数控机床的组成及基本工作原理

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数控机床的基本组成及加工原理

第1章绪论1.1 数控机床的基本组成及加工原理1.1.1 数控机床的产生1、产生原因·机械产品日趋精密、复杂，改型也日益频繁，对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。

·在机械制造工业中，单件、小批量生产的零件约占机械加工总量的70％～80％。

为满足多品种、小批量，特别是结构复杂、精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的、能够适于产品频繁变化的“柔性”自动化机床。

2、产生过程·1947年美国帕森斯公司（Parsons）首先提出利用脉冲信号控制机床运动的的概念·1949年美国空军资助，帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院(MIT)合作开始研制。

·1952年研制成功了世界上第一台以数字计算机为基础的数字控制(numerical control，简称NC)3坐标直线插补铣床，从而使机械制造业进入了一个新阶段。

1.1.2 计算机数控的概念与发展1.计算机数控的概念（1）数控的概念GB8129—1997中对NC的定义为：用数值数据的控制装置，在运行过程中不断的引入数值数据，从而对某一生产过程实现自动控制。

（2）数控机床（NC machine tools）若机床的操作命令以数值数据的地式描述，工作还在改照规定的程序自动地进行，则这种机床称为数控机床。

（3）数控系统数控系统是指计算机数字控制装置、可编程序控制器、进给驱动与主轴驱动装置等相关设备的总称。

为区别起见将其中的计算机数字控制装置称为数控装置。

2．计算机数控的发展先后经历了电子管（1952年）晶体管（1959年）、小规模集成电路（1965年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年）和微处理机或微型计算机（1974年）等五代数控系统。

前三代属于采用专用控制计算机的硬接线（硬件）数控装置，一般称为NC数控装置。

，第四代数控系统出现了采用小型计算机代替专用硬件控制计算机，这种数控系统称为计算机数控系统（omputerized numrical control，即CNC）。

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。

数控机床的组成及基本原理

数控机床的组成及基本原理数控机床是指采用数字计算机控制系统控制的机床。

它具有高度自动化、精度高、柔性化加工等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造、机械加工等领域。

下面将介绍数控机床的组成和基本原理。

一、数控机床的组成数控机床主要由数控系统、工作台和运动系统等组成。

1.数控系统：数控系统是整个数控机床的核心部分，它由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括操作面板、中央处理器、驱动器等，软件部分包括数控编程软件、运动控制软件等。

数控系统接收操作者输入的加工程序，进行解析和处理，然后将指令发送给运动系统，控制机床运动。

2.工作台：工作台是数控机床上进行加工的平台，可以固定和夹持工件。

通常有立式工作台和卧式工作台两种形式，可以根据加工需要进行选择。

3.运动系统：运动系统由伺服驱动器和伺服电机组成，用于控制机床各个轴线（如X轴、Y轴、Z轴）的运动。

伺服驱动器接收数控系统发出的脉冲信号，通过控制伺服电机的转速和方向，使机床实现定位、定位速度和加工进给。

二、数控机床的基本原理1.数学模型：数控机床的运动控制是通过坐标系来实现的，其中最常用的是直角坐标系。

在直角坐标系中，将工件的加工轨迹抽象为函数或曲线，通过数学模型来描述。

根据加工要求，可以将工件的几何图形抽象为线段、圆弧、椭圆等数学模型。

2.几何模型：在数控编程中，几何模型是描述加工要求的重要依据。

几何模型包括点、直线、圆弧等基本图形，它们可以通过坐标方式或向量方式描述。

通过几何模型，机床可以控制各个轴线的运动，实现工件在空间中的加工。

3.程序和指令：数控机床的加工程序由一系列指令组成，这些指令可以通过编程软件进行编写。

在加工程序中，可以定义初始状态、加工轨迹、进给速度、刀具位置等。

数控机床的数控系统解析和处理这些指令，将其转化为机床运动的控制信号。

4.运动控制：数控机床通过数控系统将指令传递给伺服驱动器和伺服电机，控制各个轴线的运动。

伺服驱动器根据接收到的脉冲信号，控制伺服电机的转速和方向，实现机床的定位和进给。

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。

数控机床的组成和工作原理

a、绝对坐标取值—以工件坐标系原点为基准给出的零件的坐标值。 b、增量坐标取值—零件上后一点的坐标相对于前一点的增量值。
2.5.3 数控机床的自由度
数控机床不受空间6个自由度的限制，只要存在一个能独立运动的直线轴或旋转轴，就称为有一个轴或一个坐标；
数控机床在进行连续轨迹控制过程中，若干轴同时动作或同时受控称为联动。能联动的轴数越多，则数控系统的功能越强，加工能力越强；
转
换
各轴
驱动电路
放大
2.3 数控机床的基本工作原理
（2）点位控制与轮廓加工控制
点位控制-控制点到点之间的距离。特点：与刀具路径无关。包括钻、镗、攻螺纹等加工。
轮廓加工控制-亦称连续轨迹控制，分为加工平面曲线（X,Y轴运动的合成）和加工空间曲线（X,Y,Z轴运动的合成）两种情况。
轮廓加工控制的特点：对各坐标轴的移动量、速度及相互间的比例同时进行控制。
几轴几联动是数控机床的重要技术指标。
由逻辑编程实现
组合逻辑控制
定时润滑、刀库控制、主轴管理等。
由PLC来实现
（4）数控机床常用的调试功能：P17
2.4 数控机床的基本类型
2.4.1 按运动轨迹分类（1）点位控制系统-代表：数控钻床，数控镗床，etc.
只控制刀具相对于工件定位点的位置精度，不控制刀具的运动轨迹，刀具运动过程中不进行切削。
注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。
（2）数控机床工件原点与工件坐标系
工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点。该点也可以是与对刀点重合。
工件坐标系：以工件原点为零点建立的坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算。

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集机械、电子、液压、传感等技术于一体的高精度、高效率的数控机床。

它的基本组成部分包括机床主体、数控系统、刀具系统、控制设备、液压系统、机床附件等。

1.机床主体：数控车床的机床主体由床身、主轴箱、工作台、床鞍、电气箱等组成。

床身是数控车床的主体支撑部分，负责承担工件和刀具的加工负荷。

主轴箱包括主轴、前轴和后轴，负责传动和控制主轴的转速和进给速度。

工作台是工件的加工平台，可以沿着床身的滑轨进行沿床移动。

床鞍是支撑工作台的部件，通过导轨和直线导轨与床身相连接。

电气箱负责存放和保护数控系统和电气元件。

2.数控系统：数控系统是数控车床的核心部分，负责控制机床的各项运动和加工过程。

数控系统包括硬件和软件两个部分。

硬件包括数控主机、输入设备和输出设备等，负责数据的采集和处理。

软件包括编程系统和运行控制系统等，负责编写和修改加工程序，并控制机床按照程序进行自动化加工。

3.刀具系统：刀具系统由刀架、刀杆、刀片组成，负责刀具的选择和切削加工。

刀架是刀具的支撑部分，可以进行刀具的进给、进给速度、进给深度和切削宽度的调节。

刀杆安装在刀架上，固定刀片并将切削力传递到刀架上。

刀片是用来进行切削加工的工具，根据不同的加工需求选择不同的刀片类型。

4.控制设备：控制设备包括电气控制箱、操作面板等组成部分。

电气控制箱负责接收和转换数控系统发送的指令，并通过电气元件控制机床的各项运动。

操作面板是数控系统的操作界面，用来设置加工参数、编写加工程序和监控机床的运行状态。

5.液压系统：液压系统负责机床主轴箱、刀架、工作台等部位的液压传动和控制。

液压系统包括液压油箱、液压泵、液压阀等组成部分。

液压油箱用来储存液压油，液压泵用来提供液压油的动力，液压阀用来控制液压油的流动和压力。

6.机床附件：机床附件包括夹具、传感器、冷却装置等附件。

夹具用来固定工件，保证工件的稳定和精度。

传感器负责检测和测量机床的运动状态和加工过程的数据。

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是一种通过计算机程序控制工作过程的机床。

其主要组成部分包括机床本体、数控装置、执行机构和编程输入装置。

下面将详细介绍数控机床的组成和工作原理。

一、机床本体包括床身、工作台、主轴箱和进给机构等部分。

床身是数控机床的基础，用于支撑其他各部件。

工作台是用于安装工件的平台。

主轴箱包含主轴和主轴驱动装置，用于使工具高速旋转。

进给机构包括进给运动的驱动装置，如伺服电机和滚珠丝杠等。

二、数控装置是数控机床的核心部件，它接收编程输入的指令，并将其转换为机床可以执行的信号。

数控装置由计算机和控制器两部分组成。

计算机负责进行数值计算和处理，控制器则进行信号转换和输出。

三、执行机构是将数控装置输出的信号转换为机床实际动作的部件。

其中，伺服系统用于控制进给和主轴的运动，其通过监测运动误差并进行修正，实现精确控制。

刀库和换刀系统用于自动更换工具，提高工作效率。

冷却系统用于冷却切削过程中产生的热量，保持机床的稳定工作。

四、编程输入装置用于向数控装置输入工艺参数和加工路径等信息。

常见的编程输入装置有编程盘、键盘和计算机等。

编程盘通过机械方式输入指令，一般用于简单的数控机床。

键盘和计算机则提供了更灵活和便捷的输入方式，适用于复杂的加工工艺。

数控机床的工作原理是：首先，操作人员根据工件要求编写加工程序，并将程序输入数控装置。

然后，数控装置依次读取程序中的指令，并转换为相应的电信号。

这些电信号经过执行机构，控制机床本体的运动，如进给运动和主轴转速等。

在加工过程中，数控装置会不断监测加工精度，并根据设定的参数进行修正。

最后，机床通过刀具对工件进行加工，完成预定的加工任务。

总之，数控机床是一种通过计算机程序控制运动和加工的高精度、高效率的机床。

其主要组成部分包括机床本体、数控装置、执行机构和编程输入装置。

通过数控装置的控制，机床能够实现高精度、高效率的加工，并提高生产效益。

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
数控机床是一种通过数字指令来控制工作过程的机床。

它由数控系统、机械部分和执行部分组成。

数控系统包括主机、数控装置、输入输出设备、中央处理器等。

机械部分包括机床主体、工作台、刀具和工件夹持装置等。

执行部分包括伺服电机、伺服阀、液压元件和传感器等。

1.数控程序输入：操作人员通过数控系统的输入设备，将加工工艺及
相关参数输入数控系统，形成加工程序。

2.程序处理：数控系统的中央处理器将输入的加工程序进行处理，生
成机床控制指令，并将其存储在内存中。

3.指令解释与分发：数控系统根据存储在内存中的控制指令，将其解
释为相应的电信号，经过分发输出给机床的执行部分。

4.机床控制：执行部分接收到数控系统的控制信号后，根据控制指令
控制机床的各个动作，包括主轴转速、进给速度、刀具切削位置等。

5.加工操作：根据数控系统的控制指令，机床开始进行加工操作，如
切削、打磨、钻孔等。

6.检测与反馈：执行部分会将机床在加工过程中的状态反馈给数控系统，包括刀具的位置、工件的位置等。

数控系统通过传感器采集这些反馈
信息，并对其进行处理和判断。

7.加工完成：根据加工程序的设置，数控系统会判断加工是否完成，
如果未完成，则继续进行加工操作；如果已完成，数控系统会停止机床的
运动。

总结起来，数控机床通过输入加工程序，经过程序处理和解释，控制机床的各个动作，从而实现对工件的精确加工。

它具有加工精度高、生产效率高、自动化程度高等优点，被广泛应用于各种工业制造领域。

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数控机床是一种通过计算机数控系统控制工作过程的机床。

它能够自动执行各种加工操作，具有高精度、高效率和灵活性等优点。

下面将详细介绍数控机床的工作原理及工作过程。

一、工作原理数控机床的工作原理主要包括数控系统、伺服系统、传动系统和执行系统。

1. 数控系统：数控系统是数控机床的核心部件，它由硬件和软件两部分组成。

硬件包括主机、数控装置和输入输出设备等，软件包括数控程序和参数等。

数控系统通过计算机控制，将加工图纸转化为数控程序，并通过数控装置将程序传输给机床进行加工操作。

2. 伺服系统：伺服系统是数控机床的动力系统，它由伺服电机、传感器和伺服控制器等组成。

伺服电机通过传感器检测位置和速度等信息，并将信号传输给伺服控制器，控制电机的转动。

伺服系统能够实现高精度的位置控制，确保机床的精确加工。

3. 传动系统：传动系统是数控机床的动力传输系统，它由主轴、伺服电机和传动装置等组成。

主轴通过伺服电机驱动，将切削刀具转动起来，完成加工操作。

传动装置包括齿轮、皮带和螺杆等，能够将电机的转动传递给切削刀具。

4. 执行系统：执行系统是数控机床的执行部件，它包括工作台、刀库和切削刀具等。

工作台能够实现工件的定位和夹紧，确保加工的准确性。

刀库可以存放多种切削刀具，根据加工要求自动选择合适的刀具进行加工。

二、工作过程数控机床的工作过程主要包括工件加工准备、数控程序编制、机床调试和加工操作等步骤。

1. 工件加工准备：在进行数控机床加工之前，需要进行工件的准备工作。

包括选择合适的工件材料、制定工件加工方案、制定数控程序和准备切削刀具等。

2. 数控程序编制：根据工件的加工要求，使用专门的数控编程软件编写数控程序。

数控程序包括加工路径、加工速度和切削参数等信息。

编写好的数控程序通过输入输出设备传输给数控机床。

3. 机床调试：在进行正式加工之前，需要对数控机床进行调试。

主要包括安装切削刀具、调整工作台位置和设置切削参数等。

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组成及主要性能指标

数控机床的工作原理组成及主要性能指标数控机床是一种利用计算机进行控制的高精度机床，它采用数字信号来代替传统机床上的机械仪器，实现对机床运动和加工过程的精确控制。

数控机床广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等行业。

本文将介绍数控机床的工作原理组成和主要性能指标。

一、数控机床的工作原理组成1.控制系统：控制系统是数控机床的核心部分，它由硬件和软件两部分组成。

硬件包括电源、控制器、传感器等，它们负责对输入指令进行解释和处理。

软件包括数控程序编制和分析软件，负责将工件的设计图纸转化成机床能够识别的指令。

2.驱动系统：驱动系统负责将控制系统输出的指令转化为机床各轴的运动信号，驱动伺服电机完成机床工作。

常见的驱动系统包括伺服电机驱动、液压驱动和气动驱动等。

伺服电机驱动方式比较常见，它通过闭环控制实现对机床轴的精确驱动。

3.机床本体：机床本体是数控机床的主体部分，包括机床床身、进给机构、主轴箱等。

床身是机床的支撑结构，进给机构负责机床各轴的进给运动，主轴箱负责驱动切削工具旋转。

4.操作面板：操作面板是机床的人机交互界面，用于输入指令和参数，监控机床运行状态。

操作面板通常包括数字显示器和操作按钮，通过它可以实现对机床的操作控制。

5.刀具与夹具：刀具和夹具是机床上完成加工的关键部分，刀具负责切削工作，夹具负责固定工件。

数控机床的刀具和夹具需要与控制系统兼容。

1.来回定位精度：来回定位精度是机床在多次来回定位中，重复性定位误差的范围。

它是衡量机床重复定位精度的重要指标，通常以±mm为单位。

2.直线度误差：数控机床在进给各轴进行直线运动时，与规定的直线轨迹的最大偏离量。

直线度误差常以mm/m为单位。

3.平行度误差：数控机床在进行平行移动时，各轴平面的最大偏离量。

平行度误差常以mm为单位。

4.轮廓精度：轮廓精度是指机床加工出来的工件轮廓与设计图纸要求的轮廓的接近程度。

表达方式一般是加工后的工件尺寸与设计尺寸之间的偏差。