数控机床的基本组成
数控车床的组成和基本结构
数控车床的组成和基本结构数控车床是一种通过计算机控制的机床，能够自动完成各种加工操作。
它由许多不同的部件组成，每个部件都发挥着重要的作用，共同构成了数控车床的基本结构。
1.床身结构数控车床的床身通常由铸铁或焊接钢板制成，具有高强度和稳定性。
床身上安装有导轨，用来支撑和引导工件夹具的移动。
床身的结构设计直接影响了数控车床的加工精度和稳定性。
2.主轴箱主轴箱是数控车床的核心部件，包括主轴、主轴承和主驱动装置。
主轴箱负责驱动刀具进行旋转，完成工件的车削加工。
主轴箱的设计和制造质量直接关系到数控车床的加工精度和效率。
3.刀架刀架是数控车床上用来安装刀具的部件，通常包括横梁、滑块和刀架座。
刀架可以根据加工需要进行自动换刀和调整，能够实现多种不同形状和尺寸的切削操作。
4.工件夹具工件夹具是用来固定工件的装置，通常由定位元件、夹紧装置和支撑装置构成。
工件夹具的设计和选择直接关系到数控车床加工的稳定性和安全性。
5.数控系统数控系统是数控车床的大脑，负责控制和监控整个加工过程。
数控系统通常由控制器、编程装置和监控设备组成，能够实现高精度、高效率的加工操作。
6.润滑系统润滑系统是数控车床的重要组成部分，用来给各个运动部件提供润滑和冷却。
良好的润滑系统能够延长数控车床的使用寿命，提高加工质量。
7.冷却系统冷却系统用来降低刀具和工件的温度，防止因高温引起的变形和磨损。
冷却系统通常包括冷却液循环系统和喷淋装置，能够有效地提高数控车床的加工效率和质量。
总的来说，数控车床的组成和基本结构是非常复杂和精密的，各个部件之间密切配合，共同完成工件的加工任务。
只有充分理解和掌握数控车床的组成结构，才能更好地发挥其加工能力和效率，满足不同加工需求。
数控车床在现代制造业中扮演着重要角色，其发展和应用将进一步推动制造业的发展和进步。
简述数控车床结构
简述数控车床结构数控车床是一种高精度、高效率的机床，它的结构设计和工作原理都非常复杂。
本文主要介绍数控车床的结构和组成部分，以及每个部分的功能和作用。
一、数控车床的结构数控车床的整体结构可以分为床身、主轴箱、进给箱、刀架、工作台等几个部分。
下面分别介绍每个部分的结构和作用。
1.床身床身是数控车床最基本的部分，它承载整个机床的重量和力量。
床身通常由铸铁或钢板制成，具有高强度和稳定性。
床身上安装了主轴箱、进给箱、刀架和工作台等组件。
2.主轴箱主轴箱是数控车床的核心部分，它包括主轴、主轴马达、主轴箱壳体、主轴前轴承和后轴承等组件。
主轴箱的主要作用是驱动工件旋转，完成车削加工。
3.进给箱进给箱是数控车床的另一个重要部分，它包括进给马达、进给螺杆、进给箱壳体、进给前轴承和后轴承等组件。
进给箱的主要作用是控制工件的进给速度和方向，完成车削加工。
4.刀架刀架是数控车床的切削部分，它包括主轴箱和进给箱中的伺服电机、刀架壳体、刀架座、刀杆、刀片等组件。
刀架的主要作用是控制刀具的位置和方向，完成车削加工。
5.工作台工作台是数控车床的工件支撑部分，它包括工作台床身、工件卡盘、工件支撑、工作台传动等组件。
工作台的主要作用是固定工件，并控制工件的旋转和进给。
二、数控车床的组成部分数控车床的组成部分主要包括数控系统、伺服系统、机械传动系统和液压系统等。
1.数控系统数控系统是数控车床的核心部分，它控制着整个机床的运动和加工过程。
数控系统包括硬件和软件两部分，硬件包括主板、数控器、显示屏等组件，软件包括编程软件、操作软件等组件。
数控系统可以实现自动化加工，提高生产效率和产品质量。
2.伺服系统伺服系统是数控车床的关键部分，它控制着刀架和进给箱的运动和位置。
伺服系统包括伺服电机、伺服驱动器、编码器等组件，它们通过信号传递和反馈控制实现精确的位置控制。
3.机械传动系统机械传动系统是数控车床的重要部分，它负责将电能转换成机械能，驱动主轴和进给箱的运动。
数控机床的组成
机床本体
数控机床的机械部件包括：主运动部件，进给运动执行部件， 如工作台、拖板及其传动部件，床身、立柱等支承部件；此外， 还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。 对于加工中心类的数控机床，还有存放刀具的刀库，交换刀 具的机械手等部件。 数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床，与普通机 床相比，应具有更好的抗振性和刚度，要求相对运动面的摩擦因 数要小，进给传动部分之间的间隙要小。所以其设计要求比通用 机床更严格，加工制造要求精密，并采用加强刚性、减小热变形、 提高精度的设计措施。 辅助控制装置包括刀库的转位换刀、液压泵、冷却泵等控制 接口电路。
数控机床的组成
CNC系统 电气控制装置
辅助装置
机床 操作 面板
PLC 装置
主轴伺服单元
主轴驱动装置
机 床 本 体
输入/ 输出 设备
进给伺服单元 CNC 数控 装置
进给驱动装置
测量装置
CNC系统
电气控制装置
辅助装置
机床 操作 面板
PLC 装置
主轴伺服单元
主轴驱动装置
机 床 本 体
输入/ 输出 设备
进给伺服单元 CNC 数控 装置
进给驱动装置
测量装置
输入输出装置
1、操作面板 它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具组成：按钮站/状态灯/按键阵列/ 显示器。下图为西门子的一款数控系统的操作面板，
数控机床的原理及组成
数控机床的原理及组成
数控机床是一种利用数字控制系统完成加工操作的机床。
它的原理是通过数控系统控制机床的各种运动部件，实现加工工件的精确加工。
数控机床的组成主要包括数控系统、执行部件、传感器和人机界面等组成部分。
1. 数控系统：数控系统是数控机床的核心部件，它包括数控主机、输入设备、控制器、程序存储器和通讯设备等。
数控系统的主要功能是接收输入的加工工艺程序，并控制机床的各个运动轴进行精确的运动控制。
2. 执行部件：执行部件包括各种传动装置和执行元件，如伺服驱动器、电机、变速器、传动装置等。
这些部件通过数控系统的指令来实现机床各个运动轴的精确运动和位置控制。
3. 传感器：传感器用于感知机床各个部位的状态和运动参数，如位置、速度、压力、温度等，将这些信息反馈给数控系统，以便实时监测和控制机床的运动状态。
4. 人机界面：人机界面是操作人员和数控系统之间的交互界面，通常包括显示屏、按钮、指示灯和程序输入装置等。
通过人机界面，操作人员可以输入加工工艺程序、监控加工过程和调整机床参数。
总的来说，数控机床主要通过数控系统控制机床的运动部件，实现对工件的精确
加工，提高了加工效率和加工精度。
简述数控车床的组成部分
简述数控车床的组成部分数控车床是一种通过计算机控制工作台和刀具实现加工的机床。
它由许多不同的组成部分组成，每个部分都有特定的功能和作用。
1.床身：数控车床的床身是机床的基础结构，用于支撑和固定其他组件。
床身通常由铸铁制成，具有足够的刚度和稳定性，以保证加工的精度和质量。
2.工作台：工作台是数控车床上放置工件的平台，也称为工作台。
它可以在各个方向上进行运动，以便于切削工具对工件进行加工。
工作台通常由铸铁制成，并且具有不同的形状和尺寸，以适应不同类型的加工任务。
3.主轴：主轴是数控车床上用于旋转切削工具的部件。
它由电机驱动，可以在不同的速度和方向上旋转。
主轴通常由高强度合金钢制成，并且具有高精度的轴承和冷却系统，以确保稳定的运转和高质量的加工。
4.刀架：刀架是数控车床上用于固定切削工具的部件。
刀架通常可以在水平和垂直方向上移动，以便于切削工具对工件进行不同方向的加工。
刀架通常由铸铁制成，并且具有刀具快速换位系统，以提高工作效率。
5.数控系统：数控车床的核心部件是数控系统。
数控系统由硬件和软件组成，用于接收和解析加工程序，控制机床的运动和操作。
数控系统通常由一台或多台工控机和PLC（可编程逻辑控制器）组成。
通过数控系统，操作人员可以轻松设置和调整加工参数，以实现高精度和高效率的加工。
6.刀具：刀具是数控车床上用于切削工件的工具。
刀具可以根据加工任务的不同，选择不同类型和规格的切削工具。
常见的刀具类型包括车刀、铣刀、钻头等。
刀具通常由高速钢或硬质合金制成，并且具有耐磨和高硬度的特性。
7.冷却系统：冷却系统是数控车床上用于冷却切削区域的系统。
在加工过程中，切削区域会产生大量的热量，如果不及时冷却，会导致工件变形或刀具磨损加剧。
冷却系统通常由冷却液（如切削液或冷却油）、冷却管路和泵组成，可以将冷却液传输到切削区域，降低温度并保持加工质量。
8.辅助装置：数控车床还可以配备一些辅助装置，以提高加工效率和便利性。
数控机床的组成
数控机床的工作原理
• 根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数和刀具 位移数据，再按编程手册的有关规定编写零件加工程序。然后数控装 置内计算机对数字和字符编码方式所记录信息进行系列处理向机床进 给等执行机构发出命令执行机构则按其命令对加工所需各种动作刀具 相对于工件运动轨迹、位移量和速度等实现自动控制从而完成工件加 工
• • • • •
数控装置具备的功能有：①多坐标控制②实现多种函数的插补 ③信息转换功能，如英制、公制转换、坐标转换、绝对值和增 量值转换④补偿功能，如刀具半径补偿、长度补偿、转动间隙 补偿、螺距误差补偿⑤多种加工方式选择，如可以实现各种加 工循环、重复加工⑥具有故障自诊断功能⑦通信和联网功能等。
• ⑥管理程序：当一个数据段开始插补时，管理程序即着手准备下一个 数据段的读入、译码、数据处理。即由它调用各个功能子程序，且保 证一个数据段加工过程中将下一个程序段准备完毕。一旦本数据段加 工完毕，即开始下一个数据段的插补加工。整个零件加工就是在这种 周而复始的过程中完成。
• 伺服电动机内装式脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、测速机、 光栅和磁尺等都常用的检测器件。
• 6 机床本体
• 数控机床的机械部件包括：主运动部件，进给运动执行部件，如工作 台、拖板及其传动部件，床身、立柱等支承部件；此外，还有冷却、 润滑、转位和夹紧等辅助装置。 数控机床的特点：具有很好的抗振性和刚度，相对运动面的摩擦因数 要小，进给传动部分之间的间隙要小，机械结构具有较高的动态刚度、 阻尼精度及耐磨性，热变形较小。
3 进给伺服驱动系统 进给伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。 作用：是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运 动，使工作台按规定轨迹移动或精确定位，加工出符合图样要求的工 件，即把数控装置送来的微弱指令信号，放大成能驱动伺动电动机的 大功率信号。 常用的伺服电动机有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。 根据接收指令的不同，伺服驱动有脉冲式和模拟式，而模拟式伺服驱 动方式按驱动电动机的电源种类，可分为直流伺服驱动和交流伺服驱 动。步进电动机采用脉冲驱动方式，交、直流伺服电动机采用模拟式 驱动方式。
数控机床由哪几个部分组成
一数控机床由哪几个部分组成答：编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床
的机械部件
二试说明数控加工中数据转换过程中的主要步骤，并简述每个步骤的主要功能。
答：数控制加中的数据转换过程中主要是将加工信息用规定的汉字，数字和符号组成的代码，按一定的格
式写成加工程序单。
将加工程序通过控制介质输入到数控装置进行自动加工。
1）数控程序是数控数控机床自动加工零件的工作指令。
2）输入装置是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，并传送存入数控装置内。
3）输入装置是数控机床的核心，它接受输入装置送来的肪冲信号，输出各种信号和指令控制机床的各部分，进行规定的，有序的动作。
4）伺服驱动系统与机床上的执行部件和机械传动的部件组成数控机床的进给系统。
三从数控系统控制功能、联动轴数、伺服系统来看，NC机床各分为几类，它们各用于什么场合？答：分类：一，点位控制数控机床。
加工平面内的孔系。
二，直线控制数控机床。
可用于加工台阶轴。
三，轮廓控制数控机床。
可以加工曲面零件和铣削曲面轮廓。
四.试从控制精度、系统稳定性及经济性三方面，比较开环、闭环系统的优劣？
答：开环数控系统是指进给伺服子系统没有位置测量装置的数控系统。
由于没有位置反馈，其控制精度相对闭环和半闭环系统来讲是较低的，精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度；没有位置反馈，信号流是单向的，故系统稳定性好；没有测量装置，则结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉。
在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。
一般用于经济型数控机床。
数控机床的基本组成与工作原理
数控车床的基本组成和工作原理一、任务描述了解CAK40100VL 的基本组成和工作原理二、任务准备(一）、安全文明生产（播放插件）（二）、机床结构和工作原理1、 机床结构数控机床一般由输入输出设备、CNC 装置（或称CNC 单元)、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。
如下图是数控机床的组成框图.⑴、机床本体数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。
但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化,这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
⑵、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 电 气 回 路辅 助 装 置 PLC 主轴伺服单元 操 作 面 板 主轴驱动装置 进给驱动装置 测量反馈装置进给伺服单元 输入/输出设 备 计算机 数 控装 置 机床本体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。
⑶输入/输出设备输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。
在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作,现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入.输出指输出内部工作参数（含机床正常、理想工作状态下的原始参数，故障诊断参数等），一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后,再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。
⑷伺服单元伺服单元由驱动器、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。
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▪ 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％。科学技术的进步和 机械产品市场竞争的日趋激烈，致使机械产品不 断改型、更新换代，批量相对减少，质量要求越 来越高。采用专用的自动机床加工这类零件就显 得很不合理，而且调整或改装用的“刚性”自动 生产线投资大、周期长，有时从技术上甚至是不 可能实现的。
放大后，严格按照指令信息的要求驱动机床的移 动部件，以加工出符合图样要求的零什。因此， 它的伺服梢度和动态响应性能是机床加工精度、 表面质量和生产率的重要因素之一。驱动装置包 括控制器(含功率放大器)和执行机构两大部分。 目前大都采用自流或交流伺服电动机作为执行机 构。
▪ 检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移检测出
组成
1． 数控机床的产生 随着科学技术的不断发展，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。机械加工工艺过程 自动化是实现上述要求的重要技术措施 之一，不仅能够提高产品质量和生产线， 降低生产成本，还能改善工人的劳动条 件。为此，许多企业采用自动机床、组 合机床和专用机床组成自动或半自动生
▪ 为了解决上述问题，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。随计算机科学技 术的发展，1952年，美国帕森斯公司(Parsons) 和一麻台省 以理 数工 字学 计院算机(M为IT基)合础作的，数研字制控成制功(n了u世m界eriLc第al 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。
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3．数控装置
▪ 数控装置是数控机床的中枢。数控装置从
内部存储器中取出或接受输入装置送来的 一段或几段数控加工程序，经过数控装置 它的逻辑电路或系统软件进行编译、运算 和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令， 控制机床各部分的工作，使其进行规定的 有序运动和动作。
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4．驱动装置和检测装置
▪ 驱动装置接受来自数控装置的指令信息，经功率
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6．机床本体
▪ 数控机床的机床本体与传统机床相似，由
主轴传动装置，进给传动装置、床身、工 助运动装置、液压气动系统、润滑系统、 冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、 动系统、刀具系统的结构以及操作机构等 方面都已发生了很大的变化。
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数控机床的工作原理
▪ 1．程序输入 ▪ 输入程序的功能有两种：一是把零件程序从阅读机或
来，经反馈系统输入到机床的数控装置中。数控 装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比 较，控制驱动装置按指令设定值运动。
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5．辅助控制装置
▪ 辅助控制装置的主要作用是接收数控装置
输出的开关量指令信号，经过编译，逻辑 辨别和运算，再经功率放大后驱动相应的 电器，带动机床的机械、液压、气动等辅 助装置完成指令规定动作。这些控制包括 主轴运动部件的变速、换向和启停指令， 刀具的选择和交换润滑装置的启停，工件 和机床部件的松开、夹紧，分度工作台转 位分度等开关辅助动作。
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数控机床的工作原理
▪ 2．译码 ▪ 译码就是从数控加工程序缓冲器或MDI缓
冲器中逐个读人字符，先识别出其中的文 字码和数字码，然后根据文字码所代表的 功能，将后续数字码送到相应译码结果缓 冲器单元中。译码程序的功能主要包括代 码识别和功能代码的解释两部分。
(1)代码的识别 (2)功能代码的译码
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▪
(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、进给驱动装置等相关设备的总称。有时
则仅指其中的计算机数字控制装置。为区别起见将其中的
计算机数字控制装置称为数控装置。
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1．控制介质
▪ 数控机床工作时，不是像传统的机床那样由工人
去操作数控机床。要对数控机床进行控制，必须 编制加工程序。加工程序上存储着加工零件所需 的全部操作信息和刀具相对工件的位移信息等。 加工程序可存储在控制介质(也称信息载体)上，常 用的控制介质有穿孔带、磁带和磁盘等。信息是 以代码的形式按规定的格式存储的。代码分别表 示十进制的数字、字母或符号。目前国际上通常 使用EIA代码和ISO代码。 •数控机床加工程序的编制简称数控编程。数控编 程就是根据被加工零件图纸要求的形状、尺寸、 精度、材料及其他技术要求等，确定零件加工的 工艺过程、工艺参数(包括加工顺序、切削用量和 位移数据等)，然后根据编程手册规定的代码和程 序格式编写零件加工程序a 单。
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2． 计算机数控的概念与发展
▪ 1．计算机数控的概念
▪ (1)数字控制(数控)的概念
▪ NC的定义为：用数值数据的控制装置，在运行过程中
不断地引人数值数据，从而对某一生产过程实现自动控制。
▪ (2)数控机床：若机床的操作命令以数值数据形式描述，
工作过程按照规定的程序自动地进行，则这种机床称为数 控机床。
键盘经相应的缓冲器输入到零件程序存储器，二是将零件 程序从程序存储器取出送序。阅 读机中断处理程序将光电阅读机读入的零件加工程序，通 过中导孔产生中断的方式逐行读人缓冲器，经过有效性判 别、纸带垂直奇偶校验和水平奇偶检验、代码转换，在输 入管理程序的配合下将内部代码存入零件程序存储区。如 用键盘输入零件程序(MDI方式)，则每次按键表示向CPU 申请一次中断，调出键盘服务程序，对相应的键盘命令进 行处理。一次中断只读一个字符，而输入管理程序则负责 缓冲器的管理、读入字符的存放等。
2．输入装置
▪ 输入装置的作用是将控制介质(信息载体)上
的数控代码传递并存人数控系统内。根据 控制介质的不同，输入装置可以是光电阅 读机、磁带机或软盘驱动器等。数控加上 程序也是通过键盘，用手工方式直接输入 数控系统。零件加工程序输人过程有两种 不同的方式：一种是边读入边加工，另一 种是一次将军件加工程序全部读入数控装 置内部的存储养，加工时再从存储器中逐 段调出进行加工。
3．数据处理程序
▪ 数据处理程序有三个任务，即刀具半径补偿，