数控机床的概念及组成
数控机床的结构组成及原理
数控机床的结构组成及原理数控机床是一种通过计算机控制的机床，可以实现多种复杂的加工操作。
它的结构组成及原理可以大致分为机床主体部分、控制系统部分和辅助装置部分。
一、机床主体部分1.床身：床身是整个数控机床的基础部分，承载整个机床的各个部件和装置，同时具有足够的刚性和稳定性。
床身通常由大型整体铸件制成，常见的有平面床、斜床和立式床等。
床身上设有导轨、滑块和滚珠丝杠等装置，用于支撑和导向主轴箱、工作台等。
2.主轴箱：主轴箱是数控机床的重要部件之一，通常由主轴、主轴动力装置、主轴箱座、电动机及其驱动装置等组成。
主轴箱用来传递动力，使主轴旋转，是实现机床加工功能的关键部分。
3.工作台：工作台是数控机床上用于夹持工件的装置，它可以沿各个方向进行移动和转动。
工作台通常由工作台体、刀架座、刀具变位装置等组成。
工作台的移动和转动由驱动装置控制，实现对工件的定位和加工。
二、控制系统部分1.数控装置：数控装置是整个机床的控制中心，由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分包括主机、输入输出设备、接口电路等，软件部分是指数控机床的控制程序。
数控装置能够根据加工要求，自动生成加工程序，并控制机床的各个动作。
2.伺服系统：伺服系统是数控机床的动力系统，主要由伺服电机、传动机构和测量装置等组成。
伺服电机通过控制系统接收指令，根据要求实现各个轴向的运动。
传动机构将电机运动传递到工作台或刀架等部位，测量装置用于检测轴向运动的位置和速度。
三、辅助装置部分1.刀具变位装置：刀具变位装置是数控机床上用来实现刀具的换刀和夹紧的装置。
它能够实现快速的刀具换向和自动夹紧，提高机床的加工效率。
2.冷却液供给装置：冷却液供给装置是用于给切削过程提供冷却润滑的装置，它能够保持刀具的正常工作温度，延长刀具的使用寿命，并提高加工质量。
3.操作平台：操作平台是供操作人员进行操作和监控的地方，它通常设有显示屏、键盘、手柄等操作设备，用于输入指令、调整参数以及监控加工过程。
数控机床原理、组成及分类
数控机床的工作原理、组成和分类目录一、数控机床的概念.................................................................................................................. - 2 -1.1 数控、数控系统及数控机床的概念........................................................................... - 2 -1.2 NC 机床与程控机床..................................................................................................... - 3 -二、数控机床的工作原理.......................................................................................................... - 4 -2.1 数控机床的加工工艺................................................................................................... - 4 -2.2 数控机床的运动坐标和方向....................................................................................... - 5 -2.3 机床原点和参考点....................................................................................................... - 6 -2.4 工件坐标系、程序原点和对刀................................................................................... - 6 -2.5 插补............................................................................................................................... - 7 -2.5.1 插补的概念........................................................................................................ - 7 -2.5.2 插补方法的分类................................................................................................ - 8 -三、数控机床的传动系统........................................................................................................ - 9 -3.1 数控机床的主传动系统............................................................................................... - 9 -3.1.1 数控机床主传动系统要求.............................................................................. - 10 -3.1.2 数控机床的主轴变速方式.............................................................................. - 10 -3.2 数控机床进给传动系统............................................................................................. - 13 -3.2.1 滚珠丝杠螺母副.............................................................................................. - 13 -3.2.2 导轨.................................................................................................................. - 13 -3.2.3 回转工作台...................................................................................................... - 14 -四、数控机床的组成................................................................................................................ - 15 -4.1 数控系统的基本组成................................................................................................. - 15 -4.2 数控机床的基本组成................................................................................................. - 16 -4.3 常见数控机床组成图解............................................................................................. - 19 -五、数控机床的分类................................................................................................................ - 21 -5.1 按工艺方式分类......................................................................................................... - 21 -5.2 按伺服控制系统运动方式分类................................................................................. - 21 -5.3 按运动方式分类......................................................................................................... - 23 -5.4 按控制系统功能水平分.............................................................................................. - 24 -5.5 数控机床的其他分类方法......................................................................................... - 24 -六、数控机床的特点................................................................................................................ - 26 -七、数控机床的技术参数........................................................................................................ - 28 -八、数控机床的应用范围........................................................................................................ - 30 -一、数控机床的概念1.1 数控、数控系统及数控机床的概念数控即数字控制(Numerical Control，简称NC)。
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。
数控机床的原理及组成结构
数控机床的原理及组成结构
数控机床又称为数控加工中心，是一种利用计算机控制的机床。
它通过预先输入的指令，实现对工件的自动加工，具有高精度、高稳定性和高效率的特点。
数控机床的原理主要包括三个方面：数控系统、伺服系统和执行系统。
1. 数控系统：数控系统负责接收输入的工艺程序，对指令进行解析和处理，并发送控制信号给伺服系统和执行系统。
数控系统由硬件和软件两部分组成，硬件包括主控板、接口板、数控终端等，软件包括操作系统、数控编程软件等。
2. 伺服系统：伺服系统负责将数控系统发送的控制信号转换为电信号，通过电机驱动系统，控制工件在加工过程中的运动。
伺服系统由伺服电机、伺服控制器和传感器等部件组成，它可以实现对工件运动的精确控制。
3. 执行系统：执行系统是指实际进行加工的部分，包括机床本体、刀具系统和夹具系统等。
它根据数控系统发送的指令，控制切削工具在工件上进行切削、铣削、镗削等操作。
执行系统的结构包括主轴、进给系统、工作台、刀库等。
总的来说，数控机床的组成结构主要包括数控系统、伺服系统和执行系统三个方面，它们相互配合，实现对工件的自动加工。
数控机床的原理及组成
数控机床的原理及组成
数控机床是一种利用数字控制系统完成加工操作的机床。
它的原理是通过数控系统控制机床的各种运动部件，实现加工工件的精确加工。
数控机床的组成主要包括数控系统、执行部件、传感器和人机界面等组成部分。
1. 数控系统：数控系统是数控机床的核心部件，它包括数控主机、输入设备、控制器、程序存储器和通讯设备等。
数控系统的主要功能是接收输入的加工工艺程序，并控制机床的各个运动轴进行精确的运动控制。
2. 执行部件：执行部件包括各种传动装置和执行元件，如伺服驱动器、电机、变速器、传动装置等。
这些部件通过数控系统的指令来实现机床各个运动轴的精确运动和位置控制。
3. 传感器：传感器用于感知机床各个部位的状态和运动参数，如位置、速度、压力、温度等，将这些信息反馈给数控系统，以便实时监测和控制机床的运动状态。
4. 人机界面：人机界面是操作人员和数控系统之间的交互界面，通常包括显示屏、按钮、指示灯和程序输入装置等。
通过人机界面，操作人员可以输入加工工艺程序、监控加工过程和调整机床参数。
总的来说，数控机床主要通过数控系统控制机床的运动部件，实现对工件的精确
加工，提高了加工效率和加工精度。
任务认识数控机床教案
任务认识数控机床教案
一、数控机床简介
数控机床是指通过数据输入控制机床进行加工的一种机床。
它是一种具有高效率、节省材料、提高产品质量的机床，已经成为现代机械加工的主导。
数控机床包括数控机床主机以及其附件，主机由主轴、工作桌、基座三部分组成，附有配件有夹头、直流电机、传动装置、油缸及液压站等，控制单元主要有电脑控制系统、伺服控制系统、PLC控制系统等，使数控机床可以根据控制系统的程序自动完成加工。
二、数控机床加工原理
数控机床是将车加工程序、运动控制程序以及加工参数等计算机控制程序进行控制的机床，数控机床的加工过程可以分为四个步骤：
1、机床加工程序编写。
首先分析加工零件、确定工件坐标系、指定刀具等，然后编写加工程序，根据加工要求编写CRT程序或G码程序。
2、数据输入。
加工程序编写完毕后，将程序以及相关数据输入至控制系统，如：刀具尺寸、加工深度、切削参数等。
3、系统控制。
控制系统根据输入程序或数据，控制机床主轴的驱动电机，实现机床自动运动，完成加工要求。
4、质量管理和安全保护。
简述数控车床的结构组成
简述数控车床的结构组成数控车床是一种通过计算机控制的自动化机床，其结构组成包括床身、主轴箱、刀架、进给机构、液压系统、润滑系统、电气系统等部分。
床身是数控车床的基础和支撑部分，一般采用整体铸造或焊接而成，具有良好的刚性和稳定性。
床身上设置有主轴箱、刀架和进给机构等关键部件的安装位置，并通过各种连接件将各部件固定在床身上。
主轴箱是数控车床的核心部分，包括主轴、主轴驱动装置和主轴箱壳体等组成。
主轴是数控车床的动力来源，通过电机驱动实现工件的旋转。
主轴驱动装置负责将电机的旋转转化为主轴的旋转，并具有变速功能以满足不同加工要求。
主轴箱壳体起到保护主轴和主轴驱动装置的作用，同时具有防护、散热和降噪等功能。
刀架是数控车床上刀具的安装和运动部分，包括刀架座、刀架滑架、刀架驱动装置等组成。
刀架座是刀架的安装座，通过各种连接件与床身固定。
刀架滑架负责刀架的移动和定位，可以实现各种切削操作。
刀架驱动装置通过电机驱动刀架的运动，使刀具在工件上进行切削。
进给机构是数控车床的进给系统，包括进给轴、进给伺服装置和进给传动装置等组成。
进给轴负责工件在进给方向上的运动，可以实现不同速度和进给量的控制。
进给伺服装置负责将电机的旋转转化为进给轴的运动，并通过编码器等反馈装置实时监测和控制进给轴的位置和速度。
进给传动装置起到传递动力和运动的作用，一般采用齿轮传动或螺杆传动。
液压系统是数控车床的辅助系统，主要包括液压站、液压缸和液压管路等组成。
液压站负责液压系统的供油和控制，通过油泵将液压油送至液压缸以实现刀架和进给轴等部件的运动。
液压缸负责产生必要的力和压力，通过液压缸的伸缩实现刀架的升降和进给轴的进退。
液压管路起到传递液压油的作用，连接液压站和液压缸等部件。
润滑系统是数控车床的重要辅助系统，负责给各润滑点提供润滑油脂以减少磨损和摩擦，并冷却和清洗工作区域。
润滑系统包括油泵、油箱、油管和润滑装置等组成，通过油泵将润滑油送至润滑点以实现有效的润滑。
数控机床的组成和分类
*
16
• 输入的任务：把零件程序、控制参数和补偿数据输入到数控装置中 去。
• 输入的方法：因输入设备而异，有纸带阅读机输入、键盘输入、磁 带和磁盘输入以及通信方式输入。
• 输人工作方式： • (1)边输入边加工，即在前一个程序段加工时，输入后一个程序段的
内容；
• (2)一次性地将整个零件加工程序输人到数控装置的内部存储器中， 加工时再把一个个程序段从存储器中调用进行处理。
然能加工但很难保证产品质量的零件；
• 2.用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓零件； • 3.具有难测量、难控制进给、难控制尺寸的不开敞内腔的壳
体或盒型零件；
• 4.必须在一次装夹中合并完成铣、镗、锪、铰或攻丝等多工 序的零件。
*
33
• 数控加工适用于： • （1）生产批量——中、小 • （2）加工复杂程度——复杂 • （3）精度要求——高 • （4）经济实力——强 • 当零件不太复杂，生产批量较小时，宜采用通用机床； • 当生产批量较大时，宜采用专用机床； • 当零件复杂程度较高时，宜采用数控机床
*
•
24
•
伺服系统是接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动
的驱动部件(如主轴驱动、进给驱动)。
•
组成：伺服控制电路、功率放大线路和伺服电动机等。
• 常用的伺服电动机：步进电动机、电液马达、直流伺服电动机 和交流伺服电动机。
• 4．测量反馈装置
• 组成:测量部件和响应的测量电路。
• 作用：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成 闭环控制系统。没有测量反馈装置的系统称为开环控制系统。
•
*
19
第二节 数控机床的组成和分类
• 一、数控机床的组成 • 数控机床是以计算机数值控制技术控制的机床。 • 一般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机
简述数控机床的结构及组成
简述数控机床的结构及组成一、数控机床的概述数控机床是一种高精度、高效率、高自动化程度的机床，它采用计算机控制系统来实现工件的加工。
与传统机床相比，数控机床具有精度高、生产效率高、操作简单等优点，因此在现代制造业中得到了广泛应用。
二、数控机床的结构数控机床主要由以下几个部分组成：主轴箱、工作台、导轨系统、刀库和液压系统等。
1. 主轴箱主轴箱是数控机床的核心部件，它包含了主轴和主轴驱动装置。
主轴是用来安装刀具并进行加工的部件，而主轴驱动装置则负责带动主轴旋转。
主轴箱通常由铸铁或钢板焊接而成，其内部采用优质滚动轴承或滑动导轨等结构。
2. 工作台工作台是用来固定工件并进行加工的部件。
根据不同的加工需求，工作台可以分为平面式和立式两种类型。
平面式工作台通常用于平面零件加工，而立式工作台则适用于非平面零件的加工。
3. 导轨系统导轨系统是数控机床的重要组成部分，它负责支撑和定位主轴箱、工作台等部件。
导轨系统通常由滚珠丝杠、直线导轨等组成，其精度和刚度直接影响到机床的加工精度和稳定性。
4. 刀库刀库是用来存放刀具的部件，它通常由多个刀柄和一个转盘组成。
不同类型的刀具可以根据需要进行更换，以满足不同的加工需求。
5. 液压系统液压系统是数控机床的动力源，它负责驱动各种液压元件来完成机床各项功能。
液压系统通常包括油泵、油箱、油管等部件，其性能直接影响到机床的运行效率和稳定性。
三、数控机床的组成数控机床由以下几个主要组成部分构成：1. 数控装置数控装置是数控机床最重要的组成部分之一，它负责对加工过程进行监测和控制。
数控装置通常由计算机、数字信号处理器、编码器等组成，可以实现加工参数的自动调整和控制。
2. 伺服系统伺服系统是数控机床的关键部分之一，它负责驱动主轴箱、工作台等部件进行运动。
伺服系统通常由电机、减速器、编码器等组成，其性能直接影响到机床的加工精度和效率。
3. 控制面板控制面板是数控机床的人机交互界面，它负责向操作员提供操作界面和参数设置功能。
数控机床的组成
进给伺服单元 测量装置
进给驱动装置
机床
主进辅
运给助
动
传 动
控 制
机机机
构构构
– CNC装置(CNC单元)
• 组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、 特殊功能模块以及相应的控制软件。
• 作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹 处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执 行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由 CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有 条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心
键盘
输入输出 设备
计算机 数控 装置
进给伺服单元 测量装置
进给驱动装置
机床
主进辅
运给助
动
传 动
控 制
机机机
构构构
数控机床的组成
数控机床的组成
– 操作面板
• 它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。 • 组成：按钮站、MDI键盘和显示器。
计算机数控系统
机床 I/O 电路和装置
操作面板 PLC 主轴伺服单元 主轴驱动装置
ESC A B C D E RST
14''
F GH I J
彩色
PgUp K L M N O
电源 关
超程解除
PgD P Q R S T
n
显示器
HO [ ] U V W
ME
步进 点动
单段
手摇
END < 30>40 X50 Y 20
SHI1F0 : 7 8 9
Z
0 1A0LT
16
开 自动
回零
7.托盘交换装置(APC)
数控机床组成、工作原理以及特点
数控机床组成、工作原理以及特点第一节数控机床的组成数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。
数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体见图2 - 1。
图2-1 数控机床组成一、控制介质数控机床工作时，不要人去直接操作机床，但又要执行人的意图，这就必须在任何数控机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称之为控制介质。
在普通机床上加工零件时，由工人按图样和工艺要求进行加工。
在数控机床加工时，控制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体，它记载着零件的加工工序。
数控机床中，常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其他可存储代码的载体，至于采用哪一种，则取决于数控装置的类型。
早期时，使用的是8单位（8孔）穿孔纸带，并规定了标准信息代码ISO（国际标准化组织制定）和EIA（美国电子工业协会制定）两种代码。
二、数控装置数控装置是数控机床的核心。
其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲送给伺服系统，使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。
一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT显示器等硬件以及相应的软件组成。
数控装置作为数控机床“指挥系统”，能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。
它具备的主要功能如下：1）多轴联动控制。
2）直线、圆弧、抛物线等多种函数的插补。
3）输入、编辑和修改数控程序功能。
4）数控加工信息的转换功能：ISO/EIA代码转化，米英制转换，坐标转换，绝对值和相对值的转换，计数制转换等。
5）刀具半径、长度补偿，传动间隙补偿，螺距误差补偿等补偿功能。
6）实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。
7）在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。
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。
数控机床的结构组成及组成部分的作用
数控机床的结构组成及组成部分的作用数控机床是指通过数控系统控制机床进行加工的一种机床。
它由许多不同的部件组成，每个部件都有着特定的作用。
本文将详细介绍数控机床的结构组成及各组成部分的作用。
一、数控机床的结构组成数控机床的结构主要包括数控系统、机床本体、执行机构和辅助设备等四个部分。
1. 数控系统：数控系统是数控机床的核心部分，负责接收、解释和处理用户输入的加工程序，并将其转化为机床能够执行的运动控制指令。
数控系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器、输入输出设备、存储设备等，而软件则包括数控程序编辑器、解释器和运动控制算法等。
数控系统的性能和功能对整个机床的加工精度和效率有着重要影响。
2. 机床本体：机床本体是数控机床的主体部分，用于固定和支撑工件和刀具，实现加工运动。
机床本体通常由床身、工作台、主轴箱、进给机构等组成。
床身是机床的主要支撑结构，用于承载各个部件的安装。
工作台是固定工件的平台，通常可以沿X、Y、Z三个方向进行运动。
主轴箱则用于固定和驱动主轴，实现旋转运动。
进给机构负责控制工作台和主轴的运动，实现加工过程中的进给和进给速度控制。
3. 执行机构：执行机构是数控机床实现加工运动的关键部分，主要包括主轴和进给轴等。
主轴是负责旋转的部件，用于驱动刀具进行切削加工。
进给轴则用于控制工作台和刀具在X、Y、Z轴方向的移动。
执行机构的精度和稳定性对加工质量和效率有着重要影响。
4. 辅助设备：辅助设备主要包括刀库、刀具测量装置、冷却液系统等。
刀库用于存放不同类型的刀具，方便刀具的更换和管理。
刀具测量装置则用于测量刀具的尺寸和磨损情况，以便及时更换和修复。
冷却液系统则用于降低加工过程中的温度，提高加工质量和刀具寿命。
二、各组成部分的作用1. 数控系统的作用：数控系统是数控机床的大脑，它负责接收用户输入的加工程序，并将其转化为机床能够执行的运动控制指令。
数控系统具有高精度、高效率、高稳定性的特点，能够实现复杂的加工过程控制，提高加工精度和生产效率。
数控机床的组成及基本工作原理
1．2 数控机床的组成及基本工作原理一、数控机床组成数控机床由：程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。
1、程序的存储介质，又称程序载体1)穿孔纸带（过时、淘汰）；2)盒式磁带（过时、淘汰）；3)软盘、磁盘、U盘；4)通信。
2、输人/输出装置1)对于穿孔纸带，配用光电阅读机；（过时、淘汰）；2)对于盒式磁带，配用录放机；（过时、淘汰）；3)对于软磁盘，配用软盘驱动器和驱动卡；4)现代数控机床，还可以通过手动方式(MDI方式)；5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。
3、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。
其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号；选择和交换刀具的刀具指令信号，冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
准备功能：G00,G01,G02,G03,辅助功能：M03，M04刀具、进给速度、主轴：T，F，S4、伺服系统由驱动器、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。
它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。
对于步进电机来说，每一个脉冲信号使电机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。
每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。
如三轴联动的机床就有三套驱动系统。
脉冲当量：每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。
常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。
5、位置反馈系统（检测反馈系统）伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。
包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。
（作业：让同学们网上查找反馈元件，下节课用5分钟自述所查内容）反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置，通过比较，计算实际位置与指令位置之间的偏差，并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
数控机床的工作原理、组成及分类
数控机床的工作原理、组成及分类
数控机床是一种高精度、高效率的机床，它采用计算机控制系统来控制机床的运动，实现对工件的加工。
数控机床的工作原理、组成及分类是我们了解数控机床的基础知识。
一、工作原理
数控机床的工作原理是通过计算机控制系统来控制机床的运动，实现对工件的加工。
计算机控制系统通过输入程序，将程序转换成机床能够识别的指令，然后通过电气、液压、气动等方式控制机床的各个部件的运动，从而实现对工件的加工。
二、组成
数控机床由机床本体、数控装置、执行机构、测量系统和辅助设备等组成。
1. 机床本体：数控机床的机床本体与传统机床相似，包括床身、主轴、进给机构等。
2. 数控装置：数控装置是数控机床的核心部件，它包括计算机、数控器、输入设备和输出设备等。
3. 执行机构：执行机构是数控机床的关键部件，它包括伺服电机、液压元件、气动元件等。
4. 测量系统：测量系统是数控机床的重要组成部分，它包括编码器、传感器、测量仪等。
5. 辅助设备：辅助设备包括冷却液系统、刀具库、夹具等。
三、分类
数控机床按照加工方式可以分为车床、铣床、钻床、磨床等；按照控制方式可以分为点位控制、直线控制、圆弧控制等；按照控制系统可以分为伺服控制系统、步进控制系统、液压控制系统等。
数控机床是一种高精度、高效率的机床，它采用计算机控制系统来控制机床的运动，实现对工件的加工。
了解数控机床的工作原理、组成及分类，有助于我们更好地理解和应用数控机床。
数控技术期末整理试题及答案
数控技术期末整理试题及答案一、知识点1、数控及数控机床的定义;数控机床的组成；数控机床的主要技术参数;数控机床的分类？答:数控，即是数字控制(NC)；数控机床就是采用了数控技术的机床；数控机床主要由程序介质、数控装置、伺服系统、机床主体四部分组成；数控机床的主要技术参数：1、主要规格尺寸；2、主轴系统；3、进给系统;4、刀具系统;数控机床的分类：1、按机械运动轨迹分类（1。
点位控制数控机床；2.直线控制数控机床；3.轮廓控制数控机床。
）；2、按伺服系统的类型分类（1.开环伺服系统数控机床；2。
闭环伺服系统数控机床；3。
半闭环伺服系统数控机床.）；3、按功能水平分类（高、中、低档）；4、按加工方式分类(1。
金属切削类数控机床；2金属成型类数控机床;3.数控特种加工机床。
）2、什么是脉冲当量（分辨率）；什么是定位精度和重复定位精度？答：脉冲当量是指两个相邻分散细节之间可以分辨的最小间隔，是重要的精度指标。
定位精度是指数控机床工作台等移动部件在确定的终点所达到的实际位置的精度.重复定位精度是指在同一台机床上，应用相同程序相同代码加工一批零件，所得到的连续结果的一致程度。
3、开环伺服系统数控机床、闭环伺服系统数控机床、半闭环伺服系统数控机床各自有什么特点？答：(1)开环：这类机床没有来自位置传感器的反馈信号。
数控系统将零件程序处理后，输出数字指令后给伺服系统，驱动机床运动;其结构简单、较为经济、维护方便，但是速度及精度低，适于精度要求不高的中小型机床，多用于对旧机床的数控化改造。
（2）闭环：这类机床上装有位置检测装置，直接对工件的位移量进行测量；其精度高,但系统设计和调整困难、结构复杂、成本高，主要用于一些精度要求很高的镗铣床、超精密车床、超精密铣床、加工中心等。
（3）半闭环：这类数控机床采用安装在进给丝杠或电动机端头上的转角测量元件测量丝杠旋转角度,来间接获得位置反馈信息；可获得较为满意的精度和速度，大多数数控机床采用它，如数控车床、数控铣床和加工中心等。
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。
数控机床的基本组成
数控机床的基本组成数控机床是一种高精度的机床，它采用数字程序控制系统来控制机床的运动和加工过程，具有高精度、高效率、高稳定性等优点。
数控机床的基本组成分为数控系统、机床主体、传动系统和辅助装置等几个方面。
一、数控系统数控系统是数控机床的核心部分，负责控制机床的各个作业部件的运动和加工过程，包括程序输入、编辑、保存、调试和执行等功能。
数控系统由计算机、控制器、数字接口等组成，它们之间相互协调，控制机床的运动精度、速度、加工路径等参数。
二、机床主体机床主体是数控机床的重要组成部分，包括床身、主轴、加工台、进给系统等部分，是完成加工任务的基础。
床身是机床主要的机体结构，用于支撑和固定机床的各个部件。
主轴是用于夹紧加工工件、传递动力的重要部件，它具有高速高精的旋转功能。
加工台是机床上用于放置和夹定工件，在加工过程中实现二维或三维运动控制。
进给系统则是机床上用于控制工件的进给和定位的部分，是加工精度保障的重要环节。
三、传动系统传动系统是数控机床用于控制工件运动的重要组成部分，包括伺服系统、脉冲发生器、驱动器等多个单元。
伺服系统用于控制运动的精度和运动模式，是数控机床的重要指挥部。
脉冲发生器则是生成数控信号的重要元件，它负责将计算机生成的指令转化为驱动电机所需要的信号。
驱动器则是将信号转化成对驱动电机的控制命令，实现机床各个部分的动力传递与调节。
四、辅助装置辅助装置是数控机床的附属设备，包括机床加热制冷系统、润滑系统、过滤系统和注油系统等部分。
这些设备为机床的正常运行和加工保障提供了必要的条件，可以让机床在高负荷、长时间的工作状态下保持稳定效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基础篇课题一数控机床基础教学目标1．了解数控机床的产生和发展。
2．了解数控机床的概念和组成。
3．了解数控机床的种类与应用。
4．了解数控机床加工的特点及应用。
1.1 数控机床的产生与发展随着社会生产和科学技术的不断进步，各类工业新产品层出不穷。
机械制造产业作为国民工业的基础，其产品更是日趋精密复杂，特别是宇航、航海、军事等领域所需的机械零件，精度要求更高、形状更为复杂且往往批量较小，加工这类产品需要经常改装或调整设备，普通机床或专业化程度高的自动化机床显然无法适应这些要求。
同时，随着市场竞争的日益加剧，生产企业也迫切需要进一步提高生产效率，提高产品质量及降低生产成本。
在这种背景下，一种新型的生产设备——数控机床就应运而生了，它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量及新型机械结构等多方面的技术成果，形成了今后机械工业的基础并指明了机械制造工业设备的发展方向。
1．数控机床的产生数控机床的研制最早是从美国开始的。
1948年，美国帕森斯公司（Parsons Co.）在完成研制加工直升机浆叶轮廓用检查样板的加工机床任务时，提出了研制数控机床的初步设想。
1949年，在美国空军后勤部的支持下，帕森斯公司正式接受委托，与麻省理工学院伺服机构实验室（Servo Mechanism Laboratory of the Massachusetts Institute of Technology）合作，开始数控机床的研制工作。
经过3年的研究，世界上第一台数控机床试验样机于1952年试制成功。
这是一台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标连续控制系统铣床，其数控系统全部采用电子管元件，其数控装置体积比机床本体还要大。
后来经过3年的改进和自动编程研究，该机床于1955年进入试用阶段。
此后，其他一些国家（如德国、英国、日本、2数控编程与加工一体化教程前苏联和瑞典等）也相继开展数控机床的研制开发和生产。
1959年，美国克耐·杜列克公司（Keaney & Trecker ）首次成功开发了加工中心（Machining Center ），这是一种有自动换刀装置和回转工作台的数控机床，可以在一次装夹中对工件的多个平面进行多工序的加工。
但是，直到20世纪50年代末，由于价格和其他因素的影响，数控机床仅限于航空、军事工业应用，品种也多为连续控制系统。
直到20世纪60年代，由于晶体管的应用，数控系统进一步提高了可靠性且价格下降，一些民用工业开始发展数控机床，其中多数为钻床、冲床等点定位控制的机床。
数控技术不仅在机床上得到实际应用，而且逐步推广到焊接机、火焰切割机等，使数控技术应用范围不断地得到扩展。
2．数控机床的发展概况自1952年美国研制成功第一台数控机床以来，随着电子技术、计算机技术、自动控制和精密测量等技术的发展，数控机床也在迅速地发展和不断地更新换代，先后经历了5个发展阶段。
第1代数控机床：1952—1959年采用电子管元件构成的专用数控装置（Numerical Control ，NC ）。
第2代数控机床：从1959年开始采用晶体管电路的NC 系统。
第3代数控机床：从1965年开始采用小、中规模集成电路的NC 系统。
第4代数控机床：从1970年开始采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的系统（Computer Numerical Control ，CNC ）。
第5代数控机床：从1974年开始采用微型计算机控制的系统（Microcomputer Numerical Control ，MNC ）。
近年来，微电子和计算机技术日益成熟，其成果正不断渗透到机械制造的各个领域中，先后出现了计算机直接数控（DNC ）系统、柔性制造系统（FMS ）和计算机集成制造系统（CIMS ）。
这些高级的自动化生产系统均以数控机床为基础，它们代表着数控机床今后的发展趋势。
（1）计算机直接数控系统所谓计算机直接数控（Direct Numerical Control ，DNC ）系统，即使用一台计算机为数台数控机床进行自动编程，编程结果直接通过数据线输送到各台数控机床的控制箱。
中央计算机具有足够的内存容量，因此可统一存储、管理与控制大量的零件程序。
利用分时操作系统，中央计算机可以同时完成一群数控机床的管理与控制，因此也称它为计算机群控系统。
目前DNC 系统中的各台数控机床都有各自独立的数控系统，并与中央计算机连成网络，实现分级控制，而不再考虑让一台计算机去分时完成所有数控装置的功能。
随着DNC 技术的发展，中央计算机不仅用于编制零件的程序以控制数控机床的加工过程，而且进一步控制工件与刀具的输送，形成了一条由计算机控制的数控机床自动生产线，它为柔性制造系统的发展提供了有利条件。
（2）柔性制造系统柔性制造系统（Flexible Manufacturing System ，FMS ）也叫做计算机群控自动线，它课题一 数控机床基础3是将一群数控机床用自动传送系统连接起来，并置于一台计算机的统一控制之下，形成一个用于制造的整体。
其特点是由一台主计算机对全系统的硬、软件进行管理，采用DNC 方式控制两台或两台以上的数控加工中心机床，对各台机床之间的工件进行调度和自动传送；利用交换工作台或工业机器人等装置实现零件的自动上料和下料，使机床每天24小时均能在无人或极少人的监督控制下进行生产。
如日本FANUC 公司有一条FMS 由60台数控机床、52个工业机器人、两台无人自动搬运车、一个自动化仓库组成，这个系统每月能加工10000台伺服电机。
（3）计算机集成制造系统计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System ，CIMS ），是指用最先进的计算机技术，控制从定货、设计、工艺、制造到销售的全过程，以实现信息系统一体化的高效率的柔性集成制造系统。
它是在生产过程自动化（例如计算机辅助设计、计算机辅助工艺规程设计、计算机辅助制造、柔性制造系统等）的基础上，结合其他管理信息系统的发展逐步完善的，有各种类型计算机及其软件系统的分析、控制能力，可把全厂的生产活动联系起来，最终实现全厂性的综合自动化。
3．我国数控机床发展概况我国从1958年开始由北京机床研究所和清华大学等单位首先研制数控机床，并试制成功第一台电子管数控机床。
从1965年开始研制晶体管数控系统，直到20世纪60年代末至70年代初，研制的劈锥数控铣床、非圆插齿机等获得成功。
与此同时，还开展了数控铣床加工平面零件自动编程的研究。
1972—1979年是数控机床的生产和使用阶段，例如清华大学成功研制了集成电路数控系统；在车、铣、镗、磨、齿轮加工、电加工等领域开始研究和应用数控技术；数控加工中心机床研制成功；数控升降台铣床和数控齿轮加工机床开始小批生产供应市场。
从20世纪80年代开始，随着改革开放政策的实施，我国先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。
如北京机床研究所从日本FANUC 公司引进FANUC3、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产品的制造技术；上海机床研究所引进美国GE 公司的MTC －1数控系统等。
在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，北京机床研究所又开发出BSO3经济型数控系统和BSO4全功能数控系统，航空航天部706所研制出MNC864数控系统等。
到“八五”末期，我国数控机床的品种已有200多个，产量已经达到年产10000台的水平，是1980年的500倍。
我国数控机床在品种、性能以及控制水平上都有了新的飞跃，数控技术已经进入了一个继往开来的发展阶段。
4．数控机床的发展趋势从数控机床的技术水平看，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自动化是数控机床的重要发展趋势。
对单台主机不仅要求提高其柔性和自动化程度，还要求具有更高层次的柔性制造系统和计算机集成系统的适应能力。
我国国产数控设备的主轴转速已达10000~40000r/min ，进给速度达到30~60m/min ，换刀时间t<2.0s ，表面粗糙度Ra<0.008μm 。
在数控系统方面，目前世界上几个著名的数控装置生产厂家，诸如日本的FANUC 公司、德国的SIEMENS 公司和美国的A-B 公司，其产品都在向系列化、模块化、高性能和4数控编程与加工一体化教程成套性方向发展。
它们的数控系统都采用了16位和32位微处理器，标准总线及软件模块和硬件模块结构，内存容量扩大到了1MB 以上，机床分辨率可达0.1μm ，高速进给速度可达100m/min ，控制轴数可达16个，并采用先进的电装工艺。
在驱动系统方面，交流驱动系统发展迅速。
交流驱动已由模拟式向数字式方向发展，以运算放大器等模拟器件为主的控制器正被以微处理器为主的数字集成元件所取代，从而克服了零点漂移、温度漂移等弱点。
1.2 数控机床的概念及组成1．数控机床的概念数控技术是20世纪中期发展起来的机床控制技术。
数字控制（Numerical Control ，简称NC ）是一种自动控制技术，是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种方法。
数控机床（NC Machine ）就是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。
它是一种综合应用计算机技术、自动控制技术、精密测量技术、通信技术和精密机械技术等先进技术的典型的机电一体化产品。
国家信息处理联盟（International Federation of Information Processing ，简称IFIP ）第五技术委员会对数控机床作了如下定义：数控机床是一种装有程序控制系统的机床，该系统能逻辑地处理具有特定代码和其他符号编码指令规定的程序。
2．数控机床的组成数控机床的种类很多，但任何一种数控机床都是由控制介质、数控系统、伺服系统、辅助控制系统和机床本体等若干基本部分组成，如图1-1所示。
图1-1 数控机床的组成（1）控制介质数控系统工作时，不需要操作工人直接操纵机床，但机床又必须执行人的意图，这就需要在人与机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物即称为控制介质。
在控制介质上存储着加工零件所需要的全部操作信息和刀具相对工件位移信息，因此，控制介质就是将零件加工信息传送到数控装置去的信息载体。
控制介质有多种形式，它随着数控装置类型的不同而不同，常用的有穿孔纸带、穿孔卡、磁带、磁盘和USB 接口介质等。
控制介质上记载的加工信息要经过输入装置传送给数控装置，常用的输入装置有光电纸带输入机、磁带录音机、磁盘驱动器和USB 接口等。
课题一 数控机床基础5除了上述几种控制介质外，还有一部分数控机床采用数码拨盘、数码插销或利用键盘直接输入程序和数据。
另外，随着CAD/CAM 技术的发展，有些数控设备利用CAD/CAM 软件在其他计算机上编程，然后通过计算机与数控系统通信（如局域网），将程序和数据直接传送给数控装置。