数控机床的性能指标
机床的主要指标
机床的主要指标这里所说的数控机床主要指标以数控切削机床为主，其他类型机床因与具体工艺关系密切在此不作说明。
数控切削机床主要指标有精度指标、运动性能指标和功能指标。
1）精度指标精度指标包括定位精度和重复定位精度、分辨率和脉冲当量。
（1）定位精度是指机床各轴在数控系统控制下的移动部件在确定的终点所达到的实际位置精度，移动部件实际位置与理想位置之间的误差等，它直接影响零件加工的位置精度。
（2）重复定位精度是反映轴运动稳定性的基本指标，是指在同一数控机床上，应用相同程序代码到达某同一位置所得到连续结果的一致程度。
一般情况下，重复定位精度是呈正态分布的偶然误差，它主要受伺服系统特征、进给系统的间隙与刚性及摩擦特征等因素的影响。
（3）分辨率是指位移和速度两个相邻的分散细节之间可以分辨的最小间隔。
脉冲当量是指数控系统发出的一个进给脉冲使机械运动机构产生的相应位移量，一个脉冲对应的这个位移即为脉冲当量，共数值大小决定机床的加工精度和表面质量。
2）运动性能指标运动性能指标包括主轴系统、伺服驱动系统、坐标行程的技术指标等。
（1）主轴系统的指标主要有主轴转速、扭矩与功率。
目前机械主轴的转速一般在8000r/min以下，扭矩较大；高速主轴转速在10000r/min以上，但扭矩要低于机械主轴。
（2）伺服驱动系统直接控制着机床的进给速度。
进给速度是影响零件加工质量、生产效率以及刀具寿命的主要因素，它受数控装置的运算速度、机床动态特性以及工艺系统刚性等因素的影响。
（3）数控机床各坐标（直线轴、旋转轴）行程的大小构成机床的空间加工范围和曲面加工能达到的状态，是直接体现机床加工能力的指标参数。
（4）进给运动的位移速度和定位精度两个技术指标又是相互制约的，位移速度要求越高，定位精度就越难提高。
3）功能指标功能指标主要包括可控轴数和联动轴数、插补功能、刀具参数补偿功能、监测功能等。
（1）可控轴数是指数控装置能够控制的坐标数；联动轴数是指数控装置控制的坐标轴同时到达空间某一点的坐标数，表示数控装置可同时控制按一定规律完成一定轨迹插补的协调运动控制能力。
数控机床动态性能测试与评估
数控机床动态性能测试与评估数控机床是现代制造业中的重要设备，其动态性能的好坏直接影响到工件加工的精度和质量。
为了确保数控机床在工作过程中的稳定性和准确性，必须对其动态性能进行测试与评估。
本文将介绍数控机床动态性能测试的方法和评估的相关指标，以期提供参考和指导。
一、测试方法数控机床的动态性能测试主要包括加速度测试、速度测试和定位精度测试三个方面。
下面将详细介绍这三个测试方法。
1. 加速度测试加速度测试旨在评估数控机床在快速启停过程中的稳定性能。
测试时，通过设置不同的加速度值，使数控机床在规定时间内加速至最高速度，然后再减速停下来。
通过测量加速度过程中的振动情况和减速停顿过程中的位置误差，可以评估机床的加速度性能。
2. 速度测试速度测试是评估数控机床在运行过程中的速度变化和稳定性能。
测试时，通过设置不同的速度值，使机床在规定的时间内运行一段距离。
通过测量运行过程中的位置误差和速度波动情况，可以评估机床的速度性能。
3. 定位精度测试定位精度测试是评估数控机床在停下来后，重新启动时的位置回归能力。
测试时，通过将机床移动至一个位置，然后停下来，再重新启动，通过测量重新启动后的位置与目标位置之间的偏差，可以评估机床的定位精度。
二、评估指标数控机床的动态性能评估需要考虑多个指标，下面将介绍几个常用的评估指标。
1. 加速度度量指标加速度的度量指标主要包括最大加速度、平均加速度和加速度时间。
最大加速度表示在加速过程中达到的最高加速度值，平均加速度表示加速过程中的平均加速度大小，加速度时间表示加速过程所需的时间长度。
2. 速度度量指标速度的度量指标主要包括最大速度、平均速度和速度波动。
最大速度表示运行过程中达到的最高速度值，平均速度表示运行过程中的平均速度大小，速度波动表示速度变化的波动情况，波动越小表示机床的速度稳定性越好。
3. 定位精度度量指标定位精度的度量指标主要包括位置误差和重复定位精度。
位置误差表示机床在停下来后重新启动时与目标位置之间的偏差大小，重复定位精度表示机床在多次停下来后重新启动时的位置回归能力。
数控机床的工作原理组成及主要性能指标
数控机床的工作原理组成及主要性能指标数控机床的工作原理、组成及主要性能指标数控机床的工作原理、组成及主要性能指标数控机床的基本操作以—数控系统为例)BEIJING0iFANUC(数控机床的工作原理数控机床是用数字信息进行控制的机床。
凡是用代码化的数字信息将刀具移动轨迹信息记录在程序介质上，然后送人数控系统经过译码和运算，控制机床刀具与工件的相对运动，加工出所需工件的一类机床即为数控机床。
数控加工的基本过程。
在数控机床加工工件前，要分析零件图，拟定零件加工工艺方案，明确加工工艺参数，然后按编程规则编制数控加工程序。
当加工零件的几何信息和工艺信息转换为数字化信息后，可以用不同方法输入到机床的数控系统中，经检查无误即可启动机床，运行数控加工程序数控装置自动完成数控加工程序发出的各种控制指令。
如果不出现故障，直到加工程序运行结束，零件加工完毕为止。
数控加工的控制过程与计算机控制打印机的打印过程，特别是与计算机控制绘图机的绘图过程非常相似。
数字控制是相对于模拟控制而言的。
数字控制系统或计算机数字控制系统用字长来表示不同精度信息，可进行复杂的算术运算、逻辑运算和信息处理，通过改变软件而非电路或机械机构实现信息处理方式和过程的转换，具有很好的柔)(性功能。
系统方便、可靠、精度高，广泛应用于机械运动的轨迹、检测和cNc 辅助运动控制等各方面，其中，轨迹控制是机床和工业机器人的主要控制内容。
数控机床的组成数控机床一般由输人输出设备、数控装置、伺服单元、驱动装置或称执行((cNc)机构、可编程控制器眦及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组))(成。
输入和输出装置。
是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话(1)的交互设备。
输人装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存人数控装置内。
目前，数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等，其相应的程序载体为磁盘、穿孔纸带。
输出装置是显示器，有显示器或彩色液晶显示器两种。
61125数控车床参数
61125数控车床参数61125数控车床是一种常见的数控加工设备，它具有多种参数和特性。
首先，让我们从机床的基本参数开始：1. 加工直径，61125数控车床通常具有加工直径的参数，这是指它能够加工的工件的最大直径范围。
这个参数通常是车床的重要参考指标之一。
2. 加工长度，这个参数指的是数控车床能够加工的工件的最大长度范围，也是评价车床加工能力的重要参数之一。
3. 主轴转速，主轴转速是指数控车床主轴的旋转速度范围，通常以转/分或者r/min为单位。
主轴转速的范围将影响到车床的加工适用范围，比如对于不同材料的加工需要不同的转速。
4. 主轴孔径，主轴孔径是指数控车床主轴的孔径大小，这个参数将决定车床能够加工的材料直径范围。
5. 主电机功率，主电机功率是指数控车床主轴驱动电机的功率大小，通常以千瓦（kW）为单位。
主电机功率的大小将直接影响车床的加工能力和效率。
6. X、Z轴行程，X、Z轴行程是指数控车床在X、Z方向上的行程范围，它决定了车床能够加工的工件尺寸范围和加工精度。
7. 快进速度，快进速度是指数控车床在空转状态下X、Z轴的最大移动速度，它影响了车床的加工效率。
8. 定位精度，定位精度是指数控车床在加工过程中的定位精度，这个参数直接关系到加工零件的尺寸精度和加工质量。
此外，61125数控车床还可能具有其他特殊的参数和功能，比如自动换刀、刀具库容量、冷却系统等。
这些参数和功能将根据具体的车床型号和厂家而有所不同。
总的来说，61125数控车床作为一种常见的数控加工设备，具有多种参数和特性，用户在选购和使用时需要根据实际加工需求进行综合考虑。
数控木工钻孔机床的性能指标与评估方法
数控木工钻孔机床的性能指标与评估方法数控木工钻孔机床作为木工加工行业中的重要设备之一，其性能指标的准确评估对于设备选型、使用效果和生产效率的提升具有重要作用。
本文将从机床的工作精度、加工效率、稳定性和可靠性等方面，详细介绍数控木工钻孔机床的性能指标及评估方法。
一、工作精度数控木工钻孔机床的工作精度是衡量其加工质量的重要指标之一。
常见的工作精度包括定位精度、重复定位精度和加工表面粗糙度等。
定位精度指机床在预定工作位置上的准确度，可以通过测量加工位置的偏差来评估。
常用的评估方法是在不同位置上进行多次加工，并测量加工位置，然后进行统计分析，计算出平均偏差值。
定位精度越高，加工位置的偏差越小，表示机床的定位稳定性越好。
重复定位精度是指机床在多次重复加工时，加工位置的重复性，通常通过加工同一位置多次，并测量其偏差来评估。
评估方法与定位精度类似，计算出平均偏差值，并进行统计分析。
重复定位精度越高，加工位置的偏差越小，表示机床的重复性越好。
加工表面粗糙度是指木材加工后表面的光滑程度，常用的评估方法是使用表面粗糙度测试仪进行测量，并根据国际标准进行评分。
加工表面粗糙度越小，表示机床的加工质量越高。
二、加工效率加工效率是评估数控木工钻孔机床的另一个重要性能指标。
加工效率的高低直接影响到生产效率和经济效益。
加工速度是衡量机床加工效率的重要指标之一。
常见的加工速度包括进给速度和主轴转速。
进给速度越大，表示机床的工作效率越高；主轴转速越高，表示机床的加工速度越快。
换刀时间是指机床完成一次换刀操作所需的时间。
换刀速度越快，表示机床连续加工的间隔时间越短，生产效率越高。
自动化程度也是衡量机床加工效率的重要指标之一。
常见的自动化功能包括自动送料、自动定位和自动换刀等。
机床的自动化程度越高，操作人员的人力成本越低，生产效率也越高。
三、稳定性与可靠性稳定性与可靠性是数控木工钻孔机床评估的另一个重要方面。
机床的稳定性和可靠性直接关系到设备的使用寿命和故障率。
数控机床的参考指标
（1）数控机床的主要技术规格数控车床主要有床身、刀架最大回转直径、最大车削长度、最大车削直径等；数控铣床主要有工作台、工作台T形槽、工作台行程等规格尺寸。
（2）数控机床的运动指标数控机床主轴采用直流或交流伺服电动机驱动，选用高速精密轴承支撑，保证主轴具有较宽范围和较高回转精度，以及较高的刚度和抗震性。
现代数控机床的主轴普遍达到5000～10000r/min，甚至更高的转速。
主轴转速可以通过操作面板上的“主轴转速倍率”开关直接改变，其调节范围为50％～120％，每档间隔为5％～10％。
（3）数控机床的精度指标1）脉冲当量（分辨率）脉冲当量是影响数控机床加工精度和表面质量的主要因素,因而是数控机床的重要精度指标.普通数控机床的精度指标是0.001mm,经济型数控机床的精度指标为0.01mm,精密或超精密数控机床的精度指标为0.001 mm～0.0001mm。
2）定位精度定位精度是指数控机床工作台等移动部件所达到的实际位置的精度.实际位置与指令位置的差值为定位误差.引起定位误差的因素包括伺服系统、检测系统、进给系统误差，以及运动部件的几何误差。
定位误差将直接影响零件加工的精度，一般数控机床的定位精度为0.001 mm～0.018mm。
通俗来讲定位精度就是程序指定移动量与实际移动量之间的误差。
比如：程序输入X轴正方形移动50mm 实际测量移动量是49.95 这个定位精度就是0.05/503）重复定位精度重复定位精度是指在相同的条件下，采用相同的操作方法，重复进行同一动作时，得到的一致性程度。
一般数控机床的重复定位精度为0.008mm。
重复定位精度就是每次前进和退回是不是停留在同一个点上。
比如：当前测量X轴位置表显示50mm程序给定指令正方向进给50mm，表显示可能是99.05mm （因为有误差）然后程序给定指定负方向进给50mm，此时如果没有误差的话应该是50mm，但是因为重复定位误差，这时候表可能显示50.05mm或者49.95mm 此时的重复定位精度就是0.05/50（4）刀具系统数控机床包括刀架工位数、刀具孔直径、刀杆尺寸、换刀时间等各项内容。
数控机床的主要性能指标
数控机床的主要性能指标一、数控机床的精度精度是数控机床的重要技术指标之一。
精度主要指加工精度、定位精度和重复定位精度。
1、定位精度和重复定位精度定位精度是指数控机床工作台等移动部件实际运动位置与指令位置的一致程度，其不一致的差量即为定位误差。
定位误差包括伺服系统、检测系统、性进给系统等误差，还包括移动部件导轨的几何误差等。
定位误差将直接影响零件加工的位置精度。
重复定位精度是指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。
重复定位精度受伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。
一般情况下，重复定位精度是成正态分布的偶然性误差，它影响一批零件加工的一致性，是一项非常重要的性能指标。
2、分度精度分度精度是指分度工作台在分度时，实际回转角度与指令回转角度的差值。
分度精度既影响零件加工部位在空间的角度位置，也影响孔系加工的同轴度等。
3、分辨率与脉冲当量分辨率是指可以分辨的最小位移间隔。
对测量系统而言，分辨率是可以测量的最小位移；对控制系统而言，分辨率是可以控制的最小位移增量，即数控装置每发出一个脉冲信号，反映到机床移动部件上的移动量，一般称为脉冲当量。
脉冲当量是设计数控机床的原始数据之一，其数值的大小决定数控机床的加工精度和表面质量。
脉冲当量越小，数控机床的加工精度和加工表面质量越高。
4、加工精度近年来，伴随着数控机床的发展和机床结构特性的提高，数控机床的性能与质量都有了大幅度的提高。
中等规格的加工中心，其定位精度普通级达到(±0.005∽±0.008)mm/300mm，精密级达到±0.001∽±0.003mm／全程；普通级加工中心的加工精度达到±1.5μm ，超精密级数控车床的加工圆度已经达到0.1μm ，表面粗糙度为Ra0.3 μm 。
二、数控机床的可控轴数与联动轴数可控轴数是指数控系统能够控制的坐标轴数目。
数控机床的特点及主要技术指标
数控机床的特点
• 有利于实现计算机辅助制造 • 初期投资大，但经济效益明显 • 可以精确地计算成本和安排生产进度
以上这些特点决定了数控机床在工业 界的快速发展和广泛应用
数控机床的特点
（1）对加工对象的适应性强，可以加工有复杂型面的工件
数控机床的刀具运动轨迹是由加工程序决定 的，因此只要能编制出程序，多么复杂的型面工 件都能加工。如用数控车床加工复杂的回转表面， 采用五轴联动的数控机床能加工螺旋桨的复杂空 间曲面。
第一章 数控机床概述 §1-1数控机床的特点及主要技术指标
பைடு நூலகம்第一章
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结 束
章目录
§1-1数控机床的特点及主要技术指标
一数控机床的特点 二数控机床的主要技术指标
数控机床的特点
可以加工有复杂型面的工件 加工精度高，尺寸一致性好 生产效率高
以上这些特点决定了数控机床在工业 界的快速发展和广泛应用
数控机床的特点
（7）可以精确地计算成本和安排生产进度，有利于 生产管理现代化
利用数控机床加工零件，可以预计所需要的时间， 因而工时和工时费用可以估计得更精确。这有利于精确编 制生产进度表，有利于均衡生产和取得更高的预计产量。
数控机床的特点
（8）易于建立计算机通信网络
数控机床使用的是数字信息和标准代码输入， 易于建立通信网络，成为计算机辅助设计、制造 及管理一体化的基础。
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数控机床的特点
（5）有利于实现计算机辅助制造
目前在机械制造业中，CAD/CAM已经被广泛应用，数 控机床及其加工技术正是计算机辅助制造系统的基础。
数控机床的特点
（6）初期投资大，但经济效益明显
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闭环伺服系统
3．按加工工艺方法分类 1) 金属切削类数控机床 这类数控机床如数控车床、数控铣床、数控镗床、数控 磨床、数控钻床、数控齿轮加工机床、加工中心等。尽管 这些机床在加工工艺方面存在很大差异，具体的控制方法 也各不相同，但它们都适合于单件、小批量和多品种的零 件加工，具有很高的生产率和自动化程度。 2) 金属成型类数控机床 这类数控机床如数控折弯机、数控弯管机、数控冲床等。 3) 数控特种加工及其他类型机床 这类数控机床如数控线切割机床、数控火焰切割机、数 控三坐标测量机、数控电火花加工机床等。
二.数控机床的组成
1 程序编制及程序载体 2 输入装置 3 数控装置 4 强电控制装置 5 伺服控制装置 6 机床的机械部件
与传统的普通机床相比，数控机床机械部件有如下几个 特点： (1) 采用了高性能的主轴及进给伺服驱动装置，机械传 动结构得到简化，传动链较短。 (2) 机械结构具有较高的动态特性、动态刚度、阻尼刚 度、耐磨性以及抗热变形性能。 (3) 较多地采用高效传动件，如滚珠丝杠螺母副、直线 滚动导轨等。 (4) 还有一些配套部件(如冷却、排屑、防护、润滑、 照明、储运等一系列装置)和辅属设备(编程机和对刀仪 等)。
2．按机床所用进给伺服系统不同分类 (1)．开环伺服系统 开环伺服系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率 步进电机和电液脉冲马达等。如图所示。由数控系统送出 的进给指令脉冲，通过环形分配器、按步进电机的通电方 式进行分配，并经功率放大后送给步进电机的各相绕组， 使之按规定的方式通、断电，从而驱动步进电机旋转。再 经同步齿形带、滚珠丝杠螺母副驱动执行部件。每给一脉 冲信号，步进电机就转过一定的角度，工作台就走过一个 脉冲当量的距离。数控装置按程序加工要求控制指令脉冲 的数量、频率和通电顺序，达到控制执行部件运动的位移 量、速度和运动方向的目的。由于它没有检测和反馈系统 ，故称之为开环。其特点是结构简单，维护方便，成本较 低。但加工精度不高，如果采取螺距误差补偿和传动间隙 点位控制； 廓控制
(b) 直线控制；
(c) 轮
(2) 直线控制机床。它如图 (b)所示，可控制刀具相对于工 作台以适当的进给速度，沿着平行于某一坐标轴方向或与 坐标轴成45°的斜线方向作直线轨迹的加工。这种方式 是一次同时只有某一轴在运动，或让两轴以相同的速度同 时运动以形成45(的斜线，所以其控制难度不大，系统结 构比较简单。一般地，都是将点位与直线控制方式结合起 来，组成点位直线控制系统而用于机床上。这种形式的典 型机床有车阶梯轴的数控车床、数控镗铣床和简单加工中 心等。 (3) 轮廓控制机床。它又称连续控制机床。如图 (c)所示， 可控制刀具相对于工件作连续轨迹的运动，能加工任意斜 率的直线，任意大小的圆弧，配以自动编程计算，可加工 任意形状的曲线和曲面。典型的轮廓控制型机床有数控铣 床、功能完善的数控车床、数控磨床和数控电加工机床等。
半闭环伺服系统
(3)．闭环伺服系统 闭环伺服系统如图所示。它的工作原理和半闭环伺服系统 相同，但测量元件(直线感应同步器、长光栅等)装在工作 台上，可直接测出工作台的实际位置。该系统将所有部分 都包含在控制环之内，可消除机械系统引起的误差，精度 高于半闭环伺服系统，但系统结构较复杂，控制稳定性较 难保证，成本高，调试维修困难。
数控技术及特种加工
机电工程系 ：李伟
2013-2014-2
一.数控机床的产生和发展
1949年美国Parson公司与麻省理工学院开始合作，历时 三年研制出能进行三轴控制的数控铣床样机，取名 “Numerical Control”。数控即数字控制(Numerical Control，简称NC)。数控技术即NC技术，是指用数字化信 息发出指令并实现自动控制的技术。计算机数控 (Computerized Numerical Control，简称CNC)是指用计 算机实现部分或全部的数控功能。采用数控技术的自动控 制系统为数控系统，采用计算机数控技术的自动控制系统 为计算机数控系统，其被控对象可以是生产过程或设备。 如果被控对象是机床，则称为数控机床。
开环伺服系统
(2)．半闭环伺服系统 半闭环伺服系统具有检测和反馈系统，如图所示。测量 元件(脉冲编码器、旋转变压器和圆感应同步器等)装在丝 杠或伺服电机的轴端部，通过测量元件检测丝杠或电机的 回转角。间接测出机床运动部件的位移，经反馈回路送回 控制系统和伺服系统，并与控制指令值相比较。如果二者 存在偏差，便将此差值信号进行放大，继续控制电机带动 移动部件向着减小偏差的方向移动，直至偏差为零。由于 只对中间环节进行反馈控制，丝杠和螺母副部分还在控制 环节之外，故称半闭环。对丝杠螺母副的机械误差，需要 在数控装置中用间隙补偿和螺距误差补偿来减小。
四.数控机床的分类
1．按加工控制路线分类 有点位控制机床、直线控制机床和轮廓控制机床。 (1) 点位控制机床。它如图(a)所示，只控制刀具从一点向 另一点移动，而不管其中间行走轨迹的控制方式。在从点 到点的移动过程中，只作快速空程的定位运动，因此不能 用于加工过程的控制。属于点位控制的典型机床有数控钻 床、数控镗床和数控冲床等。这类机床的数控功能主要用 于控制加工部位的相对位置精度，而其加工切削过程还得 靠手工控制机械运动来进行。
三.数控机床的工作原理
数控机床是一种高度自动化的机床，它在加工工艺与加工 表面形成方法上与普通机床基本相同，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。在数控机床上加工零件时，首先 要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根 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、刀具参数，再按数控机床规定采用的代码和程序格式， 将与加工零件有关的信息如工件的尺寸、刀具运动中心轨 迹、位移量、切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀 量)以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切削液的开 与关)等编制成数控加工程序，然后将程序输入到数控装 置中，经数控装置分析处理后，发出指令控制机床进行自 动加工。