数控机床概述78978

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1、第一章数控机床概述第一节数控机床的产生和发展数控是数值控制（NumericalControl）的简称，其含义是用以数值和符号构成的数值信息自动控制机床的运转，数控机床也简称为NC机床与普通机床靠工人操作手柄进行加工相对应，数控机床的运动是由加工指令信息来进行自动控制的。对于用普通机床难于进行加工的复杂二维、三维形状，数控机床可利用3轴、4轴甚至5轴以上同时控制，高精度得进行加工。数控机床也不需要操作人员始终不离周围，而是可以在加工的同时进行装夹、调整、编程等工作，收到省时省力的的效果。而且对应于不同的零件，只须改变加工指令信息（程序）即可，使只与以往的自动机床相比具有“柔性”。因此

2、数控机床特别适合于多品种、中小批量生产1947年，美国的Parson公司在生产直升机翼检查样板时，为了提高精度和效率提出了用穿孔卡片来控制机床的方案，这一方案迎合了美国空军为开发航天及导弹产品，需要加工复杂零件部件的需求，于是得到了空军的经费支持，开始研究以脉冲方式控制机床各轴的运动，进行复杂轮廓加工的装置。1949年与MIT（麻省理工学院）的伺服机构研究所开始共同研究，历时三年完成了能进行三轴控制的铣床样机，取名为“NumericalControl”。这就是数控机床的所谓第一号机。从此以后，很多厂家都开展了数控机床的研制开发和生产。并在1959年，美国Keaney&Treckre

3、公司开发成功了具有刀库、刀具交换装置、回转工作台，可以在一次装夹中对工件的多个面进行钻孔、锪孔、攻螺纹、镗削、平面铣削、轮廓铣削等多种加工的数控机床。由于它将钻、铣等多种机床的功能集一身，不但省却了工件的反复搬动、安装、换刀等手续而且使加工精度大为提高。从此，数控机床的一个新的种类——加工中心（machiningcenter）诞生了，并逐步成了数控机床中的主力。现在，数控技术已经应用在各种加工机床上，例如数控车床、数控铣床、数控齿轮加工机床、数控电火花、线切割、激光加工机床等等数控机床已发展到不但具有刀具自动交换装置，而且具有工件自动供给、装卸、刀具寿命检测、排屑等各种附加装置，可

4、以进行长时间的无人运转加工。当今的数控机床已经在机械加工部门占有非常重要的地位，是FMS(FlexibleManufacturingSystem)、CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)、FA(FactoryAutomation)的基本构成单位。第二节数控机床的构成与功用数控机床是多品种小批量生产的高效自动化的技术群体。数控机床主要成员有数控车床、加工中心、数控磨床、数控铣床和数控电加工机床。它是把多工序加工、切削处理、刀具磨损和测量等各种功能为一体的自动化机床。数控机床经济性能好，生产效益高，广泛的受到机械加工制造厂的欢迎。如今，各

5、厂商纷纷改进产品性能、降低成本、缩小交货期，竞争日益激烈。数控机床主要由机床主体、数控装置、伺服驱动装置和其它装置构成。数控机床构成图数控机床的主体（一）床身对于数控机床的最重要要求之一是高精度而且具有持久性。尽管现在数控机床有多种机型，但机床主体的静、动几何特性对精度的影响是极大的。如主体的刚性、主轴的回转精度、工作台及床身等运动部件的平滑性、运动与主轴中心线的平行度、垂直度、还有热变形的影响等等。为了保证以上各项精度要求，现在的数控机床厂家采取了许多措施，例如超精密数控机床就在主轴箱、主轴、轴承、滑动等部位使用了工程陶瓷，提高了机床的动、静特性（二）主轴要求数控机床的主轴，应在

6、较大的转速范围内实现无级变速、并能承受较大的力矩。通过变速机构和电动机的调速，使机床主轴转速达到在10-5000（或7000）r/min的范围内以1r/min的间隔进行无级变速。现在在精密数控机床上，以主轴转速超过10000r/min来进行镜面切削的事例也很多。为了进行高精度加工，机床的主轴还配备有润滑油温度自动控制装置，在为主轴头内提供润滑的同时，吸收主轴头内产生的热量，并进行散热。而且对主轴的温控是精细而复杂的，所以应定期对温控装置进行维护，注意清扫保养。（三）进给机构现在的进给机构均已采用了精密的滚珠丝杠，使丝杠的旋转运动变为床身的直线运动。导轨的滑动面采用了具有低摩擦、较高

7、振动衰减特性的氟化物树脂材料。为了保持机床精度，对机床的进给轴、滚珠丝杠、滑动面及平衡链条等还必须进行润滑，现在机床上广泛使用自动给油装置，对各部分进行定时、定量的润滑。控制装置对于数控机床的控制是由数控（NC）和程控（PC）两组装置有机结合来实现的。数控装置是以数值信息对机床进行控制，即，进行数值信息的读入、存储、运算处理，产生表示移动量和速度的脉冲，去控制伺服电动机。而程控装置则是按所定的动作顺序，按着输入输出的条件使各机构动作，即：由程序中的辅助功能M、刀具功能