或半自动生产线；对于单件或小批量生产的产品，一般采用通用机床加工。
随着科学技术的不断发展和社会生产力的不断提高，市场对机械产品的要求越来越高，不仅要求提高产品的质量水平，而且要求加快产品更撕换代的速度．这样就导致了现代制造业中多品种、中小批量生产的比重不断增加。
在这样的情况下，再采用传统的加工机床就显得不合理了．这主要体现在两个方面：①应用专用机床生产线生产准备周期长、费用高、产品不易更新(有时甚至不可能实现产品更新)；②应用通用机床则无法大幅度地提高生产效率或精确地控制产品质量，同时通用机床也无法加工一些复杂度和精度要求很高的小批量生产的产品。
相比之下，数控机床的出现恰恰满足了这些要求。
1948年美国帕森斯(P—ns)公司在研制加工直升机叶片轮廓检验样板的机床时，首先提出利用电子计算机控制机床加工复杂曲线样板的新概念。
1952年帕森斯公司和麻省理工学院(MIT)伺服机构研究所合作研制成功世界E第一台三坐标数控铣床，其数控系统采用脉冲乘法器原理，全部由电子管元件组成，虽然体积庞大，功能简单，但却意义重大，标志着机械制造业进入r一个新的发展阶段。
1958年我国北京机床研究所和清华大学开始研制数控机床，1965年北京第一机床厂开始生产三坐标数控铣床。
数控机床的出现极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。
对于整个制造业来说．由于数控机床的大量使用，使得产品质量大幅度提高，新产品开发周期明显缩短。
目前数控机床已经遍布军工、航空航天、汽车、造船、机车车辆、机床建筑、通用机械、纺织、轻工、电子等几乎所有制造行业。
（二）数控机床的发展（1）数控机床的发展简史1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类自g造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业，工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进^信息社会奠定了基础。
6年后，即在1 952年，计算机技术应用于机床上，从而一种新型的用数字程序控制的机床应运而生。
这种机床是一种综合运用了计算机技术、自动控制、精密测景和机械设计等新技术的机电体化典型产品。
数控机床是一种装有程序控制系统(数控系统)的自动化机床。
计算机数控阶段也经历了三个时代，即1970年的第四代——小型计算机，1974年的第五代微处理器和1990年的第六代——基于Pc(国外称为Pc_based)。
从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统，到现在已走过了50多年的历程。
数控系统由当初的电子管式起步．经历了以下几个发展阶段：分立式晶体管式汕规模集成电路式、大规模集成电路式、超大规模集成电路巾型计算机式、微机式的数控系统。
前三代数控装置属于采用专用控制计算机的硬件数控装置，一般称为Nc数控系统。
到20世纪80年代，总体发展趋势是：数控装置由Nc向cNc发展；广泛采用32位CPU组成多微处理器系统；提高系统的集成度，缩小体积，采用模块化结构，便于裁剪、扩展和功能升级，满足不同类型数控机床的需要；驱动装置向交流、数字化方向发展；cNc装置向人T智能化方向发展；采用新型的自动编程系统；增强通信功能；数控系统的可靠性不断提高。
总之，数控机床技术不断发展，功能越来越完善，使用越来越方便，可靠性越来越高，性能价格比也越来越高，到1990年，全世界数控系统专业生产厂家年产数控系统约13万台(套)。
（2）我国敷控机床发展概况我国于1958年研制第一台数控机床．发展过程大致可分为三大阶段：1958～1979年为第一阶段，】979～1989年为第二阶段t从1989年至今为第三阶段。
第一阶段由于我国基础理论研究滞后，相关工业基础薄弱，特别是电子技术落后．数控系统没有突破，虽然我国起步不晚，但发展不快，20世纪60～70年代，由于文革等因索，我国与发达国家差距开始拉大。
20世纪70年代国家组织数控机床攻关，取得一定成效，相继推出一些数控机床品种，但从整体来看．我国数控机床产业尚处于起步阶段。
第二阶段从日、德、美、西先后引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞、匈、奥、韩等国及台湾地区引进数控机床先进技术和合作、合资生产，解头了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。
第三阶段国家从科技攻关和技术改造两方面对数控机床产韭进行了重点扶持，并加快了国产数控系统的开发。
普及型数控系统开发成功．为数控机床商品化和规模化生产奠定了基础。
一些数控机床主机厂组建床身、箱体、主轴、轴套等成组单元，厂内组织专业化生产，生产水平进一步提高。
cAD／(1APP／CAM开始应用，开发能力、工艺水平和产品质量进一步提高，奠定了产业化基础。
数控机床进了快速发展期。
（三）数控机床的种类（1）按数控机床运动轨迹分类数控机床运动轨迹主要有三种形式：点位控制运动、直线控制运动和连续控制运动。
（2）按进给伺服系统控制方式分类由数控装置发出脉冲或电压信号，通过伺服系统控制机床各运动部件运动。
数控机床按进给伺服系统控制方式分类有三种形式：开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统。
（四）数控机床的组成及工作原理数控机床一般由数控系统、伺服系统(包含伺服电机和检测反馈装置)、强电控制柜、机床本体和各类辅助装置组成。
(1)控制介质控制介质叉称信息载体，是联系人与数控机床之间的中间媒介物质。
反映了数控加工中的全部信息。
数控机床的加工程序可以存储在控制质上。
常用的控制介质有穿孔纸带、磁带和磁盘等。
(2)输入装置输入装置的作用是将程序载体(信息载体)上的数控代码传递并存人数控系统内。
(3)数控装置数控装置是数控机床的核心，其作用是：从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过数控装置的逻辑电路或统软件进行编译，运算处理后，输出几种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。
(4)伺服单元和驱动装置伺服单元是cNc和机床本体的联系环节，它把来自cNc装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。
根据接收指令的不同，伺服单元有脉冲式和模拟式之分，而模拟式伺服单元按电源种类叉可分为直流伺服单元和交流伺服单元。
伺服单元还包括位置检测装置。
位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移检测出来，经反馈系统反馈到机床的数控系统中。
驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使工作台精确定位或接规定的轨迹作严格的相对运动，最后加工出图纸所要求的零件。
和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。
伺服单元和驱动装置可台称为伺服驱动系统，它是机床工作的动力装置。
cNc 装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施，所以，伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。
从某种意义上说，数控机床功能的强弱主要取决于cNc装置，而数控机床性能的好坏主要取决于伺服驱动系统。
(5)辅助控制装置辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号，经过翻译、逻辑判断和运算，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。
这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令．刀具的选择和交换指令．冷却、润}骨装置的启停，工件和机床部件的松开和夹紧，分度工作台的转位分度等开关辅助动作。
当今数控机床已广泛采用可编程控制器作为辅助控制装置。
(6)机廉本体数控机床的本体指其机械结构宴体。
它与传统的普通机床相似，但数控机床在整体布局、外观造型、传动机构、工具系统及操作机构等方面都发生了很大的变化。
归纳起来主要有以下几个方面：①采用高性能主轴及主传动部件。
②进给传动采用高效传动件。
一般采用滚珠丝杠副、直线滚动导轨副等。
③具有完善的刀具自动交换和管理系统。
④机床本身具有很高的动、静刚度。
⑤采用全封闭罩壳。
由于数控机床是自动完成加工的，为了操作安全等因素，一般采用移动门结构的全封闭罩壳．四、数控机床的发展趋势为了满足市场和科学技术发展的需要，为了达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求，数控未来仍然继续向开放式、基于PC的第六代方向、高速化和高精度化、智能化等方向发展。
（1)开放式为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小批量、柔性化及数控迅速发展的要求，最重要的发展趋势是体系结构的开放性，设计生产开放式的数控系统，例如美国、欧共体及日本发展开放式数控的计划等。
（2）基于PC的第六代方向基于PC所具有的开放性、低成本、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。
至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。
PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。
远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。