一、數(shù)控機(jī)床介紹

　　數(shù)控機(jī)床的特點、組成及工作原理

　　特點：

　　1）能適應(yīng)不同零件的自動加工；

　　2）加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定

　　3）尤其能優(yōu)質(zhì)高效地完成復(fù)雜零件的加工；

　　4）工序集中，一機(jī)多用

　　5）高技術(shù)設(shè)備，購買、使用、維護(hù)和維修費(fèi)用相對較高；

　　組成

　　由輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、輔助控制及強(qiáng)電控制系統(tǒng)和機(jī)床等部分組成。

　　工作原理

　　將被加工零件的形狀、尺寸、工藝要求等信息按規(guī)定編程，并記錄在輸入介質(zhì)上，輸入到數(shù)控裝置。數(shù)控裝置對輸入信息進(jìn)行處理和計算，根據(jù)計算的結(jié)果向各執(zhí)行機(jī)構(gòu)（進(jìn)給系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)等）分配進(jìn)給指令。執(zhí)行機(jī)構(gòu)對來自數(shù)控裝置的各種指令進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換和放大，驅(qū)動機(jī)床的運(yùn)動部件（工作臺、刀具及主軸等）運(yùn)動，按照要求的形狀和尺寸完成零件的加工任務(wù)。而輔助控制則是為了保證機(jī)床安全、方便、有效工作而必不可少的一些操作，如冷卻、潤滑、工件刀具的的自動松夾，排屑，限位，各種保護(hù)，聯(lián)鎖互鎖等。

　　數(shù)控機(jī)床的分類

　　1）按工藝用途分類：

　　1、切削加工類：數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、加工中心等 ?

　　2、成型加工類：數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控彎管機(jī) ?

　　3、特種加工類：數(shù)控線切割、激光加工機(jī)

　　4、其它類型：數(shù)控裝配機(jī)、數(shù)控測量機(jī)

　　2）按控制系統(tǒng)的特點分類（或稱按加工方式分類）

　　1、點位控制系統(tǒng)：僅能控制刀具相對于工件的精確定位控制系統(tǒng)，而在相對運(yùn)動的過程中不能進(jìn)行任何加工。

　　2、點位直線控制系統(tǒng)：不僅具上述功能，而且還能實現(xiàn)沿某一坐標(biāo)軸或兩軸等速的直線移動和加工的功能的控制系統(tǒng)。

　　3、輪廓控制系統(tǒng)：能實現(xiàn)兩軸或兩軸以上的聯(lián)動加工，即具有實現(xiàn)對曲線或曲面輪廓零件的加工能力控制系統(tǒng)。所謂聯(lián)動，就是機(jī)床上各坐標(biāo)軸的運(yùn)動之間有著確定的函數(shù)關(guān)系，這個函數(shù)就是零件的輪廓曲線（曲面）。 3）

　　3）按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的特點分類：

　　1、開環(huán)控制系統(tǒng)：沒有位置反饋裝置的進(jìn)給控制系統(tǒng)，信息流為單向，機(jī)床的位置精度相對閉環(huán)要差一些，但結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定性易于整定，價格便宜，驅(qū)動元件主要是步進(jìn)電機(jī)。 ?

　　2、閉環(huán)控制系統(tǒng)：利用直接從執(zhí)行部件上引入的位置反饋信息（實際位移量）與來自數(shù)控裝置的指令信息進(jìn)行比較，利用比較的結(jié)果（誤差）對執(zhí)行部件實施控制的系統(tǒng)，其控制精度較高，但調(diào)試比較復(fù)雜，多用于高精度的數(shù)控機(jī)床。

　　3、半閉環(huán)控制系統(tǒng)：與閉環(huán)系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)位置反饋是從中間某個環(huán)節(jié)（如電機(jī)軸或絲桿軸）引入的，其結(jié)構(gòu)、性能、精度均介于開環(huán)與閉環(huán)之間。

　　數(shù)控機(jī)床技術(shù)基礎(chǔ)教程詳解

　　一、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

　　關(guān)于數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動方向，ISO組織對作了統(tǒng)一的規(guī)定，并制訂了ISO841標(biāo)準(zhǔn)；這與我國有關(guān)部門制定的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)JB3051-82相當(dāng)。

　?。ㄒ唬┳鴺?biāo)軸及運(yùn)動方向的規(guī)定

　　1、機(jī)床上一個直線進(jìn)給運(yùn)動或一個圓周進(jìn)給運(yùn)動定義一個坐標(biāo)，其中直線進(jìn)給運(yùn)動坐標(biāo)軸為X、Y、Z軸，稱為基本坐標(biāo)軸，它們之間符合右手定則；圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進(jìn)給坐標(biāo)軸分別為A、B、C軸，它們之間符合右手螺旋定則。

　　2、刀具相對運(yùn)動，工件相對靜止原則 不同機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動部件不同，有的機(jī)床是刀具做實際的進(jìn)給運(yùn)動，如車床；有的是工作臺帶著工件做實際的進(jìn)給運(yùn)動，如銑床。機(jī)床坐標(biāo)軸的正向規(guī)定前提： 假定工件靜止，刀具相對于工件作進(jìn)給運(yùn)動；如要表示刀具固定，工件運(yùn)動的坐標(biāo)，則用X′ Y′ Z′ A′ B′ C′來表示。按相對運(yùn)動關(guān)系，由于工件運(yùn)動方向與刀具運(yùn)動方向相反，所以有： +X= -X′+Y= -Y′ +Z= -Z′ +A= -A′ +B= -B′ +C= -C′ 3.附加坐標(biāo)軸 X 、Y、 Z 基本坐標(biāo)系又稱第一坐標(biāo)系，它表示最靠近主軸的坐標(biāo)系。此外，若有平行于基本坐標(biāo)系、稍遠(yuǎn)于主軸的坐標(biāo)系稱為第二坐標(biāo)系，其坐標(biāo)軸用U、V、W軸表示，稱為擴(kuò)展軸，它們分別平行于X 、Y、 Z軸。若還有平行于基本坐標(biāo)系、更遠(yuǎn)于主軸的坐標(biāo)系稱為第三坐標(biāo)系，其坐標(biāo)軸用P、 Q、R軸表示，它們也分別平行于X 、Y、 Z軸。 同理，A、B、C 稱為第一回轉(zhuǎn)坐標(biāo)系；若有其它回轉(zhuǎn)運(yùn)動軸則用D軸、E軸、F軸表示。

　?。ǘ?shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的確定：

　　1、Z坐標(biāo)軸

　　A、對于有且只有一個主軸的機(jī)床，則規(guī)定平行于機(jī)床主軸的坐標(biāo)軸為Z坐標(biāo)軸；Z軸正方向是假定工件不動，刀具遠(yuǎn)離工件的方向；

　　B、若機(jī)床上沒有主軸，則規(guī)定垂直于工件裝夾面的坐標(biāo)軸為Z軸； C.若機(jī)床上有幾根主軸：則規(guī)定選垂直于工件裝夾面的一根主軸作為主要主軸，Z軸即為平行于主要主軸的坐標(biāo)軸。

　　2、X坐標(biāo)軸

　　X坐標(biāo)軸都是水平的

　　A、對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床 若Z軸是垂直的（立式機(jī)床），則規(guī)定從主軸向立柱看去，X軸正方向指向右邊；若Z軸是水平的（臥式機(jī)床），則規(guī)定從主軸（刀具）的后端向工件看去，X軸正方向指向右邊。

　　B、對工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，則規(guī)定X軸在工件的徑向，且平行于橫向滑座，X軸正向為刀具遠(yuǎn)離工件旋轉(zhuǎn)中心線的方向。

　　C、對刀具和工件都不旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，則規(guī)定刀具切削方向為X軸正向。

　　3、Y坐標(biāo)軸： 當(dāng)Z、X坐標(biāo)軸都確定后，可由右手定則確定Y坐標(biāo)軸正向。

　　二、機(jī)床原點與機(jī)床坐標(biāo)系

　　1、機(jī)床原點（機(jī)床坐標(biāo)原點）：

　　是機(jī)床上的一個固定點， 在機(jī)床設(shè)計調(diào)整好后，該點就被唯一的確定下來，用戶不能隨意改動。 對車床：機(jī)床原點一般定義在主軸旋轉(zhuǎn)中心線與卡盤后端面的交點； 對立式銑床：機(jī)床原點定義在X向、Y向工作臺和Z向主軸箱向正方向運(yùn)動到達(dá)的極限位置；

　　2、機(jī)床坐標(biāo)系： 機(jī)床坐標(biāo)系是以機(jī)床原點為坐標(biāo)原點建立的坐標(biāo)系。 3.機(jī)床參考點： 機(jī)床參考點也是機(jī)床上的一個固定點， 在機(jī)床設(shè)計調(diào)整好后，該點就被唯一的確定下來，用戶不能隨意改動；有些機(jī)床上機(jī)床原點與機(jī)床參考點重合。

　　三、工件原點和工件坐標(biāo)系

　　1、編程時選工件圖紙上的某一固定點為原點建立的坐系，稱為工件坐標(biāo)系；該固定點即為工件原點。

　　2、工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的不同。

　　3、工件坐標(biāo)系設(shè)定的依據(jù)：一是要符合零件圖樣尺寸的標(biāo)注習(xí)慣；二是要便于編程時運(yùn)動軌跡的計算；一般可以零件圖樣上的設(shè)計基準(zhǔn)點為工件原點建立工件坐標(biāo)系。例車削加工零件時，工件原點可選擇在工件右端面中心點/ 或工件左端面中心點/或卡盤前端面中心點；銑削加工時，工件原點可選擇在工件上表面中心點。

　　4、工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的聯(lián)系：二者坐標(biāo)軸平行、同向，但原點不同；可通過對刀 ，用G92指令建立二者的聯(lián)系。

　　四、絕對坐標(biāo)與相對坐標(biāo) 絕對坐標(biāo)與相對坐標(biāo)是計量坐標(biāo)值的兩種方式。若運(yùn)動軌跡終點坐標(biāo)是相對于起點來計量的，這種坐標(biāo)系稱為相對坐標(biāo)系（或增量坐標(biāo)系）； 若所有坐標(biāo)點的坐標(biāo)值都相對于工件原點來計量的，這種坐標(biāo)系稱為絕對坐標(biāo)系。 絕對坐標(biāo)時：XA=30 YA=35 XB=12 YB=15 相對坐標(biāo)時：XB=-18 YB=-20 XA=18 YA=20

　　五、尺寸設(shè)定單位 數(shù)控編程中的尺寸設(shè)定單位一般有英制、公制和脈沖當(dāng)量三種。若采用英制尺寸設(shè)定單位，則移動軸尺寸單位為英寸，旋轉(zhuǎn)軸尺寸單位為度；若采用公制尺寸設(shè)定單位，則移動軸尺寸單位為毫米，旋轉(zhuǎn)軸尺寸單位為度；若采用軸脈沖當(dāng)量設(shè)定單位，則移動軸尺寸單位為移動軸脈沖當(dāng)量，旋轉(zhuǎn)軸尺寸單位為旋轉(zhuǎn)軸脈沖當(dāng)量；系統(tǒng)的最小設(shè)定單位是一個脈沖當(dāng)量；即相對于每一個脈沖信號，機(jī)床移動部件的位移量；如直線位移時0.001mm /脈沖；角位移時0.001度/脈沖。