数控机床的主要性能指标
牧野机床参数说明书
牧野机床参数说明书一、前言牧野机床是一家专注于研发、生产和销售高精度数控机床的企业。
参数说明书是为了让用户更加了解牧野机床产品的性能特点，从而更好地选择和使用机床。
本文将详细介绍牧野机床的参数，包括主要技术指标、结构特点和适用范围等。
二、主要技术指标1. 精度要求：牧野机床以高精度著称，其加工精度可达到微米级别。
在加工过程中，牧野机床保证了高度稳定的加工质量，确保了产品的精度要求。
2. 主轴转速：牧野机床具备高速主轴，转速范围广泛，能满足不同材料和工艺的加工需求。
3. 加工尺寸范围：牧野机床的加工尺寸范围宽广，能满足不同尺寸产品的加工需求。
同时，机床具备高刚性结构，能够保证在大尺寸加工时的稳定性和精度。
4. 进给速度：牧野机床的进给速度快，可实现高效率的加工，提高生产效益。
5. 控制系统：牧野机床采用先进的数控系统，具备高速、高精度的运动控制能力，能够实现复杂零件的加工和多种工艺的自动化控制。
6. 功率要求：牧野机床的功率适中，既能满足加工需求，又能节约能源，提高生产效率。
三、结构特点1. 基床：牧野机床的基床采用高刚性材料制造，具备良好的抗震性和稳定性。
同时，基床的设计经过优化，能够有效吸收加工过程中的振动，提供稳定的工作环境。
2. 主轴系统：牧野机床的主轴系统采用精密轴承和先进的冷却系统，确保主轴的高速运转和稳定性。
同时，主轴系统具备自动换刀功能，能够实现多种工艺的快速切换。
3. 进给系统：牧野机床的进给系统采用精密的滚珠丝杠和高精度的伺服电机，能够实现高速、高精度的进给运动。
同时，进给系统具备快速移动功能，提高了工作效率。
4. 控制系统：牧野机床的控制系统采用先进的数控技术，具备强大的功能和稳定的性能。
用户可以通过触摸屏操作界面，实现各种加工参数的调整和监控。
5. 保护系统：牧野机床具备完善的安全保护系统，包括紧急停机按钮、过载保护、断电保护等功能，保障了操作人员和机床的安全。
四、适用范围牧野机床广泛适用于各种行业的加工需求，包括航空航天、汽车制造、模具制造、电子设备等。
数控机床动态性能测试与评估
数控机床动态性能测试与评估数控机床是现代制造业中的重要设备，其动态性能的好坏直接影响到工件加工的精度和质量。
为了确保数控机床在工作过程中的稳定性和准确性，必须对其动态性能进行测试与评估。
本文将介绍数控机床动态性能测试的方法和评估的相关指标，以期提供参考和指导。
一、测试方法数控机床的动态性能测试主要包括加速度测试、速度测试和定位精度测试三个方面。
下面将详细介绍这三个测试方法。
1. 加速度测试加速度测试旨在评估数控机床在快速启停过程中的稳定性能。
测试时，通过设置不同的加速度值，使数控机床在规定时间内加速至最高速度，然后再减速停下来。
通过测量加速度过程中的振动情况和减速停顿过程中的位置误差，可以评估机床的加速度性能。
2. 速度测试速度测试是评估数控机床在运行过程中的速度变化和稳定性能。
测试时，通过设置不同的速度值，使机床在规定的时间内运行一段距离。
通过测量运行过程中的位置误差和速度波动情况，可以评估机床的速度性能。
3. 定位精度测试定位精度测试是评估数控机床在停下来后，重新启动时的位置回归能力。
测试时，通过将机床移动至一个位置，然后停下来，再重新启动，通过测量重新启动后的位置与目标位置之间的偏差，可以评估机床的定位精度。
二、评估指标数控机床的动态性能评估需要考虑多个指标，下面将介绍几个常用的评估指标。
1. 加速度度量指标加速度的度量指标主要包括最大加速度、平均加速度和加速度时间。
最大加速度表示在加速过程中达到的最高加速度值，平均加速度表示加速过程中的平均加速度大小，加速度时间表示加速过程所需的时间长度。
2. 速度度量指标速度的度量指标主要包括最大速度、平均速度和速度波动。
最大速度表示运行过程中达到的最高速度值，平均速度表示运行过程中的平均速度大小，速度波动表示速度变化的波动情况，波动越小表示机床的速度稳定性越好。
3. 定位精度度量指标定位精度的度量指标主要包括位置误差和重复定位精度。
位置误差表示机床在停下来后重新启动时与目标位置之间的偏差大小，重复定位精度表示机床在多次停下来后重新启动时的位置回归能力。
61125数控车床参数
61125数控车床参数61125数控车床是一种常见的数控加工设备，它具有多种参数和特性。
首先，让我们从机床的基本参数开始：1. 加工直径，61125数控车床通常具有加工直径的参数，这是指它能够加工的工件的最大直径范围。
这个参数通常是车床的重要参考指标之一。
2. 加工长度，这个参数指的是数控车床能够加工的工件的最大长度范围，也是评价车床加工能力的重要参数之一。
3. 主轴转速，主轴转速是指数控车床主轴的旋转速度范围，通常以转/分或者r/min为单位。
主轴转速的范围将影响到车床的加工适用范围，比如对于不同材料的加工需要不同的转速。
4. 主轴孔径，主轴孔径是指数控车床主轴的孔径大小，这个参数将决定车床能够加工的材料直径范围。
5. 主电机功率，主电机功率是指数控车床主轴驱动电机的功率大小，通常以千瓦（kW）为单位。
主电机功率的大小将直接影响车床的加工能力和效率。
6. X、Z轴行程，X、Z轴行程是指数控车床在X、Z方向上的行程范围，它决定了车床能够加工的工件尺寸范围和加工精度。
7. 快进速度，快进速度是指数控车床在空转状态下X、Z轴的最大移动速度，它影响了车床的加工效率。
8. 定位精度，定位精度是指数控车床在加工过程中的定位精度，这个参数直接关系到加工零件的尺寸精度和加工质量。
此外，61125数控车床还可能具有其他特殊的参数和功能，比如自动换刀、刀具库容量、冷却系统等。
这些参数和功能将根据具体的车床型号和厂家而有所不同。
总的来说，61125数控车床作为一种常见的数控加工设备，具有多种参数和特性，用户在选购和使用时需要根据实际加工需求进行综合考虑。
数控机床的参考指标
数控机床的参考指标（1）数控机床的主要技术规格数控车床主要有床身、刀架最大回转直径、最大车削长度、最大车削直径等；数控铣床主要有工作台、工作台t形槽、工作台行程等规格尺寸。
（2）数控机床的运动指标数控机床主轴使用直流或交流控制器电动机驱动，采用高速高精度轴承提振，确保主轴具备较宽范围和较低调头精度，以及较低的刚度和抗震性。
现代数控机床的主轴广泛达至5000～10000r/min，甚至更高的输出功率。
主轴输出功率可以通过操作方式面板上的“主轴输出功率倍率”控制器轻易发生改变，其调节范围为50％～120％，每档间隔为5％～10％。
（3）数控机床的精度指标1）脉冲当量（分辨率）脉冲当量就是影响数控机床加工精度和表面质量的主要因素,因而是数控机床的关键精度指标.普通数控机床的精度指标就是0.001mm,经济型数控机床的精度指标为0.01mm,高精度或逊于高精度数控机床的精度指标为0.001mm～0.0001mm。
2）定位精度定位精度是指数控机床工作台等移动部件所达到的实际位置的精度.实际位置与指令位置的差值为定位误差.引起定位误差的因素包括伺服系统、检测系统、进给系统误差，以及运动部件的几何误差。
定位误差将直接影响零件加工的精度，一般数控机床的定位精度为0.001mm～0.018mm。
通俗来讲定位精度就是程序指定移动量与实际移动量之间的误差。
比如：程序输入x轴正方形移动50mm实际测量移动量是49.95这个定位精度就是0.05/503）重复定位精度重复定位精度就是所指在相同的条件下，使用相同的操作方法，重复展开同一动作时，获得的一致性程度。
通常数控机床的重复定位精度为0.008mm。
重复定位精度就是每次行进和归还是不是逗留在同一个点上。
比如说：当前测量x轴边线表中表明50mm程序取值指令正方向切削50mm，表中表明可能将就是99.05mm（因为存有误差）然后程序取值选定正数方向切削50mm，此时如果没误差的话必须就是50mm，但是因为重复定位误差，这时候表中可能将表明50.05mm或者49.95mm此时的重复定位精度就是0.05/50（4）刀具系统数控机床包括刀架工位数、刀具孔直径、刀杆尺寸、换刀时间等各项内容。
数控机床技术中的机床强度与刚性分析
数控机床技术中的机床强度与刚性分析数控机床作为现代制造业中不可或缺的设备，其稳定性、精确性以及加工效率都直接关系到产品质量和生产效益。
而机床强度和刚性作为数控机床的重要指标，对于机床的性能、加工精度和寿命都具有决定性的影响。
机床强度是指机床在受力作用下，能够承受的最大载荷及其变形程度。
而机床刚性则是指机床在受力作用下的变形量与受力的比值。
这两个指标影响着机床加工时的动态和静态刚性以及加工精度。
机床强度和刚性的分析需要考虑到机床受力情况以及机床结构的特点。
首先，机床受力主要来自工件加工过程中的切削力、惯性力和外部载荷。
这些力会产生扭转力矩、弯曲力矩和拉力等。
机床的床身、立柱、主轴箱等部件会在加工过程中承受这些力。
因此，机床的各个部件的强度要足够，以保证不发生塑性变形或破裂。
其次，机床的刚性分析是在机床受力下，预测机床在工作过程中的形变情况，在一定加工条件下保持稳定性和加工精度。
刚性较好的机床能够减小由于切削力和惯性力引起的振动和形变，并保持工件上的位置和形状不受影响。
机床的刚性取决于机床结构和材料的选择。
为了保证机床的强度和刚性，可以采取以下几种措施。
首先，对机床的结构进行优化设计，强度计算和刚性仿真分析。
通过计算机辅助工程软件，包括有限元分析和应力分析等工具，可以确定机床的设计是否满足强度和刚性的要求。
在设计阶段，考虑到机床的整体刚性和热变形，可以采用适当的增强策略，如加增刚性梁、加厚床身等。
其次，选用高强度和高刚性材料作为机床的零部件。
例如优质合金钢、球墨铸铁等材料具有优异的机械性能，可以提高机床的强度和刚性，减小变形。
同时，材料的选择还应考虑耐磨性和耐热性等特点，以满足机床长时间运行的要求。
另外，合理设计机床的结构形式，包括床身结构、支撑形式和导轨类型等。
床身结构的合理性直接关系到机床的刚性和稳定性。
加工负载大的机床常采用箱式结构或硬脊柱结构。
支撑形式应具有良好的刚性，以防止机床在切削过程中的振动。
数控机床可靠性技术的发展（四篇）
数控机床可靠性技术的发展在我国的中高档数控机床市场，由于国产数控机床的可靠性较低，也就成为了占有率较低的主要原因，而且可靠性已经成为国内数控机床的一个重要技术瓶颈。
1.数控机床可靠性概念及指标1.1数控机床可靠性所谓的数控机床可靠性，就是指数控机床产品及其系统能够在限定时间内完成一定的动作指令的能力。
1.2数控机床可靠性指标对于数控机床可靠性主要有以下两个指标：第一，平均无故障时间（MeanTimeBetweenFailure，简称MTBF），就是指数控机床产品连续发生两次故障之间的平均时间。
这种平均故障时间常用做数控机床可靠性评价的一个定量指标。
该数值越大，说明系统的可靠性越高。
第二，平均故障修复时间（MeanTimeToRepair，简称MTTR)，一般是指系统修复一次故障所需要的时间，其所需的流程是确认失效配件获得维修重新投入使用。
当该数值越小时，该系统的可靠性越高。
2.数控机床可靠性技术存在的问题2.1数控机床可靠性研究的学者和机构较少由于数控机床可靠性技术的研究需要很多部门、学科的交叉工作，并且耗时、耗资，再加上研究成果获得较慢。
与一些关键共性技术的研究相比，国内很少有专门对数控机床可靠性进行较大力度的研究，那么能够对数控机床可靠性进行研究的科研机构非常稀缺，一直没能形成一套完整的技术体系。
2.2数控机床可靠性数据积累薄弱对于数控机床的可靠性数据而言，不但要有数控机床的故障数据，也需要一些维修、载荷数据等。
虽然我国已经积累了一定的数控机床故障、维修以及载荷数据等，然而很多数据也仅是针对某一型号的数控机床而已，并不能涵盖较大的用户群体和多样的数控机床类型。
那么就会使得数控机床进行可靠性设计时，不能得到较多的经验值，故使得我国的数控机床的可靠性设计严重先天不足。
2.3数控机床故障机理研究不足目前大多数都是以故障独立为假设的条件下进行研究，然后对数控机床的故障数据进行可靠性建模，继而评估故障所带来的危害性。
数控机床的技术指标
数控机床的技术指标数控机床的技术指标包括规格指标、精度指标、性能指标和牢靠性指标。
1.规格指标：规格指标是指数控机床的基本力量指标，主要有以下几方面：行程范围：坐标轴可控的运动区间，它反映该机床允许的加工空间，通常状况工件的轮廓尺寸应在加工空间的范围之内，个别状况，工件轮廓也可大于机床的加工范围，但其加工范围必需在加工空间范围之内。
工作台面尺寸：它反映该机床安装工件大小的最大范围，通常应选择比最大加工工件稍大一点的面积，这是由于要预留夹具所需的空间。
承载力量：它反映该机床能加工零件的最大重量。
主轴功率和进给轴扭矩：它反映该机床的加工力量，同时也可间接反映机床刚度和强度。
掌握轴数和联动轴数：数控机床掌握轴数通常是指机床数控装置能够掌握的进给轴数目。
现在，有的数控机床生产厂家也认为掌握轴数包括全部的运动轴，即进给轴、主轴、刀库轴等。
数控机床掌握轴数和数控装置的运算处理力量、运算速度及内存容量等有关。
联动轴数是指数控机床掌握多个进给轴，使它们按零件轮廓规定的规律运动的进给轴数目。
它反映数控机床实现曲面加工的力量。
2.精度指标：几何精度：它是综合反映机床的关键零部件和总装后的几何外形误差的指标。
这些指标可分为两类：第一类是对机床的基础件和运动大件（如床身、立柱、工作台、主轴箱等）的直线度、平面度、垂直度的要求，如工作台的平面度、各坐标轴运动方向的直线度和相互垂直度、相关坐标轴到归与工作台面、T形槽侧面的平行度等其次类是对机床执行切削运动的主要部件—主轴的运动要求，如主轴的轴向窜动、主轴孔的径向跳动、主轴箱移动导轨与主轴轴线的平行度、主轴轴线与工作台面的垂直度（立式）或平行度（卧式）等。
位置精度：它是综合反映机床各运动部件在数控系统的掌握下空载所能达到的精度。
依据各轴能达到位置精度就能推断出加工时零件所能达到的精度。
这类指标主要有：定位精度：它是指数控机床各移动轴在确定的终点所能达到的实际位置精度，其误差称为定位误差。
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的工作原理、组成及主要性能指标数控机床的基本操作（以BEIJING—FANUC0i 数控系统为例）数控机床的工作原理数控机床是用数字信息进行控制的机床。
凡是用代码化的数字信息将刀具移动轨迹信息记录在程序介质上，然后送人数控系统经过译码和运算，控制机床刀具与工件的相对运动，加工出所需工件的一类机床即为数控机床。
数控加工的基本过程。
在数控机床加工工件前，要分析零件图，拟定零件加工工艺方案，明确加工工艺参数，然后按编程规则编制数控加工程序。
当加工零件的几何信息和工艺信息转换为数字化信息后，可以用不同方法输入到机床的数控系统中，经检查无误即可启动机床，运行数控加工程序数控装置自动完成数控加工程序发出的各种控制指令。
如果不出现故障，直到加工程序运行结束，零件加工完毕为止。
数控加工的控制过程与计算机控制打印机的打印过程，特别是与计算机控制绘图机的绘图过程非常相似。
数字控制是相对于模拟控制而言的。
数字控制系统或计算机数字控制系统用字长来表示不同精度信息，可进行复杂的算术运算、逻辑运算和信息处理，通过改变软件（而非电路或机械机构）实现信息处理方式和过程的转换，具有很好的柔性功能。
cNc系统方便、可靠、精度高，广泛应用于机械运动的轨迹、检测和辅助运动控制等各方面，其中，轨迹控制是机床和工业机器人的主要控制内容。
数控机床的组成数控机床一般由输人输出设备、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（眦）及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。
（1）输入和输出装置。
是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备。
输人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，传送并存人数控装置内。
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。
数控机床的性能指标
2．按机床所用进给伺服系统不同分类 (1)．开环伺服系统 开环伺服系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率 步进电机和电液脉冲马达等。如图所示。由数控系统送出 的进给指令脉冲，通过环形分配器、按步进电机的通电方 式进行分配，并经功率放大后送给步进电机的各相绕组， 使之按规定的方式通、断电，从而驱动步进电机旋转。再 经同步齿形带、滚珠丝杠螺母副驱动执行部件。每给一脉 冲信号，步进电机就转过一定的角度，工作台就走过一个 脉冲当量的距离。数控装置按程序加工要求控制指令脉冲 的数量、频率和通电顺序，达到控制执行部件运动的位移 量、速度和运动方向的目的。由于它没有检测和反馈系统 ，故称之为开环。其特点是结构简单，维护方便，成本较 低。但加工精度不高，如果采取螺距误差补偿和传动间隙 补偿等措施，定位精度可稍有提高。
数控技术及特种加工
机电工程系 ：李伟
2013-2014-2
一.数控机床的产生和发展
1949年美国Parson公司与麻省理工学院开始合作，历时 三年研制出能进行三轴控制的数控铣床样机，取名 “Numerical Control”。数控即数字控制(Numerical Control，简称NC)。数控技术即NC技术，是指用数字化信 息发出指令并实现自动控制的技术。计算机数控 (Computerized Numerical Control，简称CNC)是指用计 算机实现部分或全部的数控功能。采用数控技术的自动控 制系统为数控系统，采用计算机数控技术的自动控制系统 为计算机数控系统，其被控对象可以是生产过程或设备。 如果被控对象是机床，则称为数控机床。
三.数控机床的工作原理
数控机床是一种高度自动化的机床，它在加工工艺与加工 表面形成方法上与普通机床基本相同，最根本的不同在于 实现自动化控制的原理与方法上：数控机床是用数字化的 信息来实现自动控制的。在数控机床上加工零件时，首先 要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根 据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参 数、刀具参数，再按数控机床规定采用的代码和程序格式， 将与加工零件有关的信息如工件的尺寸、刀具运动中心轨 迹、位移量、切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀 量)以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切削液的开 与关)等编制成数控加工程序，然后将程序输入到数控装 置中，经数控装置分析处理后，发出指令控制机床进行自 动加工。
数控设备可靠性指标
数控机床可靠性的四项指标（1）平均无故障间隔时间平均无故障间隔时间，MTBF （Mean Time Between Failures ）是指对可修复产品，相邻故障工作时间的平均值，是衡量可靠性的重要指标，具体数值在产品标准中给出。
据统计，数控系统最低可接受的MTBF 不应该低于3000h 。
统计资料表明，国外数控系统的MTBF 为5000h~22000h 。
对可靠性的评估，主要是考核无故障性参数。
数控系统丧失规定的功能称为故障。
平均无故障工作时间能准确反映数控设备正常工作的时间。
它是指一次故障发生后，到下次故障发生前无故障间隙工作时间的平均值。
MTBF 的观测值可用如下公式计算： MTBF =1N 0∑i =1n t i =∑i =1n t /∑i =1nr i 式中，N 0为在评定周期内机床累计故障频数；n 为机床抽样台数；i t 为在评定周期内第i 台机床实际工作时间h ，r i 为在评定周期内第i 台机床出现故障的频数。
数控机床经过早期磨损期后，消除了早期故障，进入正常工作阶段，其工作基本控制在偶然失效阶段，可以认为其故障间隔时间服从指数分布。
数控机床故障间隔时间的区间估计一般取置信区间水平为1-α=90%，即真值落在估计区间的概率为90%。
其双侧置信区间按下式估计：其单侧置信区间按下式估计：θ>2T X 0.102(2r +2)=θL式中，r 为发生故障的次数；T 为定时截尾试验时间，X 0.052、X 0.952、X 0.102为参数为0.05、0.95、0.10的分布数。
评定时根据数控机床发生故障的次数及相关发生的时间，然后按照上述公式进行计算即可。
MTBF 越长表示可靠性越高，正确工作能力越强。
（2）平均修复时间平均修复时间（Mean Time To Repair）又称平均事后维修时间，是从发现故障到机床恢复规定性能所需修复时间的平均值，简称MTTR。
它包括确认失效发生所必需的时间、维修所需要的时间、获得配件的时间、维修团队的响应时间、记录所有任务的时间以及将设备重新投入使用的时间。
精密数控机床标准
精密数控机床标准一、精度要求精密数控机床的精度要求包括位置精度、重复精度、切削精度等。
其中，位置精度包括各轴的位置精度和旋转精度，要求机床在运动过程中保持稳定和精确。
重复精度要求机床在相同条件下多次运行同一程序，结果的一致性要高。
切削精度要求机床在切削过程中，能够准确地控制切削量和深度，达到理想的切削效果。
二、几何精度几何精度包括机床的几何误差和结构稳定性。
要求机床的导轨、主轴、传动系统等部件的几何误差要小，同时结构稳定性要好，能够保证长期使用的精度稳定性。
三、定位精度定位精度是指机床各轴在运动过程中实际到达的位置与指令位置的一致性。
要求机床的控制系统响应速度快、定位精度高，同时具有较好的稳定性。
四、重复定位精度重复定位精度是指机床在相同条件下多次运行同一程序，实际到达的位置与指令位置的一致性。
要求机床的重复定位精度要高，说明机床的控制系统和传动系统稳定性好。
五、切削精度切削精度是指机床在切削过程中，实际切削量和深度的控制精度。
要求机床的切削系统响应速度快、切削量准确，同时具有较好的抗振性和稳定性。
六、主轴精度主轴是机床的重要部件，要求主轴的旋转精度要高，包括主轴的径向跳动、轴向窜动等。
同时要求主轴具有良好的热稳定性和长期使用的精度保持性。
七、伺服系统精度伺服系统是控制机床运动的关键部件，要求其定位精度和重复定位精度要高，同时响应速度要快。
伺服系统的稳定性直接影响到机床的整体性能和精度。
八、测量系统精度测量系统是检测机床精度的关键部件，要求其测量精度要高，同时具有较好的响应速度和稳定性。
测量系统的精度直接影响到机床的加工质量和精度检测。
九、床身刚性要求床身是机床的基础部件，要求其刚性要高，能够保证在切削过程中不发生共振和变形。
同时床身的结构稳定性要好，能够长期保持精度和稳定性。
十、抗振性要求机床在切削过程中会产生振动，要求其抗振性要好，能够有效地抑制振动。
抗振性不好的机床会影响加工质量和精度，同时也会缩短机床的使用寿命。
数控机床位置精度及标准
数控机床位置精度及标准数控机床是现代制造业中不可或缺的的设备，广泛应用于汽车、航空、医疗、工程机械等领域。
所谓数控机床位置精度，就是指数控机床在工作过程中所能达到的加工精度水平。
优秀的数控机床位置精度能够提高生产效率、提高质量保障以及节约成本。
一、数控机床位置精度的定义和分类机床精度是机床本身特性指标，机床加工精度则是机床的加工能力指标。
数控机床位置精度是指数控机床在工作过程中所能达到的加工精度水平。
根据加工对象的特点，数控机床加工的位置精度可以分为内外圆直径精度、平面度精度、位置精度和直线度精度等。
其中，内外圆直径精度是常见的量测指标，是个综合性的参数，直接关系到加工轴线的精度和轮廓的准确性；平面度精度则是指工件表面与基准面的平面度差值；位置精度是在绝对位置下测量，与工件的绝对位置有关；直线度精度是指在工作台坐标系上的误差。
二、数控机床位置精度的影响因素数控机床位置精度的影响因素很多，包括机床自身结构、控制系统、加工刀具与工件材料等。
具体影响因素如下：（1）机床结构。
机床的结构对数控机床位置精度的影响最为显著。
一般来说，机床的刚性越高，抗震性能越强，位置精度就越高。
在机床设计时，应考虑减小机床结构的自由度，对关键部位进行加强。
（2）控制系统。
数控机床的数控系统是机床能否达到指定精度的关键。
控制系统负责机床的运动控制，包括运动算法研究、算法设计、编程调试、自动补偿等方面。
数控机床应选择高精度、高速度、高稳定性的数控系统，以保证位置精度的稳定性。
（3）加工刀具。
加工刀具的优劣与数控机床位置精度也有着较大的关系。
良好的刀具可以确保工件轮廓的准确度、表面光洁度及加工精度，同时可以降低机床切削力、温度及振动，从而提高机床的稳定性及加工效果。
（4）工件材料。
加工对工件材料也有一定的要求。
不同工件材料表现出不同的加工特性，因此选择合适的工件材料也是保证数控机床位置精度的一条有效路径。
三、数控机床位置精度的检测和标准为了保证数控机床位置精度的优异表现，须定期对其进行检测。
《数控技术》习题
《数控技术》练习与思考题1.1 数控加工技术的概念是什么?其主要发展历程经过哪几个阶段?1.2 数控机床的工作原理是什么？数控加工的特点有哪能些？1.3 数控机床由哪能几个部分组成?各个部分的基本功能是什么?1.4 数控机床按工艺用途分有哪些类型？1.5 点位控制方式与轮廓控制方式有什么不同？各适用于什么场合？1.6 简述开环、半闭环、闭环控制数控机床的区别？1.7 数控机床的主要性能指标有哪能些？1.8什么是直接数字控制系统？1.9 什么是柔性制造系统？它由哪能些基本部分组成？1.10 计算机集成制造系统由哪能些基本部分组成？1.11 数控加工技术的发展趋势是什么？2.1试述手工编程的内容与方法。
2.2机床坐标确定的原则是什么?什么叫机床原点和零点?2.3什么叫编程原点和工件原点?它们之间有何关系?2.4数控程序和程序段的格式是什么？包括哪几类指令代码?2.5什么叫准备功能指令和辅助功能指令?它们的作用如何?2.6试述G00、G01、G02、G03使用特点。
2.7M00、M02、M30的区别是什么?2.8数控加工编程时为什么设置工件坐标系?数控车床设置工件坐标系有几种？它们有何区别?2.9钻、镗削固定循环和车削固定循环各有哪几种？其指令格式、应用场合是什么?2.10数控车床刀具半径补偿功能指令有哪些?使用这些指令时应注意的问题是什么?2.11钻、镗削固定循环固定循环的基本动作有哪些?2.12数控铣削编程时如何设置工件坐标系? 采用哪两种坐标编程方式?2.13数控铣削编程刀具长度补偿指令和刀具半径补偿指令有何作用？写出它们的指令格式。
2.14数控编程返回参考点指令有哪些?它们作用是什么？2.15编写如图2.68所示零件的粗、精车削加工程序，加工图2.69铣削编程零件图2.16编写如图2.69所示零件铣削加工程序，工件厚度10mm。
要求：①顺铣加工，在图样上标出走刀路线（按ABC顺序）。
②用刀具半径补偿的方法编程，各程序段要求注释。
部分习题解答
部分习题解答省级精品课程《数控加工技术》习题解答第一章数控加工技术概论1.1 数控加工技术的概念是什么?其主要发展历程经过哪几个阶段?答:1）数控加工技术是集传统的机械制造、计算机、现代控制、传感控制、信息处理、光机电技术于一体，在数控机床上进行工件切削加工的一种工艺方法，是根据工件图样和工艺要求等原始条件编制的工件数控加工程序输入数控系统，控制机床刀具与工件的相对运动，从而实现工件的加工。
2）数控加工技术主要发展历程经过了二个阶段6个时代。
第一阶段：数控（NC）阶段，又称为硬件数控阶段，从1952年~1970年。
第一代数控（1952-1959年）：采用电子管构成的硬件数控系统；第二代数控（1959-1965年）：采用晶体管电路为主的硬件数控系统；第三代数控（1965年开始）：采用小、中规模集成电路的硬件数控系统；第二阶段：计算机数控（CNC）阶段：又称为软件数控阶段，从1970年~现在。
第四代数控（1970年开始）：采用大规模集成电路的小型通用电子计算机数控系统；第五代数控（1974年开始）：采用微型计算机控制的数控系统；第六代数控（1990年开始）：采用工控PC机的通用CNC系统。
1.2 数控机床的工作原理是什么？数控加工的特点有哪能些？答：1）将被加工零件图纸上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序，并输入数控装置，经过信息处理、分配，控制机床各坐标轴以最小位移量(通常只有0.001mm)为单位进行移动，其合成运动实现了刀具与工件的相对运动，完成零件的加工。
数控机床的加工，实质是应用了“微分”原理。
2)数控加工的特点有：1)自动化程度高，能减轻工人的劳动强度和改善劳动条件；2)零件加工精度高、加工质量稳定；3)加工生产率高；4)良好的经济效益；5)复杂产品加工能力强；6)适应性强，适合加工单件或小批量复杂工件；7）有利于生产管理的现代化。
1.3 数控机床由哪能几个部分组成?各个部分的基本功能是什么?答:1)数控机床由控制介质、数控装置、伺服系统、检测系统和机床本体五部分组成。
机床数控系统的参数及报警
机床数控系统的参数及报警1. 机床数控系统的参数机床数控系统是一种用于控制机床运动的系统，它由许多参数组成。
这些参数可以分为几个主要的类别：1.1 运动参数运动参数用于控制机床的各个轴的运动。
主要的运动参数包括：•螺距：用于控制机床的进给速度，决定了每个主轴旋转一周时机床移动的距离。
•进给速度：控制机床在进给轴上的运动速度。
•加速度和减速度：控制机床在启动和停止时的加速度和减速度，影响机床的响应速度和精度。
1.2 力和扭矩参数力和扭矩参数用于控制机床在加工过程中的力和扭矩。
主要的力和扭矩参数包括：•主轴功率：用于控制机床主轴的功率输出，影响机床的加工能力和效率。
•进给轴功率：用于控制机床进给轴的功率输出，影响机床的进给速度和运动精度。
•力和扭矩限制：设置机床在加工过程中的最大力和扭矩限制，以保护机床和工件。
1.3 控制参数控制参数用于控制机床数控系统的操作和功能。
主要的控制参数包括：•通信协议：用于与上位机或其他设备进行通信的协议，如RS-232、Modbus等。
•控制模式：控制机床的工作模式，如手动模式、自动模式等。
•运动规划：控制机床轴的运动规划方式，如直线插补、圆弧插补等。
2. 机床数控系统的报警机床数控系统在工作过程中可能会发生各种各样的故障和问题，这些故障和问题会导致机床无法正常工作。
为了及时发现和解决这些问题，机床数控系统通常会提供报警功能。
主要的报警包括：2.1 伺服报警伺服报警是指伺服系统发生故障或错误时产生的报警。
主要的伺服报警包括：•位置偏差报警：当机床的实际位置和期望位置之间的偏差超过一定范围时，会产生报警。
•超速报警：当机床的运动速度超过预设的最大速度时，会产生报警。
•过载报警：当机床在加工过程中受到过大的负载时，会产生报警。
2.2 通信报警通信报警是指机床数控系统与上位机或其他设备之间的通信发生故障或错误时产生的报警。
主要的通信报警包括：•通信超时报警：当机床与上位机之间的通信超时时，会产生报警。
数控车床的主要性能指标介绍
数控车床的重要性能指标介绍主轴采纳直流或交流电动机驱动，具有较宽调速范围和较高回转精度，主轴本身刚度与抗振性比较好。
现在数控机床主轴普遍达到5000～10000r／min甚至更高的转速，对提高加工质量和各种小孔加工极为有利；主轴可以通过操作面板上的转速倍率开关调整转速；在加工端面时主轴具有恒线切削速度（恒线速单位：mm/min），是衡量车床的紧要性能指标之一。
数控车床该系统有进给速度范围、快速（空行程）速度范围、运动辨别率（最小移动增量）、定位精度和螺距范围等重要技术参数。
进给速度是影响加工质量、生产效率和刀具寿命的重要因素，直接受到数控装置运算速度、机床动特性和工艺系统刚度限制。
数控机床的进给速度可达到10～30m／min其中进给速度为加工的速度，快进速度为不加工时移动的速度，进给速度可通过操作面板上的进给倍率开关调整。
脉冲当量（辨别率）是CNC紧要的精度指标。
有其两个方面的内容，一是机床坐标轴可达到的掌控精度（可以掌控的最小位移增量），表示CNC每发出一个脉冲时坐标轴移动的距离，称为实际脉冲当量或外部脉冲当量；二是内部运算的最小单位，称之为内部脉冲当量，一般内部脉冲当量比实际脉冲当量设置得要小，为的是在运算过程中不损失精度，数控系统在输出位移量之前，自动将内部脉冲当量转换成外部脉冲当量。
实际脉冲当量决议于丝杠螺距、电动机每转脉冲数及机械传动链的传动比，其计算公式为实际脉冲当量＝传动比×丝杠螺距/电动机每转脉冲数数控机床的加工精度和表面质量取决于脉冲当量数的大小。
一般数控机床的脉冲当量—，般为0.001mm，简易数控机床的脉冲当量一般为0.01mm，精密或超精密数控机床的脉冲当量一般为0.0001mm，脉冲当量越小，数控机床的加工精度和表面质量越高。
定位精度是指数控机床各移动轴在确定的尽头所能达到的实际位置精度，其误差称为定位误差。
定位误差包括伺服系统、检测系统、进给系统等的误差，还包括移动部件导轨的几何误差等。
数控机床的特点及主要技术指标
数控机床的特点
（9）价格贵，调试维修复杂，需要专门的技术人员
数控机床是以数控装臵为代表的新技术对传统机械制 造产业渗透形成的机电一体化产品，它涉及了机械、信息 处理、自动控制、伺服驱动、自动检测、软件技术等许多 领域，尤其是采用了许多高、新、尖的先进技术，使得数 控机床的整体价格较高。 由于其结构复杂，所以要求调试和维修人员需经过专 门的技术培训。
第一章 数控机床概述 §1-1数控机床的特点及主要技术指标
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返 回
结 束
章目录
§1-1数控机床的特点及主要技术指标
一数控机床的特点 二数控机床的主要技术指标
数控机床的规格和性能指标
数控机床的规格和性能指标
数控机床主要性能指标数控机床主要性能指标包括：定位精度、移动精度、主轴控制、运动性能四项性能指标。
（1）定位精度指标一般是指定位精度、重复定位精度、分度精度等指标。
（2）移动精度指标主要是指分辨度与脉冲当量。
（3）主轴控制主要是指可控轴数和联动轴数。
（4）运动性能指标主要是指主轴转速、进给速度、行程、摆角范围、刀库容量和换刀时间等。
数控机床的技术标准数控机床是以数字化制造技术为核心的机电一体化机床，通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其它辅助系统组成，大致上可分为数控车床、数控铣床、加工中心等16大种类。
在“十二五”规划中，明确提出了重点发展高端装备制造业的信息化、自动化、智能化水平，而这显然离不开精密机床行业的有力支持。
对精度、速度、功率等的控制能力指标是机床产品的主要追求目标。
针对中国机床工具行业的数控技术与国际先进水平相比仍相对落后的局面，究其根由，可以说，高品质的功能配套部件发展缓慢是其中的主要原因之一，这些功能部件的性能直接影响到主机的整体技术水平，与数控机床产业的发展息息相关。
在数控机床行业的实际应用中，交流伺服系统已明显占据了一定的优势。
而按照机床传动机械的不同，又将应用的伺服系统分为进给伺服与主轴伺服两类。
在主轴伺服驱动单元方面，由于需要提供加工各类工件所需的切削功率，因而要求其能够满足机床主轴调速范围宽、低速大转矩、动态响应快等特性，同时还可配合CNC系统实现刚性攻丝、主轴速度控制、Cs轴控制实时切换等高性能。
而进给伺服驱动单元以数控机床的各坐标为控制对象，以产生机床的切削进给运动，因此，特别强调其对位置与速度控制的准确性和快速性，且可靠性要高。
6140数控车床参数
6140数控车床参数数控车床（CNC车床）是一种通过计算机数控系统驱动工作台和刀架进行半自动加工的机床。
下面将对数控车床常见的一些参数进行详细介绍。
1.加工能力数控车床的加工能力是指其加工零件的最大尺寸和最大重量。
一般来说，数控车床的最大加工直径和最大加工长度是两个关键参数。
最大加工直径决定了数控车床能够加工零件的最大尺寸，而最大加工长度则决定了数控车床能够加工零件的最大长度。
此外，数控车床还有最大工件重量的限制，这是由其主轴的承载能力决定的。
2.主轴转速范围主轴转速范围是指数控车床主轴的最小转速和最大转速之间的范围。
主轴转速是控制加工质量和加工效率的重要因素之一、一般来说，数控车床的主轴转速范围越宽，就能够适应更多种类的加工需求。
3.主轴功率主轴功率是指数控车床主轴的功率大小。
主轴功率决定了数控车床可以承载的切削负荷大小。
一般来说，主轴功率越大，数控车床就能够加工更硬的材料，或者进行更重的切削加工。
4.伺服系统伺服系统是数控车床的核心控制系统之一，它负责驱动工作台、刀架等组件进行运动。
数控车床的伺服系统通常包括伺服电机、伺服放大器、编码器等组成。
伺服系统的性能直接影响着数控车床的精度和稳定性。
5.控制系统控制系统是数控车床的另一个核心控制系统，它负责接收操作员的指令，将其转化为机床运动或切削参数等信号，并控制数控车床按照设定的路径进行加工。
控制系统通常由数控设备、计算机和控制软件组成。
6.刀架形式数控车床的刀架形式决定了其可用的切削工具类型和数量。
常见的刀架形式有东西刀架和上下刀架两种。
东西刀架可以同时安装多个刀具，适用于多种切削工艺。
而上下刀架则只能安装一个刀具，适用于一些简单的加工工艺。
7.供给方式供给方式是指数控车床的工作台移动方式。
常见的供给方式有车床床身滑块供给和龙门式供给两种。
车床床身滑块供给适用于小型和中型数控车床，龙门式供给适用于大型数控车床。
8.加工精度加工精度是指数控车床在加工过程中能够达到的尺寸精度和形状精度。
一、1.数控机床的主要性能指标
一、1.数控机床的主要性能指标一）、数控机床的精度精度是数控机床的重要技术指标之一。
精度主要指加工精度、定位精度和重复定位精度。
1、定位精度和重复定位精度定位精度是指数控机床工作台等移动部件实际运动位置与指令位置的一致程度，其不一致的差量即为定位误差。
定位误差包括伺服系统、检测系统、性进给系统等误差，还包括移动部件导轨的几何误差等。
定位误差将直接影响零件加工的位置精度。
重复定位精度是指在同一台数控机床上，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。
重复定位精度受伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。
一般情况下，重复定位精度是成正态分布的偶然性误差，它影响一批零件加工的一致性，是一项非常重要的性能指标。
2、分度精度分度精度是指分度工作台在分度时，实际回转角度与指令回转角度的差值。
分度精度既影响零件加工部位在空间的角度位置，也影响孔系加工的同轴度等。
3、分辨率与脉冲当量分辨率是指可以分辨的最小位移间隔。
对测量系统而言，分辨率是可以测量的最小位移；对控制系统而言，分辨率是可以控制的最小位移增量，即数控装置每发出一个脉冲信号，反映到机床移动部件上的移动量，一般称为脉冲当量。
脉冲当量是设计数控机床的原始数据之一，其数值的大小决定数控机床的加工精度和表面质量。
脉冲当量越小，数控机床的加工精度和加工表面质量越高。
4、加工精度近年来，伴随着数控机床的发展和机床结构特性的提高，数控机床的性能与质量都有了大幅度的提高。
中等规格的加工中心，其定位精度普通级达到(±0.005∽±0.008)mm/300mm，精密级达到±0.001∽±0.003mm／全程；普通级加工中心的加工精度达到±1.5μm ，超精密级数控车床的加工圆度已经达到0.1μm ，表面粗糙度为Ra0.3 μm 。
二）、数控机床的可控轴数与联动轴数可控轴数是指数控系统能够控制的坐标轴数目。
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数控机床的主要性能指标
一、数控机床的精度
精度是数控机床的重要技术指标之一。
精度主要指加工精度、定位精度和重复定位精度。
1、定位精度和重复定位精度
定位精度是指数控机床工作台等移动部件实际运动位置与指令位置的一致程度，
其不一致的差量即为定位误差。
定位误差包括伺服系统、检测系统、性进给系统等误差，还包括移动部件导轨的几何误差等。
定位误差将直接影响零件加工的位置精度。
重复定位精度是指在同一台数控机床上，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。
重复定位精度受伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。
一般情况下，重复定位精度是成正态分布的偶然性误差，它影响一批零件加工的一致性，是一项非常重要的性能指标。
2、分度精度
分度精度是指分度工作台在分度时，实际回转角度与指令回转角度的差值。
分度精度既影响零件加工部位在空间的角度位置，也影响孔系加工的同轴度等。
3、分辨率与脉冲当量
分辨率是指可以分辨的最小位移间隔。
对测量系统而言，分辨率是可以测量的最小位移；对控制系统而言，分辨率是可以控制的最小位移增量，即数控装置每发出一个脉冲信号，反映到机床移动部件上的移动量，一般称为脉冲当量。
脉冲当量是设计数控机床的原始数据之一，其数值的大小决定数控机床的加工精度和表面质量。
脉冲当量越小，数控机床的加工精度和加工表面质量越高。
4、加工精度
近年来，伴随着数控机床的发展和机床结构特性的提高，数控机床的性能与质量都有了大幅度的提高。
中等规格的加工中心，其定位精度普通级达到(±0.005∽
±0.008)mm/300mm，精密级达到±0.001∽±0.003mm／全程；普通级加工中心的加工精度达到±1.5μm ，超精密级数控车床的加工圆度已经达到0.1μm ，表面粗糙度为Ra0.3 μm 。
二、数控机床的可控轴数与联动轴数
可控轴数是指数控系统能够控制的坐标轴数目。
该指标与数控系统的运算能力、运算速度以及内存容量等有关。
目前，高档数控系统的可控轴数已多达24轴。
数控机床的联动轴数是指机床数控装置控制的坐标轴同时达到空间某一点的坐标数目。
目前有两轴联动、三轴联动、四轴联动、五轴联动等。
三轴联动数控机床可以加工空间复杂曲面；四轴联动、五轴联动数控机床可以加工宇航叶轮、螺旋桨等零件。
三、数控机床的运动性能指标
数控机床的运动性能指标主要包括主轴转速、进给速度、坐标行程、回转轴的转角范围、刀库容量及换刀时间等。
1、主轴转速
目前，随着刀具、轴承、冷却、润滑及数控系统等相关技术的发展，数控机床主轴转速已普遍提高。
以中等规格的数控机床为例，数控车床从过去的1000∽2000r/min提高到4000∽6000r/min ，加工中心从过去的2000∽3000r/min提高到现在的10000r/min以上。
在高速加工的数控机床上，通常采用电动机转子和主轴一体的电主轴，可以使主轴达到每分钟数万转。
这样对各种小孔加工以及提高零件加工质量和表面质量都极为有利。
2、进给速度和加速度
数控机床的进给速度和切削速度一样，是影响零件加工质量、加工效率和刀具寿命的主要因素。
目前国内数控机床的进给速度可达10～15m/min，国外一般可达15～
30m/min 。
进给加速度是反映进给速度提速能力的性能指标，也是反映机床加工效率的重要指标。
国外厂家生产的加工中心加速度可达2g。
3、坐标行程
数控机床坐标轴X 、Y 、Z 的行程大小，构成数控机床的空间加工范围，即加工零件的大小。
4、刀库容量和换刀时间
刀库容量是指刀库能存放加工所需要的刀具数量。
目前常见的中小型加工中心多为16～60把，大型加工中心达100 把以上。
换刀时间指有自动换刀系统的数控机床，将主轴上使用的刀具与装在刀库上的下一工序需用的刀具进行交换所需要的时间。
目前国内生产的数控机床的换刀时间可达到4∽5s。
刀库容量和换刀时间对数控机床的生产率有直接影响。
数控机床的规格指标
¡规格指标是指数控机床的基本功能，主要有以下几方面。
¡ 1.行程范围
¡行程范围是指坐标轴可控的运动区间，它是直接体现机床加工能力的指标参数，一般指数控机床坐标轴X、Y、Z的行程大小构成的空间加工范围。
¡ 2. 摆角范围
¡摆角范围是指坐标轴可控的摆角区间，数控机床摆角的大小也直接影响加工零件空间部位的能力。
¡ 3.主轴功率和进给轴扭矩
¡主轴功率和进给轴扭矩反映数控机床的加工能力，同时也可以间接反映该数控机床的刚度和强度。
¡ 4. 控制轴数和联动轴数
¡控制轴数是指机床数控装置能够控制的坐标数目。
联动轴数是指机床数控装置控制的坐标轴同时达到空间某一点的坐标数目，它反映数控机床的曲面加工能力。
¡ 5. 刀具系统
¡刀具系统主要指刀库容量及换刀时间，它对数控机床的生产率有直接影响。
¡ 1.6.2 数控机床的精度指标
¡ 1. 分辨率和脉冲当量
¡分辨率是指两个相邻的分散细节之间可以分辨的最小间隔。
脉冲当量是指数控控制系统每发出一个脉冲信号，机床机械运动就产生一个相应的位移量，通常称其为脉冲当量。
¡ 2. 定位精度和重复定位精度
¡定位精度是指数控机床工作台等移动部件所达到的实际位置的精度。
¡重复定位精度是指在相同的条件下，采用相同的操作方法，重复进行同一动作时，所得到结果的一致程度。
¡ 3. 分度精度
¡分度精度是指分度工作台在分度时，理论要求回转的角度值和实际回转的角度值的差值。
¡数控机床的运动指标
¡ 1. 主轴转速
¡数控机床的主轴一般均采用直流或交流主轴电动机驱动，选用高速精密轴承支承，保证主轴具有较宽的调速范围和足够高的回转精度、刚度和抗振性。
目前，数控机床主轴转速已普遍达到（5000~10000）r/min，甚至更高。
¡ 2. 进给速度
¡数控机床的进给速度是影响零件加工质量、生产效率以及刀具寿命的主要因素。
目前国内数控机床的进给速度可达（10~15）m/min，国外为（15~30）m/min。
¡ 1. 平均无故障时间（Mean Time Between Failures，MTBF）
¡MTBF是指一台数控机床在使用中平均两次故障间隔的时间，即数控机床在寿命范围内总工作时间和总故障次数之比。