数控机床的主运动系统的特点
数控机床的主运动系统的特点
数控机床是目前制造业中应用最广泛的高端智能化加工设备之一，它
的主要优势在于可实现高精度、高效率的大批量加工。而数控机床的
主运动系统是整个设备的关键部分，它的特点决定了机床的加工能力
和稳定性。
一、直线传动系统
数控机床的主轴和工作台系统在运动过程中需要通过直线传动实现位
置的准确控制，这种传动系统的特点是运动平稳、速度可调、精度高，因此在高精度加工场合中应用非常广泛。直线传动系统一般采用伺服
电机驱动，能够通过编码器进行位置反馈和误差校正，从而大幅提高
加工精度和稳定性。
二、旋转传动系统
数控机床的旋转传动主要是指主轴电机驱动刀具的旋转工作。这种传
动系统的特点是转速高、扭矩大、运动精度高，能够完成各种难度的
机械加工工作。在现代数控机床中，一般都采用交流电机和换向器组
合作为主轴传动系统，能够实现精度高、稳定性好的运动状态。
三、动态响应能力
数控机床的主运动系统在加工过程中需要具备快速、准确的动态响应
能力，以实现对工件的精确加工处理。这种响应能力受到许多因素的
影响，例如传动链路、伺服系统的响应时间、控制算法等。因此，在
设计数控机床主运动系统时需要充分考虑这些因素，以实现更快、更
精确的加工效果。
四、刚性稳定性
数控机床的主运动系统具备高强度、高硬度、高刚性的特点，能够承
受各种机械加工过程中的大力和冲击，并保持稳定的加工状态。在机
械传动系统中，包括滚珠丝杠、轴承、冷却系统等部分都需要考虑刚
性和稳定性问题，以确保整个系统的加工精度和效率。
综上所述，数控机床的主运动系统具有多种特点，包括直线传动系统、旋转传动系统、动态响应能力和刚性稳定性等。这些特点对于数控机
床的整体性能起到关键作用，决定了机床在机械加工领域的核心竞争力。随着科技的不断发展，数控机床的主运动系统也在不断优化，未
来可更好地应对各种机械加工需求。
1.3 数控机床的特点与分类
数控机床的特点与分类 一、数控机床的特点 数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点： 1.对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法； 2.加工精度高，具有稳定的加工质量； 3.可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件； 4.加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； 5.机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）； 6.机床自动化程度高，可以减轻劳动强度； 7.有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础； 8.对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高； 9.可靠性高。 二、数控机床的分类 1.按运动控制方式分类 （1）点位控制仅实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；对轨迹不作控制要求；运动过程中不进行任何加工。适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。 （2）直线控制 不仅要求控制点到点的精确定位，而且要求机床工作台或刀具（刀架）以给定的进给速度，沿平行于坐标轴的方向或与坐标轴成45°角的方向进行直线移动和切削加工。 （3）轮廓控制 对多个坐标轴同时进行控制，使之协调运动(坐标联动)，使刀具相对工件按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工。 适用范围：数控车床、数控铣床、加工中心等用于加工曲线和曲面的机床。 2.按伺服系统类型分类 （1）开环控制 特点:没有位置检测装置，指令信号是单向的。结构简单，制造成本较低，价格便宜, 精度一般不高。用于经济型数控车、铣、线切割机床。 （2）半闭环控制 特点:带有位置检测装置，常安装在伺服电机上或丝杠的端部，通过检测伺服电机或丝杠的角位移间接计算出机床工作台等执行部件的实际位置值，然后与指令位置值进行比较，进行差值控制。 闭环控制环内不包括丝杠螺母副及机床工作台导轨副等大惯量环节，因此可以获得稳定的控制特性，而且调试比较方便，价格也较全闭环系统便宜。 （3）闭环控制 特点:带有位置检测装置,安装在机床刀架或工作台等执行部件上,随时检测执行部件的实际位置。差值控制，误差修正，直到消除。加工精度很高,但由于
数控机床及其维护第2章练习题答案
第2章思考与练习题答案 1. 数控机床与普通机床相比，在机械传动和结构上有哪些特点？ 答案： （1）高刚度数控机床要在高速和重负荷条件下工作，因此，机床的床身、立柱、主轴、工作台、刀架等主要部件，均需具有很高的刚度，工作中应无变形或振动。 （2）高灵敏度数控机床通过数字信息来控制刀具与工件的相对运动，它要求在相当大的进给速度范围内都能达到较高的精度，因而运动部件应有较高的灵敏度。 （3）高抗震性数控机床的一些运动部件，除应具有高刚度、高灵敏度外，还应具有高抗振性，即在高速重切削情况下应无振动，以保证加工工件的高精度和高的表面质量。特别要注意的是应避免切削时的谐振，因此对数控机床的动态特性提出更高的要求。 （4）热变形小机床的主轴、工作台、刀架等运动部件，在运动中常易产生热量，而工艺过程的自动化和精密加工的发展，对机床的加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求。 （6）可靠性机床在自动条件下工作，这就要求机床具有高可靠性，像在工作中动作频繁的刀库、换刀机构、工件交换装置等部件都具有自锁和互锁装置保证在长期工作中十分可靠。 2. 数控机床的主传动系统有哪些要求？ 答案： 与普通机床比较，数控机床主传动系统具有下列特点： （1）转速高、功率大。它能使数控机床进行高速、大功率切削，实现高效率加工。随着涂层刀具、陶瓷刀具和超硬刀具的发展，数控机床切削速度也不断的提高。 （2）所选用的电机主要使用新型的交流伺服电动机，而不在采用普通的交流异步电动机或传统的直流调速电动机。 （3）变速范围大，可实现无级调速。数控机床的主传动系统要求有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。 （4）具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪声低。主传动件的制造精度与刚度高，耐磨性好；主轴组件采用精度高的轴承及合理的支承跨距，具有较高的固有频率，实现动平衡，保持合适的配合间隙并进行循环润滑。 （5）具有特有的刀具安装结构。能实现刀具的快速或自动装卸。 3. 数控机床的主轴变速方式有那几种？试述其特点及应用范围。 答案： （1）带有变速齿轮的主传动 在带有齿轮变速的主传动系统中，液压拨叉和电磁离合器是两种常用的变速操纵方法：1）使用液压拨叉变速。液压拨叉变速在主轴停车之后进行啮合。在一些数控机床中需按点动按钮使主电动机瞬时冲动接通，在其它自动变速的数控机床主运动系统中，通常增设一台微电动机，它在拨叉移动滑移齿轮的同时带动各传动齿轮作低速回转，滑移齿轮就顺利啮合。液压拨叉变速是一种有效的办法，但它增加了数控机床液压系统的复杂性,增加了变速的中间
数控机床的主运动系统的特点
数控机床的主运动系统的特点 数控机床是目前制造业中应用最广泛的高端智能化加工设备之一，它 的主要优势在于可实现高精度、高效率的大批量加工。而数控机床的 主运动系统是整个设备的关键部分，它的特点决定了机床的加工能力 和稳定性。 一、直线传动系统 数控机床的主轴和工作台系统在运动过程中需要通过直线传动实现位 置的准确控制，这种传动系统的特点是运动平稳、速度可调、精度高，因此在高精度加工场合中应用非常广泛。直线传动系统一般采用伺服 电机驱动，能够通过编码器进行位置反馈和误差校正，从而大幅提高 加工精度和稳定性。 二、旋转传动系统 数控机床的旋转传动主要是指主轴电机驱动刀具的旋转工作。这种传 动系统的特点是转速高、扭矩大、运动精度高，能够完成各种难度的 机械加工工作。在现代数控机床中，一般都采用交流电机和换向器组 合作为主轴传动系统，能够实现精度高、稳定性好的运动状态。 三、动态响应能力 数控机床的主运动系统在加工过程中需要具备快速、准确的动态响应 能力，以实现对工件的精确加工处理。这种响应能力受到许多因素的 影响，例如传动链路、伺服系统的响应时间、控制算法等。因此，在 设计数控机床主运动系统时需要充分考虑这些因素，以实现更快、更
精确的加工效果。 四、刚性稳定性 数控机床的主运动系统具备高强度、高硬度、高刚性的特点，能够承 受各种机械加工过程中的大力和冲击，并保持稳定的加工状态。在机 械传动系统中，包括滚珠丝杠、轴承、冷却系统等部分都需要考虑刚 性和稳定性问题，以确保整个系统的加工精度和效率。 综上所述，数控机床的主运动系统具有多种特点，包括直线传动系统、旋转传动系统、动态响应能力和刚性稳定性等。这些特点对于数控机 床的整体性能起到关键作用，决定了机床在机械加工领域的核心竞争力。随着科技的不断发展，数控机床的主运动系统也在不断优化，未 来可更好地应对各种机械加工需求。
数控机床的主传动系统
数控机床的主传动系统 一、主传动装置 1．数控机床主传动系统的特点 （1）转速高、功率大 (2）调速范围宽 （3）主轴能自动实现无级变速，转速变换迅速可靠 （4）数控机床的主轴组件具有较大的刚度、较高的精度和高的耐磨性能 （5）在加工中心上，还具有安装刀具和刀具交换所需的自动夹紧装置，以及主轴定向准停装置，以保证 刀具和主轴、刀库、机械手的正确啮合。 （6)为了扩大机床功能，一些数控机床的主轴能实现C轴功能（主轴回转角度的控制） 2．数控机床主传动装置 （1）带有二级齿轮的变速装置确保低速时输出大扭矩，扩大恒功率调速范围，以满足机床重切削时对输出扭矩特性的要求。 （2)采用定比传动装置定比传动装置常用同步齿形带或三角带连接电机与主轴，避免了齿轮传动引起的振动与噪声。 （3）采用电主轴电主轴传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构,主轴部件的刚性更好。但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴影响较大,需对主轴进行强制冷却. 二、主轴结构 1．数控车床主轴部件结构 1、5—螺钉；2—带轮连接盘；3、15、16—螺钉；4—端盖；6—圆柱滚珠轴承；7、9、11、12—挡圈；8—热调整套； 10、13、17—角接触球轴承；14—卡盘过渡盘；18—主轴；19—主轴箱箱体 数控车床主轴部件结构示意图 1—驱动爪；2—卡爪；3—卡盘；4—活塞杆；5—液压缸；6、7—行程开关 液压驱动动力的自定心夹盘
2．数控加工中心（镗、铣床）主轴部件结构 （1）刀具夹紧装置和切屑清除装置 1－刀架；2－拉钉；3－主轴；4-拉杆；5－碟形弹簧；6－活塞；7－液压缸（或气缸）； 8、10－行程开关；9－压缩空气管接头；11－弹簧；12－钢球；13－端面键 数控立式加工中心主轴部件 （2)主轴准停装置
数控机床的主运动系统
数控机床的主运动系统 依据数控机床的要求和目前大多数数控机床的配置现状，主运动系统的配置大致有以下四类： 1.一般电机—机械变速系统—主轴部件配置方式： 图1 一般电机—机械变速系统—主轴部件配置方式该配置方式是一种传统的配置方式，它能够满意各种切削运动转矩输出的要求，但变速范围不大，由于是有级变速使切削速度的选择受到限制，而且该配置的结构较简单，所以现在仅有少数经济型数控机床采纳该配置，其他已很少采纳。 2.变频器—沟通电机—1～2机械变速—主轴部件配置方式 这种配置如图5-3所示，变频电机经一对齿轮变速后，再通过二联滑移齿轮传动主轴，使主轴获得高速段和低速段转速。其优点是能够满意各种切削运动的转矩输出，且具有大范围的速度变化力量，相对上述配置方案具有结构简洁、安装调试便利，且在传动上能满意转速与转矩的输出要求，但其调速范围及动力特性相对于交、直流主轴电机系统而言要差一些。主要用于经济型或中低档数控机床上。 3.交、直主轴电机— 主轴部件配置方式 这种配置形式如图5-4(a)所示，电机经同步齿形带传动主轴，电机是性能更好的交、直流主轴电机(图5-4(b))，其优点是变速范围宽，
最高转速可达8000 r/min，在传动上能基本能满意目前大多数数控机床的要求，易于实现丰富的掌握功能、其结构简洁、安装调试便利，可满意现在中高档数控机床的掌握要求。但对于越来越高的速度的需求，该配置方式已难以满意。 4.电主轴 传统的主轴部件都是由主轴电机经传动机构带动主轴转动。如若能将主轴与电机制成一体那么就可省去传动机构，使主轴驱动机构简化。因而一种称为电主轴（或内装式主轴电机）应运而生，其结构示意图如图5-5(a)所示。由图可知这种电机由三个基本部分组成：空心轴转子、带绕组的定子、速度检测元件。空心轴转子，它既是电机的转子，也是主轴，中间是空心的，用于装夹刀具或工件；带绕组的定子，它和其他电机相像。这种电机构成了较简洁的主运动部件。它不仅可以使转速提高，若在其内应用较先进的轴承（如陶瓷轴承、磁悬浮轴承等）而且可使主轴部件结构紧凑、重量轻、惯量小，可提高
数控机床主传动系统概述
数控机床主传动系统概述 主运动系统是指驱动主轴运动的系统，主轴是数控机床上带动刀具和工件旋转，产生切削运动的运动轴，它往往是数控机床上单轴功率消耗最大的运动轴。其主要功用有：① 传递动力，传递切削加工所需要的动力；② 传递运动，传递切削加工所需要的运动；③ 运动掌握，掌握主运动运行速度的大小、方向和起停。与进给伺服系统相比，它具有转速高、传递的功率大等特点，是数控机床的关键部件之一，对它的运动精度、刚度、噪声、温升、热变形都有较高的要求。 1.对主运动系统的要求 动力功率高 由于对高效率的要求日益增长，加之刀具材料和技术的进步，大多数NC机床均要求有足够高的功率来满意高速强力切削。一般NC 机床的主轴驱动功率在3.7kW～250kW之间。 调速范围宽 除了功率方面的要求外，还应使主轴转速具有足够大的调整范围。调速范围是指最高转速与最低转速之比，即： Rn=nmax/nmin 在主运动系统中调速范围有恒扭矩、恒功率调速范围之分，如图5-1所示，在基本转速(额定转速nc )以下是恒转速调速范围，通
过调整电枢电压来实现，在nc以上是恒功率调速，通过调磁调速。而且现在恒功率调速范围尽可能大，以便在尽可能低的速度下，利用其全功率(在低速时往往由于电流的限制，只能进行恒扭矩调速。由于加工一些难加工材料所需求的转速范围相差很大，例如，钛需要低速加工，而铝合金材料却需要高速加工，而采纳齿轮变速箱扩大变速范围的方法已不能满意要求。 掌握功能的多样化 由于NC机床的种类繁多，不同的机床对主轴功能有不同的要求。如：NC车床车螺纹时要求有同步掌握功能；加工中心为了能进行自动换刀需要主轴准停功能；NC车床和NC磨床在进行端面加工时，为了保证端面加工的粗糙度要求，要求接触点处的线速度为恒值，需要恒线速切削功能；还有些NC机床有C轴掌握功能。 性能要求高 对主轴电机的性能要求如下：①电机抗过载力量强，要求有较长时间(1～30min)和较大倍数的抗过载力量；②在断续负载下，电机转速波动要小；③速度响应要快，升降速时间要短；④电机温升低，振动和噪音小；⑤牢靠性高，寿命长，维护简单；⑥体积小，重量轻，与机床联接简单。 2.主传动功率 机床主传动的功率N可依据切削功率Nc与主运动传动链的总效率η由下式来确定N=Nc/η数控机床的加工范围一般都比较大，切削功率可以依据有代表性的加工状况，由其主切削力Pz按下式来确
数控机床的结构特点
睐第1章数控机床的结构特点 数控机床的组成 1.1.1 数控机床的整体结构 数控机床的组成，从大的方面划分，主要由信息载体、计算机数控装置、坐标伺服系统、辅助控制系统、位置和速度检测反馈系统以及过程检测的自适应控制系统等六部分组成。数控机床的组成框图如图所示。 图数控机床的组成框图 图1-5 数控机床的组成及框图 1．信息载体 它是把加工零件通过建立数学模型及数学处理后，按规范编制成工艺流程，形成程序文件，然后通过计算机存储到软盘或磁盘上，再将软盘或磁盘的程序输送到数控系统中。或者通过键盘将加工程序输送到数控系统中，也可通过DNC接口用通用计算机直接将加工程序输送到数控系统中。
这些软盘、磁盘、键盘或通用计算机就是信息载体。我们把可用不同形式将零件的加工程序记录在上面，并可传输给数控装置的这种载体称为信息载体，也可称为控制介质。 在早期的数控机床上，常用纸带、穿孔卡片、磁带等作为信息载体。 2．计算机数控装置 加工程序由输入装置传送到数控系统中后，经过中央处理单元、运算器、存储器、控制器等，又通过数控系统软件、机床参数等的支持，再经过输出装置，分配到坐标伺服系统和辅助控制系统中去。 同时又将坐标伺服系统中的位置检测信号、速度检测信号和自适应控制的温度、转矩、振动、摩擦、切削力及液压、气压、中心润滑等系统的压力多因素变化过程检测的反馈信息，经与给定值和最佳参数反复比较、处理后，再输出给坐标伺服系统和辅助控制系统。 这里的输入/输出装置、中央处理单元（CPU）、运算器、存储器和控制器等组成的装置称为计算机数控装置。 3．坐标伺服系统 由伺服控制电路、功率放大器、交流伺服电机或线性电机、位置和速度检测装置等组成，将数控装置发出的脉冲信号转换成机床的各坐标运动，这种系统称为坐标伺服系统。 坐标伺服系统中的位置检测装置和速度检测装置，对坐标运行的直线位置、角向位置的准确性和直线运行速度、角向回转速度进行检测、修正。其中包括主轴转换成伺服坐标的角向位置检测和回转运行的速度检测。坐标伺服系统中的坐标运行位置精度和运行速度将直接影响数控机床的加工精度和生产效率。 4．辅助控制装置 辅助控制装置的作用，就是通过接收数控装置发出的辅助控制指令，经输入/输出接口电路转换成强电（动力能源）信号，用来控制机床主轴的启动、停止，主轴的无级调速，机械手、刀库、换刀的动作，刀塔的动作，尾座的动作，工作台的交换、定位、夹紧，冷却液装置的动作，排屑器的动作，液压装置的动作，气压装置的动作及中心润滑装置的动作等。 辅助控制装置用辅助指令来控制数控机床各开关量，能使机床在运行过程中形成一套完整或较完整的逻辑工作状态。 数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置、和机床本体四大部分组成。 1.1.2计算机数控系统（简称CNC）的组成 计算机数控系统（CNC）主要由微型计算机、外围设备和机床控制装置三大部分组成。1．微型计算机
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 姓名：赵凯学号：090203126 摘要 世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。 未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年，直到2015年。因此，在未来10年中，随着中国重化工业进程的推进，中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替代进口，并加速出口。目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移，加快出口进程。本文主要讨论的是数控机床的组成、分类、发展趋势以及实际应用等。 关键词 : 发展趋势、分类、组成、原理、特点、应用。 The composition of the CNC machine tools, operating principles and characteristics Abstract The transfer of world manufacturing, China is gradually becoming the world's factory. The United States, Germany, South Korea and other countries have entered the high-tech intensive industrial development era microelectronics era, iron and steel, machinery, chemicals, and other heavy industry is gradually transferred to developing countries. China's economic development has been an early stage of development, is in the middle of a heavy chemical industry development. The next 10 years will be the best period for the development of China's machinery industry. The United States, Germany, heavy chemical industry development period continues for more than 18 years, the four countries of the United States, Germany, South Korea, the heavy chemical industry average development period lasted 12 years, we estimate that the period of development of heavy and chemical industries in China will continue through at least 10 years, until 2015 . Therefore, in the next 10 years, with the process of promoting heavy and chemical industries in China, the Chinese enterprise scale, product technology, quality and so on will be significantly improved, enhanced international competitiveness of the domestic machinery products gradually replace imports and exports accelerated. Currently, the the the central machinery industry molecules industry such as ship, rail, container and container crane manufacturer has benefited from international industrial transfer, and will continue to benefit; power plant equipment, construction machinery, the bed will benefit from the transfer of industries to speed up the export process. This paper mainly discusses the composition of CNC machine tools, development trends, and practical applications. Keywords: trends, classification, composition, characteristics, application. 一、数控机床的产生
简述数控机床加工中心的特点及其组成部分
简述数控机床加工中心的特点及其组成部分 数控机床加工中心是一种高精度、高效率的机床，它具有多种加工功能，可以完成多种复杂零件的加工。它的特点是具有高精度、高效率、高自动化程度、高灵活性和高可靠性等特点。下面将从组成部分、特点和中心扩展三个方面来详细介绍数控机床加工中心。 一、组成部分 数控机床加工中心主要由机床主体、数控系统、自动换刀系统、自动送料系统、刀库、工件夹持装置、冷却液系统等组成。 1. 机床主体：机床主体是数控机床加工中心的核心部分，它由床身、立柱、横梁、工作台等组成。机床主体的结构设计直接影响到机床的加工精度和稳定性。 2. 数控系统：数控系统是数控机床加工中心的控制中心，它由数控装置、伺服系统、编程软件等组成。数控系统可以实现对机床的各项运动进行精确控制，从而保证加工精度和稳定性。 3. 自动换刀系统：自动换刀系统是数控机床加工中心的重要组成部分，它可以实现自动换刀，提高生产效率。 4. 自动送料系统：自动送料系统可以实现自动送料，提高生产效率。 5. 刀库：刀库是数控机床加工中心的刀具存放设备，它可以存放多
种不同的刀具，实现自动换刀。 6. 工件夹持装置：工件夹持装置是数控机床加工中心的工件固定设备，它可以固定工件，保证加工精度。 7. 冷却液系统：冷却液系统可以对加工过程中产生的热量进行冷却，保证加工质量和工具寿命。 二、特点 1. 高精度：数控机床加工中心具有高精度的加工能力，可以实现高精度的加工。 2. 高效率：数控机床加工中心具有高效率的加工能力，可以实现高效率的加工。 3. 高自动化程度：数控机床加工中心具有高自动化程度的加工能力，可以实现自动化的加工。 4. 高灵活性：数控机床加工中心具有高灵活性的加工能力，可以实现多种不同的加工。 5. 高可靠性：数控机床加工中心具有高可靠性的加工能力，可以保证加工质量和工具寿命。 三、中心扩展
数控机床的分类及主要功能特点
数控机床的分类及主要功能特点 数控机床是机械加工工业的重要设备，那么你想知道数控机床的分类是什么，还有各自的功能特点又是什么呢？以下是店铺为你整理推荐数控机床的分类及主要功能特点，希望你喜欢。 数控机床按加工工艺方法分类及特点 1.金属切削类数控机床 与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。 在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步进步了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大进步了生产效率和加工质量。 2.特种加工类数控机床 除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。 3.板材加工类数控机床 常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。 近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标丈量机、自动绘图机及产业机器人等。 数控机床按控制运动轨迹分类及特点
1. 点位控制数控机床 点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。 这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。 2.直线控制数控机床 直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。 直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工门路轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。 数控镗铣床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。 3. 轮廓控制数控机床 轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的出发点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓外形。 常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。 现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功
数控机床及编程：第三章 数控机床的机械传动系
第三章数控机床的机械传动系统 第一节数控机床的主传动系统 一、数控机床主传动系统的特点 数控机床是一种高精度、高效率的自动化机床，它的机械部分较普通机床有更高的要求，如高精度、高刚度、高速度、低摩擦等。因此，无论是从机床布局、基础件结构设计，还是轴承的选择与配置，都十分注意提高它们的刚度；零部件的制造精度和精度保持性都比普通机床提高很多，基本上按精密或高精密机床考虑，如主轴轴承都采用C级或超C级轴承，传动丝杠采用高精度的滚珠丝杠螺母副。主传动和进给传动都广泛采用高性能的交、直流伺服电动机驱动。此外为提高数控机床的灵敏度，改善摩擦特性，数控机床普遍采用了滚珠丝杠螺母副、滚动导轨、贴塑导轨以降低摩擦损失，减少动、静摩擦系数之差，以避免爬行。为了防止不灵敏区产生，在进给传动系统中普遍采用消除间隙和预紧的措施。 数控机床与普通机床比较，具有下列特点： （1）转速高，功率大，数控机床能进行大功率切削和高速切削，从而实现高速加工。 （2）主轴转速的变换迅速可靠，并能自动无级变速，使切削工作始终在最佳状态下运行。 （3）为实现刀具的快速及自动装卸，其主轴还设计有刀具自动装卸、主轴定向停止和主轴孔内的切屑清除装置。 主传动系统是实现主运动的传动系统，它的转速高、传递的功率大，是数控机床的关键部件之一，对它的精度、刚度、噪声、温升、热变形都有严格的要求。 二、数控机床主轴变速方式
目前，主传动系统大致可分为以下大类。 1.带有变速齿轮的主传动 如图3-1a）所示，通过少数几对齿轮降速，以满足主轴低速时对扭矩特性的要求。数控机床在交流或直流电机无级变速的基础上配以齿轮变速，使之成为分段无级变速。滑移齿轮的移位大都采用液压缸和拨叉或直接由液压缸带动齿轮来实现。 2.通过带传动的主传动 如图3-1b）所示，这种传动主要应用在小型数控机床上，由交流电机通过V带直接带动主轴。这种传动方式可以避免齿轮传动时引起的振动与噪声，但只能适用于低扭矩特性要求的主轴。 3.调速电机直接驱动的主传动 如图3-1c）所示，这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构，有效地提高了主轴部件的刚度，但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴影响较大。 (a) (b) (c ) 图3-1 主传动型式 三、主轴组件 数控机床主轴部件是影响机床加工精度的主要部件，它的回转精度，影响工件的加工精度；它的功率大小与回转速度，影响加工效率；它的自动变速、准停、换刀等，影响机床的自动化程度。因此，要求主轴部件具有与本
数控机床主传动系统的特点
数控机床主传动系统的特点 数控机床是一种高精度、高效率的机床设备，其主传动系统是机床中最重要的部分之一。主传动系统的特点决定了数控机床的加工精度、运行稳定性和工作效率，下面将详细介绍数控机床主传动系统的特点。 首先，数控机床主传动系统具有高精度。主传动系统由电机、传动装置和负载构成，其中传动装置往往采用精密的齿轮副或高精度的滚动轴承。这些零部件的加工精度和装配精度直接影响整个传动系统的精度。同时，数控机床主传动系统还经过优化设计，采用精密配合和紧固措施，以减小系统误差和传动间隙，进一步提高精度。 其次，数控机床主传动系统具有较高的动态响应速度。在数控加工中，机床需要快速响应不同的运动指令，并准确执行相应的加工动作。主传动系统必须具备较高的刚性和响应速度，以满足快速运动和频繁变向的需求。为此，数控机床主传动系统采用高速电机和快速传动装置，通过控制器对电机进行精确控制，实现高速、高效的加工过程。 此外，数控机床主传动系统具有良好的运行稳定性。稳定性是数控机床正常运行的基础，也是实现高精度加工的关键因素之一。主传动系统通过采用高质量的传动装置和材料，增加传动装置和轴承的刚性，减少振动和噪音的产生。同时，数控机床主传动系统还配备了完善的润滑系统和冷却系统，保证机床在长时间运行过程中的稳定性和可靠性。 最后，数控机床主传动系统具有较高的工作效率。主传动系统通过合理的传动比和功率匹配，提供足够的动力和扭矩，满足加工的要求。同时，数控机床主传动系统采用数字化控制技术，通过精确控制电机的转速和转矩，实现高效能、高精度的加工操作。这种高效率的工作模式，能够最大限度地提高生产效率和经济效益。 总结起来，数控机床主传动系统具有高精度、高动态响应速度、良好的运行稳定性和高工作效率等特点。这些特点使得数控机床能够实现高精度加工，满足不同加工要求，减少人为因素的干扰，提高加工质量和生产效率。
数控机床的特点作用简介
数控机床的特点作用简介 数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，数控车床经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。具有以下明显特点： 1.适应性强 由于数控机床能实现多个坐标的联动，所以数控机床能完成复杂型面的加工，特别是对于可用数学方程式和坐标点表示的形状复杂的零件，加工非常方便。当改变加工零件时，数控机床只需更换零件加工的NC程序，不必用凸轮、靠模、样板或其他模具等专用工艺装备，且可采用成组技术的成套夹具。因此，生产准备周期短，有利于机械产品的迅速更新换代。所以，数控机床的适应性非常强。 2.加工质量稳定对于同一批零件，由于使用同一机床和刀具及同一加工程序，刀具的运动轨迹完全相同，并且数控机床是根据数控程序实现计算机控制自动进行加工，可以避免人为的误差，这就保证了零件加工的一致性好，且质量稳定可靠。 3.生产效率高数控机床本身的精度高、刚性大，可以采用较大的切削用量，有效地节省了机动工时。它还有自动换速、自动换刀和其他辅助操作自动化等功能，使辅助时间大为缩短，而且无需工序间的检验与测量，所以比普通机床的生产效率高3-4倍，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。 数控机床的主轴转速及进给范围都比普通机床大。目前数控机床的最高进给速度可达到100m/min以上，最小分辨率达0.01um。一般来说，数控机床的生产能力约为普通机床的3倍，甚至更高。数控机床的时间利用率高达90%，而普通机床仅为30%-50%。 4.加工精度高 数控机床有较高的加工精度，一般在0.005-0.1mm之间，定位精度普遍可达到0.03mm，重复定位精度为0.01mm。数控机床的加工精度不受零件复杂程度的影响，机床传动链的反向齿轮间隙和丝杠的螺距误差等都可以通过数控装置自动进行补偿，其定位精度比较高。同时还可以利用数控软件进行精度校正和补偿。 5.工序集中，一机多用
数控铣床及加工中心的主运动及进给运动系统
数控铣床及加工中心的主运动及进给运动 系统 1.主运动系统 数控铣床的主运动系统应比普通铣床有更宽的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削速度，能充分发挥机床性能。对于加工中心，为适应各种不同类型刀具和各种材料的切削要求，对主轴的调速范围要求更高，一般在每分钟十几转到几千转，甚至到几万转。 为保证数控机床能在最有利的切削速度下开展加工，数控机床的主轴转速在其调速范围内通常都是无级可调的。在数控机床中，由于机床主轴的变速功能主要是通过主轴电机的无级调速来实现的，故其主运动系统的构造相比照较简单。 数控机床和加工中心的主传动系统有以下三种不同形式： （1）电动机直接带动主轴旋转 （2）电动机经三角带或同步齿形带传动主轴 （3）电动机经1—4对变速齿轮传动主轴 在带有变速齿轮主传动的主轴箱中，齿轮变速大多采用液压拨叉或直接由液压缸带动齿轮来实现。液压拨叉是一种用一个或几个液压缸带动齿轮移动的变速机构。 2.刀具自动夹紧装置和主轴周向定向装置
加工中心为了实现刀具在主轴上的自动装卸，要求配置刀具自动夹紧装置，其作用是自动地将刀具夹紧或松开，以便机械手能在主轴上安放或取走刀具。 由于在刀具切削时，切削转矩不能完全靠主轴与刀杆锥面配合产生的摩擦力来传递，通常在主轴前端设置两个端面键来传递转矩，换刀时，刀柄上的键槽必须对准端面键，主轴在结束转动时，要求主轴必须准确地停在某一指定的周向位置上，主轴定向装置就是为保证换刀时主轴能准确结束在换刀位置而设置的。 3.进给运动系统 由于现代数控机床的进给伺服电机及其控制系统的调速范围很宽（从每分钟不到一转至几千转），转矩可达数10 ，甚至100 以上，可将伺服电动机直接与进给丝杠相联，使进给系统的机械传动机构变得十分简单。 为了提高进给系统的灵敏度、定位精度和低速运动的稳定性，必须设法减小有关传动副的摩擦系数，并减小静、动摩擦系数的差值。数控机床进给系统普遍采用滚珠丝杠副传递运动，其优点是摩擦系数小，传动精度高，传动效率高达85%~98%，是普通滑动丝杠副的2—4倍。
数控机床的组成及特点机床
数控机床的组成及特点 - 机床 1.数控机床的组成 图数控机床的组成 1）信息输入：程序、参数、数据等的输入通道。输入设备为穿孔纸带、磁带、磁盘、通讯接口由上位机输入，也可以在MDI方式下，用手动按键输入。 2）数控装置：由CPU、存储器、总线、功能部件和相应软件组成的专用计算机。作用为将加工程序译码轨迹计算（速度计算）、插补计算、补偿计算，向各坐标的伺服驱动系统安排速度、位移命令。这一部分是数控机床的核心。 主要功能如下。 ①多轴联动、多坐标把握。 ②多种函数插补：直线、圆弧、抛物线、螺旋线、样条等。 ③多种程序输入功能。 ④信息转换功能：EIA/ISO、公制/英制、确定值/增量值、坐标变换等。 ⑤补偿功能：刀具长度补偿、刀具半径补偿、间隙、螺距误差补偿等。 ⑥多种加工方式选择。 ⑦故障自诊断功能。 ⑧显示功能：字符、轨迹、平面图形、三维动态图形。 ⑨通讯和联网功能。
3）伺服驱动装置：接受数控装置来的指令，将信号进行调解、转换、放大后驱动伺服电机，带动机床执行部件运动。 4）检测反馈装置：电流、速度、位置检测反馈装置。 5）机床本体：主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件。特点： ①传动链短，结构简洁。 ②刚度高、阻尼小、耐磨、热变形性宁好。 ③无级变速。 ④高效传动件：直线滚动导轨、滚珠丝杠螺母副等。 ⑤新结构：刀库机械手、自动主轴、动力刀架、交换工作台、高性能的排屑冷却防护机构等等。 2. 数控机床的优越性： 1) 小批量而又轮番生产的零件； 2) 几何外形简单的零件； 3) 需进行多种工序加工的零件； 4) 切削余量大的零件； 5) 加工精度高的零件； 6) 工艺设计会经常变化的零件； 7) 贵重零件； 8) 需全部检测的零件 3.数控机床的优势： 1) 广泛的适应性和较大的机敏性；
数控机床主运动系统机床
数控机床主运动系统 - 机床 主传动系统作用：产生主运动和主切削力。 对主传动系统的要求： （1）调速要求。 （2）功率要求。 （3）精度要求。 （4）动态响应性能。 1、主传动方式 接受沟通伺服电机或直流伺服电机作为驱动元件。 数控机床的主传动方式： （1）带有二级齿轮变速 （2）定比传动（齿形带） （3）主轴电机直接驱动 （4）电主轴 2、主轴部件的结构 主轴部件是数控机床的重要部件，其结构的先进性已成为衡量机床水平的标志之一。主轴部件包括主轴、主轴的支承轴承和安装在主轴上的传动零件等。
主轴部件要求具有良好的回转精度、结构刚度、抗振性、热稳定性、耐磨性和精度的保持性。 对于具有自动换刀装置的数控机床，必需有刀具的自动夹紧装置、主轴准停装置等。 目前，主轴端部的结构外形都已标准化。 （a）数控车床主轴端部（b）铣、镗类机床主轴端部（c）外圆磨床砂轮主轴端部 （d）内圆磨床砂轮主轴端部（e）钻床与一般镗床锤杆端部（f）数控镗床主轴端部 3、主轴部件的支承 数控机床主轴部件的支承是用来支承主轴部件的不同种类的轴承组合及配置。 机床主轴需要传递切削扭矩，承受切削抗力，并保证必要的旋转精度。 依据主轴部件的转速、承载力量及回转精度等要求的不同而接受不同种类的轴承。 在各种类型的轴承中，滚动轴承的使用最为普遍。 （a）双列圆柱滚子轴承（b）双列推力向心球轴承（c）双列圆锥滚子轴承 （d）带凸缘双列圆柱滚子轴承（e）带弹簧的单列圆锥滚子轴承 1）主轴滚动轴承的配置 （1）面对面安装角接触球轴承，双列推力向心球轴承，双列短圆
柱滚子轴承。 （2）双列短圆柱滚子轴承，面对面安装角接触球轴承。 （3）面对面安装角接触球轴承。 （4）角接触球轴承，双列圆锥滚子轴承 2）主轴滚动轴承的预紧 主轴滚动轴承的预紧通常是通过轴承内、外圈的相对轴向移动实现。（1）轴承内圈移动 滚动轴承的预警方法（2）修磨座圈 （a）修磨轴承内圈的内侧（b）修磨轴承外圈的内侧 修磨轴承座圈
数控机床系统设计(1)
红字的意思是没找到答案，蓝字的意思是不确定；有错别字不负责啊。。。学渣整理，此资料仅供参考╮(╯▽╰)╭ 一 ⒈数控机床通常由哪几部分组成？各部分的作用和特点是什么？ 控制介质作用：在数控机床加工时，携带和传输所需的各种控制信息。 特点：是存储数控加工所要的全部动作和刀具相对于工件位置信息的媒介物，它记载着零件的加工程序。数控装置作用：是数控机床的核心，它根据输入的程序和数据，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，进行规定的、有序的动作。 特点：可分为普通数控系统NC和计算机数控系统CNC两类。 伺服机构作用：根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。 特点：由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成，与机床上的执行部件和机械部件组成数控机床的进给系统。机械部件作用：包含有主运动部件、进给运动执行部件、拖板和传动部件等。 特点：传动结构要求更为简单，精度、刚度、抗震性等方面要求更高，且其传动和变速系统要便于实现自动化控制。 ⒉简述数控机床的分类 按运动方式分点位控制系统：需要从一点准确的移动到另一点，移动过程不需要切削； 点位直线控制系统：需要从一点准确的移动到另一点，且运动轨迹为直线，移动部件在移动过程中 进行切削； 轮廓控制系统：需要从一点准确的移动到另一点，并能控制将零件加工成一定的轮廓形状。 按控制方式分开环控制系统：不具有反馈装置，系统精度较低； 半闭环控制系统：具有角位移检测装置，定位精度较高，调试方便，稳定性好； 闭环控制系统：具有直线位置检测装置，具有检测、比较和反馈装置，定位精度高，但结构复杂。按数控系统的功能水平分：低、中、高档次 ⒊什么是开环、半闭环和闭环控制系统？其特点是什么？适用于什么场合？ ①开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统；特点是不能进行误差校正，因此系统精度较低；适用于低精度要求 的数控机床。 ②半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置的控制系统；特点是调试方便，稳定性好精 度较高；目前应用较为广泛。 ③闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置的控制系统；特点是定位精度高，调试维修较 为困难；适用于精度要求高的数控机床。 ⒋脉冲当量、定位精度和重复定位精度的含义是什么？ 脉冲当量：数控装置每发出一个脉冲信号，反映到机床位移部件上的移动量。 定位精度：数控机床工作台等移动部件在确定的终点所到达的实际位置的精度。 重复定位精度：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。 ⒌数控轴数与联动轴数的区别。 控制轴即机床数控装置能够控制轴的数目，而联动轴即同时控制多个轴的运动。数控轴数越多，功能就越强，机床的复杂程度和技术含量也越高；联动轴数越多，机床控制和编程难度越大。 ⒎数控车床床身和导轨有几种布局形式？每种布局形式的特点是什么？ 有四种布局形式 ①平床身：工艺性好，便于导轨面的加工； ②斜床身：排屑方便，便于安装自动排屑器，操作方便，易于实现单机自动化和封闭式防护； ③平床身斜滑板：工艺性好，排屑方便； ④立床身：排屑最为方便。 二 ⒈数控机床设计方案的特点是什么？ 设计手段计算机化；设计方法综合化；设计对象系统化；设计问题模型化；设计过程程式化与并行化。