数控刀架系统原理和维修 (2)
数控车床刀架介绍与刀具安装(二)
数控车床刀架介绍与刀具安装
目录
第一章 数控车床的概述 第二章 数控车床操作面板功能介绍 第三章 数控车床的常用编码 第四章 数控车床的程序编写 第五章 数控车床刀架介绍与刀具安装 第六章 数控车床批量生产前的准备 第七章 数控车床的检查与夹头的调整 第八章 数控车床的报警信息与注意事项
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2. 按下FEED RATE OVERRIDE JOG FEED RATE 旋钮（进给速度倍率） 设定移动速度。移动中注意降低速度， 避免撞刀。
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3. 刀具的安装方法
3. 分度移动到刀具安装（T05）位置。 （一下用MDI模式进行） 例：T0500; 输入键：
4. 请按 CYCLE START 键
4
3. 刀具的安装方法
3.3 刀具安装方法
左右切削刀具的刀尖方向相反，（T01～T06 …向 上，T15～T17…向下） 以安装T05刀具，棒材直径为12mm为例。
1. 按下OPERATION DRY RUN 键， 用FEED RATE OVERRIDE JOG FEED RATE 旋钮（进给速度倍率） 将设定的速度进行移动。
5. 刀台向上移动被分度移动到T05。
6
3. 刀具的安装方法
6. 请将外径12.0mm的棒材放入 主轴夹紧。 请将棒材伸出夹头的前端。
7. 输入X1轴棒材的外径值。 例如：棒材直径为12.0mm时（X12.0指令） X12.0; 输入键：
8. 请按 CYCLE START 键
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3. 刀具的安装方法
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2020
谢谢！
2020年5月22日
9. T05刀台前进到X12.0。
10. 使刀具能触及棒材，轻轻拧 紧2个螺栓。 这时，请预先将螺丝(A)旋松。
AK31系列刀台工作原理及维修实例解析
55一、前言A K 31 系列刀架是引进于世界著名的数控转塔刀架生产企业—意大利 Baruffaldi 公司的先进技术，由烟台环球机床附件集团有限公司获得生产许可证而生产制造的。
该系列转塔刀架是普及型及高级系数控车床的核心配套附件，可保证零件通过一次装夹自动完成车削外圆、断面、螺纹和镗孔、切槽、切断等加工工序。
我公司有数十台数控车床配备了该系列数控刀架，数控车床刀架的维修量在数控车床故障维修中占 50%以上，成为数控车床维修中的重要工作。
二、产品结构及传动原理图一 AK31 系列数控转塔刀架结构图1-电机 2-电机齿轮 3-齿轮 4-行星齿轮 5-驱动齿轮 6-滚轮架端齿7-沟槽 8-滚轮架 9-滚轮 10-双联齿盘 11-主轴 12-弹簧 13-插销14-动齿盘 15-定齿盘 16-箱体 17-电磁铁 18-预分度接近开关19-锁紧接近开关 20-蝶形弹簧 21-角度编码器 22-后盖 23-空套齿轮本刀架采用三联齿盘作为分度定位元件。
由电机驱动后，通过一对齿轮和一套行星齿轮系进行分度运动。
工作程序为：主机控制系统发出转位信号后，刀架上的电机制动器松开，电源接通，电机开始工作，通过齿轮 2、3 带动行星齿轮系 4 旋转，这时销齿轮 5 为定齿轮，由于与行星轮 4 啮合的齿轮 5、23 齿数不同，行星轮 4 带动空套齿轮 23旋转，空套齿轮带动滚轮架 8 转过预置角度，使端齿盘后面的断面凸轮松开，端齿盘向后移动脱开端齿啮合，滚轮架 8 受到端齿盘后端面键槽的限制停止转动，这时空套齿轮23 成为定齿轮，行星齿轮 4 通过齿轮 5 带动主轴 11 旋转，实现转位分度，当主轴转到预置位置时，角度编码器 21 发出信号，电磁铁 17 向下将插销 13 压入主轴 11 的凹槽中，主轴 11 停止转动，预分度接近开关 18 给电机发出信号，电机开始发现旋转。
通过齿轮2 与 3，行星齿轮 4 和空套齿轮 23，带动滚轮架 8 反转，滚轮压紧凸轮，使端齿盘向前移动，端齿盘重新啮合，这时锁紧接近开关 19 发出信号，切断电机电源，电机制动器通电刹紧电机，电磁铁断电，插销 13 被弹簧弹回，转位工作结束，主机可以开始工作。
数控车床控制技术与机床维修（3篇）
数控车床控制技术与机床维修1. 引言数控车床是机械加工领域中的一种重要设备，通过计算机控制来完成零件加工。
数控车床的控制技术和机床的维修是数控车床的两个重要方面。
本文将探讨数控车床控制技术的原理和机床的维修方法。
2. 数控车床控制技术数控车床的控制技术基于计算机数控系统，主要包括硬件控制部分和软件控制部分。
2.1 硬件控制部分硬件控制部分包括数控系统，伺服系统和传感器。
数控系统是整个数控车床控制的核心，它负责接收计算机指令，解析指令，并将指令转换为信号发送给伺服系统和传感器。
伺服系统是用来控制刀具和工件运动的，它接收数控系统发送的信号，通过驱动电机控制刀具和工件的运动。
传感器用来获得加工过程中的信息，如刀具位置、工件尺寸等，以便数控系统做出相应的控制。
2.2 软件控制部分软件控制部分主要包括数控编程和数控操作。
数控编程是将工件加工的要求通过一定的编程语言转化为机床能够识别和执行的指令序列，包括插补计算、速度规划和轨迹生成等。
数控操作是根据加工要求，使用数控系统对数控车床进行操作和监控。
3. 机床维修机床维修是确保数控车床正常运行和保持其性能的重要工作。
机床维修主要包括故障诊断、故障处理和预防性维护等。
3.1 故障诊断当数控车床出现故障时，首先需要进行故障诊断。
故障诊断包括识别故障现象、收集故障信息、分析故障原因和确定故障位置等。
常见的故障类型包括硬件故障和软件故障，如控制系统故障、伺服系统故障、传感器故障等。
3.2 故障处理故障处理是根据故障诊断结果，采取相应的措施修复故障。
对于硬件故障，可以进行零部件更换或修复；对于软件故障，可以进行系统重启或升级。
3.3 预防性维护为了减少故障发生的可能性和延长机床的使用寿命，需要进行定期的预防性维护。
预防性维护包括清洁和润滑机床、紧固螺丝、检查电气连接等。
另外，还需要根据机床的使用情况，定期进行校准和调整。
4. 结论数控车床的控制技术和机床的维修是数控车床运行和保持性能的重要方面。
数控车床四工位自动回转刀架的工作原理
数控车床四工位自动回转刀架的工作原理引言：数控车床是一种高精度加工设备，广泛应用于机械加工行业。
四工位自动回转刀架是数控车床的重要组成部分，它能够实现在加工过程中刀具的自动更换，提高生产效率和加工精度。
本文将详细介绍数控车床四工位自动回转刀架的工作原理。
一、工作原理概述四工位自动回转刀架主要由刀架本体、伺服电机、刀杆、刀具等部分组成。
刀架本体安装在数控车床主轴箱上，通过伺服电机驱动刀杆进行回转。
刀杆上装有多个刀具，可在加工过程中根据加工要求自动更换刀具。
下面将详细介绍其工作原理。
二、刀架本体和伺服电机刀架本体是四工位自动回转刀架的核心部分，它通常由高强度铸铁材料制成，具有良好的刚性和稳定性。
伺服电机则用于驱动刀架的回转运动。
通过数控系统对伺服电机进行控制，可以实现刀架的精确定位和回转速度的调节。
三、刀杆和刀具刀杆是连接刀架本体和刀具的重要部分，通常由高强度合金钢制成。
刀杆上安装有多个刀具座，刀具座上则安装有不同类型的刀具。
刀具根据加工要求的不同，可以选择不同的刀具进行自动更换。
这样，数控车床在加工过程中可以根据需要灵活选择刀具，提高加工效率和精度。
四、工作原理详解1. 初始位置设定：在加工前，数控系统会根据加工程序设定初始位置，确定刀架的起始位置和工作方向。
2. 伺服电机驱动：根据加工要求，数控系统通过控制伺服电机的运动，使刀架进行回转。
回转的速度和方向可以通过数控系统进行调节。
3. 刀具选择：在加工过程中，数控系统会根据加工程序的要求，从刀具库中选择合适的刀具。
刀具库中存储了各种类型的刀具，根据加工要求可灵活选择。
4. 刀具更换：当需要更换刀具时，数控系统会通过控制伺服电机，使刀架停在合适的位置。
然后，利用机械装置将当前使用的刀具卸下，并安装新的刀具。
5. 加工过程：在刀具更换完成后，刀架会继续回转，数控车床进行加工作业。
在加工过程中，数控系统可以根据需要调整刀具的进给速度和切削深度，以实现不同形状和精度的加工要求。
数控机床刀架工作原理
数控机床刀架工作原理
数控机床刀架是数控机床上的一个重要部件，主要用于夹持和切削工件。
其工作原理如下：
1. 夹持工作件：数控机床刀架具有夹持工作件的功能。
通过夹紧装置，将工作件牢固地夹在刀架上，以确保工作过程中的稳定性和精度。
2. 切削工艺参数设置：在数控机床控制系统上，操作人员可以根据具体加工要求，设置刀架的切削速度、进给速度、切削深度等参数，以控制刀架的加工过程。
3. 刀具选择和更换：根据工件的材料和加工要求，选择合适的刀具安装在刀架上。
在加工过程中，如果需要更换刀具，操作人员可以通过调整刀架机构，将已使用的刀具卸下，并安装新的刀具。
4. 切削过程控制：在加工过程中，数控机床控制系统会根据预设的切削参数，精确控制刀架的移动轨迹，以实现对工件的精确切削。
同时，还可以实时监测和调整切削过程中的刀具状态和加工质量。
总之，数控机床刀架通过夹持工作件并控制刀具的运动，实现对工件的切削加工。
同时，配合数控机床的控制系统，可以对切削过程进行精确控制和监测，以提高加工效率和加工质量。
数控车床刀架常见故障维修
数控车床刀架常见故障维修数控技术及数控机床的应用，成功地解决了某些形状复杂，一致性要求高的中、小批零件的自动化问题，这不仅大大提高了生产效率和加工精度，还减轻了工人的劳动强度，缩短了生产准备周期。
但是，在数控车床使用过程中，数控车床难免会出现各种故障，所以故障的维修就成了数控车床使用者最关键的问题。
一方面销售公司售后服务不能得到及时保证，另一方面掌握一些维修技术可以快速判断故障所在，缩短维修时间，让设备尽快运转起来。
在日常故障中，我们经常遇见的是刀架类、主轴类、螺纹加工类、系统显示类、驱动类、通信类等故障。
而刀架故障在其中占有很大比例。
在这里，分类介绍一下日常工作中遇见的四工位电动刀架各类故障及相应地解决方法，希望能给大家提供一些有益的借鉴。
所用数控系统是广州数控设备有限公司所生产的gsk系列车床数控系统。
中国国际模具网故障现象一:电动刀架锁不紧中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网?发信盘位置没对正 :拆开刀架的顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁钢，使刀位停在准确位置。
中国国际模具网?系统反锁时间不够长:调整系统反锁时间参数即可(新刀架反锁时间,,,.2,即可)。
中国国际模具网?机械锁紧机构故障 :拆开刀架，调整机械，并检查定位销是否折断。
中国国际模具网故障现象二:电动刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网?此位刀的霍尔元件损坏:确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上输入指令转动该刀位，用万用表量该刀位信号触点对+24v触点是否有电压变化，若无变化，可判定为该位刀霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件。
中国国际模具网?此刀位信号线断路，造成系统无法检测到位信号:检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路，正确连接即可。
中国国际模具网?系统的刀位信号接收电路有问题:当确定该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位信号与系统的连线也没问题的情况下更换主板。
cnc数控车床的刀架结构控制系统和工作原理说明
cnc数控车床的刀架结构控制系统和工作原理说明刀架是cnc数控车床其中重要的工作部件之一，数控刀架是cnc数控车床的一种辅助装置，它可使cnc数控车床在工件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。
下面就cnc数控车床刀架的工作原理分析如下。
cnc数控车床换刀时刀架的动作顺序是：刀架抬起、刀架转位、刀架定位和夹紧。
在cnc数控车床操作使用中，电动刀架是一个重要组成部分，它在使用中的合理运用能给操作员带来很多便捷，那么电动刀架的结构控制系统和工作原理究竟有哪些呢，以下就是关于上述的说明：一、cnc数控车床的刀架结构以经济型cnc数控车床刀架来介绍其结构组成，经济型cnc数控车床刀架是在普通型cnc数控车床的基础上发展起来的一种自动换刀装置，其功能和普通刀架一样，有四个刀位，能夹住四把不同功能的刀具，刀架回转90度，刀具交换一个刀位，但是刀架的回转和刀位号的选择是通过加工程序指令来控制的。
二、cnc数控车床刀架的控制系统刀架电气控制主要是通过控制两个交流接触器开控制刀架电动机的正转和反转，进而控制刀架的正转和反转。
三、cnc数控车床刀架的工作原理换刀时刀架的动作顺序是：刀架抬起、刀架转位、刀架定位和刀架夹紧。
1、刀架抬起：该刀架可以安装四种不同的刀具，转位信号通过加工程序指令。
数控系统发出换刀指令后，PMC控制输出正转信号，刀架电动机正转控制继电器KA3吸合，刀架电动机正转控制接触器KM3吸合，小型电动机1启动正转，通过平键套筒联轴器2使得蜗杆轴转动，从而带动其他蜗杆轴转动。
2、刀架转位：当端面齿脱开，转位套正好转过160度，涡轮丝杠前端的转位套上的销孔正好对准球头销的位置。
3、刀架定位：刀架体转动带着电刷座转动，当转到程序的刀号，PMC释放正转信号，输出反转信号，刀架电动机反转控制继电器吸合，刀架电动机反转控制接触器进行吸合，刀架电动机反转，定位销在弹簧的作用下进入粗定位盘的槽中进行粗定位。
自动换刀装置的结构原理与维修
自动换刀装置的结构原理与维修8.4.1 自动换刀装置的形式自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种。
1．回转刀架换刀数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置，有四方刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把或更多的刀具。
回转刀架必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力：同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。
图8-17为数控车床六角回转刀架，它适用于盘类零件的加工。
在加工轴类零件时，可以用四方回转刀架。
由于两者底部安装尺寸相同，更换刀架十分方便。
图8-17 数控车床六角回转刀架1－活塞 2－刀架体 3、7－齿轮 4－齿圈 5－空套齿轮6－活塞 8－齿条 9－固定插销 10、11－推杆 12－触头回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制，它的动作分为4个步骤：(1)刀架抬起当数控装置发出换刀指令后，压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔，活塞1上升，刀架体2抬起，使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。
同时，活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。
(2)刀架转位当刀架抬起后，压力油从c孔进入转位液压缸左腔，活塞6向右移动，通过联接板带动齿条8移动，使空套齿轮5作逆时针方向转动。
通过端齿离合器使刀架转过60º。
活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6，并由限位开关控制。
(3)刀架压紧刀架转位之后，压力油从b孔进入压紧液压缸上腔，活塞1带动刀架体2下降。
齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9，利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙，实现反靠定位。
刀架体2下降时，定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧，同时齿轮3与齿圈4的锥面接触，刀架在新的位置定位并夹紧。
这时，端齿离合器与空套齿轮5脱开。
(4)转位液压缸复位刀架压紧之后，压力油从d孔进入转位液压缸的右腔，活塞6带动齿条复位，由于此时端齿离合器已脱开，齿条带动齿轮3在轴上空转。
数控车床电动刀架故障诊断与维修
数控车床电动刀架故障诊断与维修摘要：电刀支架失效是数控车床中最常见的一种故障。
以FANUC0i数控机床为实例，对LDB4四工位电动刀架的机械结构、电动刀架的操作次序进行了分析；本文对电动刀架的电控原理和 PLC编程进行了深入的探讨，并以电动刀架的故障诊断为例，对同类产品的分析、诊断和维修方法进行了归纳，为同类产品的诊断和维修工作提供了依据。
关键字：数控车床；电动刀架；故障诊断与维修；1.引言数控车床分为刀架、系统、进给型等几种故障，其中电动刀架是 CNC机床的重要组成部分，它能促进机床的高效运转。
如果电动刀片出现问题，将会造成很大的损伤，甚至会造成刀片与卡头的碰撞，造成不可预见的意外。
目前，电动刀架的故障问题时有发生，严重地影响着机床的工作，因此，对其进行及时的诊断和修理是非常必要的。
2.数控车床电动刀架的工作原理作为一个例子，LDB4的电动刀架。
这种电动刀架是一种四工位刀架，它包括电动机、蜗轮、螺杆、螺帽、螺杆等部件，在这种电动刀架的正向旋转时，电机将传动传递到螺杆上，用一个键槽把螺丝帽与转动的刀座连接起来，使螺丝和刀架总是能保持上下滑动，而不能相互转动，用齿轮啮合实现螺帽和电机的紧固，螺母在这一对齿轮没有脱离之前，不能旋转，刀架也不能旋转，一开始，丝杠就会随着螺旋轴的顺时针方向旋转，从而带动刀柄和螺帽的相反方向向上运动，直到啮合齿真正脱离，才能充分发挥螺杆与止推槽的作用，按照规范的程序：螺杆转动一螺帽，刀座一转一进行切刀，到达所需工位后，使用霍尔单元定位系统将信号输入 CNC设备，实现旋转，通过霍尔元件的定位和辅助定位销，精确定位；因为推进器和销子的影响，螺帽和刀座都不允许出现倒退的现象，所以，螺母系统会不断地向下运动，直至两对啮合的牙齿再次咬合，如此，整个替换程序就完成了。
3.数控车床电动刀架的故障诊断和维护（一）电动刀架换刀时不动作(1)刀座被机械卡住。
刀架机械卡住会导致刀架马达卡住，产生超负荷报警，并且，在排除机械卡住的情况下，可以将刀架从马达上拆下来，用扳手盘动蜗杆，如果不能旋转，说明机械有问题。
数控车床四方刀架常见故障与维修方法
数控车床四方刀架常见故障与维修方法作者：郭飞鹰来源：《科技资讯》2014年第11期摘要：数控车在加工制造行业应用越来越广，从而推动职业教育“数控技术”专业的发展，也为职业学校增添了一道亮丽风景，但是机床故障和维修的问题也随之而来，作为不是专业维修人员的数控一线实训教师，我们也应该具备一定的机床保养和维修能力。
关键词：数控车床四方刀架故障维修中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0079-01近年来，随着我国加工制造业的迅速发展，具有加工高速、高效、高精的数控机床也随着占踞了加工制造行业的重要地位，尤其是经济性数控机床成本低、高效率更是在小企业、学校等得到普遍应用。
电动四工位四方刀架更是经济型数控机床的重要组成部分，作为一名学校车间的实训指导教师，我将这些年我在维修四方刀架上遇到的问题、故障排除及维修方法作一经验总结，希望能够对大家有所帮助，只是个人经验，如有不足之处还请同行指正。
1 四工位四方刀架的工作原理首先我们要知道四工位四方电动刀架是通过“控制系统发出换到信号，控制继电器动作，既而刀架电机正转，通过蜗轮、蜗杆、螺杆将销盘上升到一定高度时，离合销带动销盘，销盘再带动上刀体转动，当上刀体转到所需刀位时，霍尔元件（发信盘）电路发出到位信号，从而电机反转，反靠销进入反靠槽，离合销从离合盘中爬出，刀架完成粗定位，同时销盘下降端齿啮合，完成精定位，刀架位置被锁紧”。
从而保证了加工过程中，车刀始终能够保持正确的加工位置。
知道工作原理后，我们就可以根据问题现象快速查找和排除问题。
2 故障分析和解决2.1 现象为系统发出指令信号，刀架无旋转换刀动作，这时候我们可以从以下几个方面进行排查（1）空开跳闸。
因为机床电路里有过载和过流保护装置，当过载或过流时，为了保护其它电器元件不受损坏，所以保护装置及时切断回路，导致不能正常换刀，将其恢复即可，当然有些机床使用自恢复保护装置则可忽略此问题。
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第一章数控机床的概述1.1 数控机床简介1.1.1 数控机床的产生在机械制造行业中，机床是一种主要的生产设备。
机械制造行业的产品，其结构日趋复杂，精度和性能要求日趋提高，因此对生产设备——机床也相应地提出了高效率、高精度和高自动化的要求。
数控机床是为了解决单件、小批量，特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。
1952年美国PARSONS公司与麻省理工学院合作研制了第一台三坐标数控铣床，它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等多方面的技术成果，是一种新型的机床，可用于加工复杂曲面零件。
该铣床的研制成功是机械制造行业中的一次技术革命，使机械制造行业的发展进入了一个新的阶段。
从第一台数控机床问世到现在的半个世纪中，数控技术的发展非常迅速，几乎所有品种的机床都实现了数控化。
数控机床的应用领域也从航空工业部门渐渐扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造行业。
此外，还出现了金属成型类数控机床：如数控折弯机、数控弯管机、数控步冲机等;特种加工数控机床：如数控线切割机、数控火焰切割机、数控激光切割机床等；其他还有：数控绘图机、数控三坐标测量机等。
特别是相继出现的自动换刀数控机床、直接数字控制系统、自适应控制系统、柔性制造系统、计算机集成制造系统等，进一步说明，数控机床已经成为组成现代机械制造生产系统，实现计算机辅助设计、制造、检测与生产管理等全部生产过程自动化的基本设备。
1.1.2 数控机床的特点数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用，是因为它具有如下特点。
(1)能适应不同零件的自动加工。
数控机床是按照被加工零件的数控程序来进行自动加工的，当改变加工零件时，只要改变数控程序，不必更换凸轮、靠模、样板或镗模等专用工艺装备。
因此，生产准备周期短，有利于机械产品的更新换代。
（2）生产效率和加工精度高、加工质量稳定。
数控机床上可以采用较大的切削用量，有效地节省了机动工时。
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倍甚至更高。
同时由于数控机床本身的精度较高，还可以利用软件进行精度校正和补偿，又因为它是根据数控程序自动运行加工，可以避免人为的误差，因此，不但加工精度高，而且质量稳定。
（3）能高效优质完成复杂型面零件的加工，其生产效率比之通用机床加工可提高十几倍甚至几十倍。
（4）工序集中，一机多用。
数控机床，特别是自动换刀的数控机床，在一次装夹的情况下，几乎可以完成零件的全部加工，这样可以减少装夹误差，节约工序之间的运输、测量和装夹等辅助时间，还可以节省机床的占地面积，带来较高的经济效益。
（5）数控机床是一种高技术的设备，有利于现代化生产管理，大大降低了操作者的体力劳动强度。
1.2 数控机床的控制原理和组成1.2.1 数控机床的控制原理数控机床是一种高度自动化的机床，在加工工艺与加工表面形成方法上，与普通机床是基本相同的，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，将于加工零件有关的信息——工件与刀具相对运动轨迹的尺寸参数（进给执行部件的进给尺寸），切削加工的工艺参数（主运动和进给运动的速度、切削深度等），以及各种辅助操作（主运动变速、刀具更换、冷却润滑液启停、工件加紧松开等）等加工信息——用规定的文字、数字和符号组成的代码，按一定的格式编写成加工程序单，将加工程序通过控制介质输入到控制装置中，由数控装置经过分析处理后，发出各种与加工程序相对应的信号和指令控制机床进行自动加工。
这一数字控制的原理与过程通过下述数控机床的组成将得到更明确的说明。
1.2.2 数控机床的组成数控机床主要由信息载体、输入输出装置、数控系统、可编程逻辑控制系统、伺服驱动系统、位置检测系统、机床主体等部分组成，其基本组成结构如图1-1所示。
1.输入输出装置输入装置的作用是将记录在信息载体（如磁盘）上的数控加工程序读入数控系统的内存储器。
目前广泛应用的输入方式是利用数控机床上的通讯接口通过计算机进行数据传输，也可利用网络技术进行远程数据传输。
对于简单数控加工程序可采用手动数据输入方式（MDI方式），利用数控系统控制面板上的输入键直接将零件加工程序输入数控系统的内存储器。
输出装置的作用是为操作人员提供必要的加工信息，如程序代码、切削用量、刀具位置、各种故障信息和操作提示等。
常用的输出装置有显示器和打印机等，可对输出信息进行显示和打印。
2.数控系统数控系统是数控机床的核心。
其主要作用是对输入的零件加工程序的命令进行信息处理后，输出控制命令到相应的执行部件（如伺服驱动、驱动装置、PLC 等）完成零件加工程序所要求的工作。
数控系统由硬件和软件组成。
现代数控系统普遍采用通用计算机作为其主要硬件部分，包括CPU、存储器、系统总线和输入输出接口等。
软件部分主要是主控制系统软件，其控制方式有数据运算处理控制（机床运动行程量控制）和时序逻辑控制两大类，主控制器内的插补运算模块根据读入的零件加工程序，通过译码、编译等信息处理后，进而控制机床各个坐标轴的移动。
时序逻辑控制主要由可编程控制器PLC完成，它根据机床加工过程中的各个动作要求进行协调，按各检测信号进行逻辑判断，从而控制机床有条不紊地按序工作。
3.可编程逻辑控制系统可编程逻辑控制系统的主要功能是接受可编程控制器PLC输出的主轴变速和换向，启动或停止，刀具选择和更换，分度工作台转位和锁紧，工件加紧或松夹，切削液的开启或关闭等辅助操作信号，经功率放大后直接驱动相应的执行元件，完成数控加工自动操作。
4.伺服驱动系统伺服驱动系统的作用是接受来自数控系统的位置控制信息，将其换成相应坐标轴的进给运动和精度定位运动，完成数控机床最后的控制环节，因此，其伺服精度和动态响应特性将直接影响数控机床的加工精度和表面质量。
伺服驱动系统包括主轴伺服和进给伺服两个单元。
主轴伺服单元接受来自PLC的转向和转速指令，经过功率放大后驱动主轴电动机转动。
进给伺服单元在每个插补周期内接受数控系统的位置指令，经过功率放大后驱动进给电动机转动，同时完成速度控制和反馈控制。
伺服驱动系统的执行器件有功率步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。
5.位置检测系统位置检测系统的作用是通过传感器检测伺服电动机的转角位移或数控机床工作台的直线位移，并转换成电信号反馈给伺服系统，由伺服系统中的位置比较环节对控制位移量与实际位移量进行比较，根据比较的差值调整控制信号，提高控制精度。
6.机床主体机床主体指的是数控机床的机械部分，是实现零件加工的执行部件。
它主要由主运动部件（主轴）、进给运动部件（工作台、拖板及传动机构）、支撑件（立柱、床身等）、特殊装置、刀库和辅助装置（冷却、润滑、排屑、转位、夹紧装置等）等组成。
数控机床的机械结构部分与普通机床相似，但传动结构和变速系统较为简单，在精度、刚度、抗振性等方面要求较高，因而采取了一些特殊结构，如滚珠丝杆副、直线滚动导轨副等。
图1-1 数控机床的组成结构1.3 数控机床的分类数控机床的种类繁多，各行各业都有一套自己的分类方法。
就机床行业而言，数控机床就多达几百种，为了便于了解和研究，可以从以下不同的角度对其进行科学的分类。
1.3.1按用途分类1.金属切削类数控机车金属切削类数控机车有数控车床,数控铣床,数控钻床,数控镗床,数控磨床,数控镗铣床等.2.金属成形类数控机床金属成行类数控机车有数控折弯机,数控弯管机和数控冲床等.3.数控特种加工机床数控特种加工机床有数控线切割机,数控电火花加工机床,数控激光加工机床等.1.3.2按运动方式分类1.点位控制点位控制的特点是，刀具或工作台只能实现从一个位置到另一个位置的精确移动，在移动和定位过程中不进行任何加工，数控系统只需控制行程终点的坐标值。
2.点位直线控制点位直线控制的特点是，刀具或工作台不但能实现从一个位置到另一个位置的精确移动，而且能实现平行于坐标轴成45度斜线进行直线切削加工，但不能沿任意斜率的直线进行加工。
3.轮廓控制轮廓控制也称连续控制，其特点是数控系统能对两个或两个以上的坐标轴同时进行连续控制，在加工中，需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度和位移控制，将工件加工成一定得轮廓形状。
1.3.3 按控制方式分类1.闭环控制系统闭环控制系统是在机床移动部件（如工作台）上直接安装有直线位置检测装置，将检测到得实际位置反馈到数控系统中，与位置指令进行比较，用比较后的差值控制移动部件移动，直到差值消除时才停止移动。
位置检测装置有光栅、感应同步器和磁栅等。
2.半闭环控制半闭环控制系统是在伺服电机上同轴安装，或在滚珠丝杠轴端安装有角位移检测装置，通过测量角位移间接地测量出移动部件的直线位移，然后反馈至数控系统中，控制方式同闭环控制系统。
能实现角位移检测的装置有光电编码器、旋转变压器。
3.开环控制系统开环控制系统是不带位置反馈的控制系统，这种系统通常使用步进电动机作为执行元件。
进给传动链的误差不能进行校正补偿，所以控制精度低，位置精度低。
第二章数控刀架系统2.1自动回转刀架自动换刀装置2.1.1经济型数控车床方刀架数控机床上使用的回转刀架是一种最简单的自动换刀装置。
按数控装置发出的脉冲指令回转,换刀。
由于数控机床的切削加工精度在很大程度上取决于刀尖的位置,加之在加工过程中刀尖位置不能进行人工调整,因此回转刀架在结构上必须有良好的强度和刚性,以及合理的定位结构,以保证回转刀架在每一次转位之后具有尽可能高的重复定位精度。
图2-1盘行自动回转刀架结构1--刀架； 2、3--鼠牙盘； 4--滑块； 5--蜗轮； 6--轴； 7--蜗杆；8、9、10--传动齿轮； 11--电动机； 12--微动开关； 13--小轴；14--圆盘； 15--压板； 16--调节楔铁该刀架的工作过程为：刀架接收数控装置的指令——松开刀盘——转到指令要求的位置——夹紧刀盘——发转位结束的信号。
转位开始时，电磁制动器断电，电动机11开始转动，通过齿轮8、9、10带动蜗杆7旋转，从而使蜗轮内孔有螺纹，与轴6上的螺纹配合。
这时轴6不能回转，当蜗轮转动时，使轴6沿轴向左移动，因为刀架1与轴6、活动鼠牙盘2是固定在一起的，所以刀盘和鼠牙盘也向左移动，鼠牙盘2和3脱开。
在轴6上有两个对称槽,内装滑块4，在鼠牙盘脱开后，蜗轮转到一定角度与蜗轮固定在一起的圆盘14上的凸块便碰到滑块4，蜗轮便通过圆盘14上的凸块带动滑块4，连同轴6、刀盘一起进行转位。
当转到要求位置后，刷形选位器发出信号，使电动机反转，圆盘14上的凸块与滑块脱离，不再带动轴6转动，蜗轮5与轴6上的螺纹使轴6右移，鼠牙盘2、3结合定位，电磁制动器通电，维持电动机轴上的反转力矩，保证鼠牙盘之间有一定的压紧力。