數(shù)控加工機床是利用數(shù)字邏輯控制技術(shù)，準(zhǔn)確地按照事先編制好的程序，加工出所需形狀和結(jié)構(gòu)零件的機電一體化設(shè)備。數(shù)控機床是在原普通機床基礎(chǔ)上改進而成滑凉，一般由機床本體忿震、伺服系統(tǒng)斗黍、主傳動系統(tǒng)、強電控制柜肚浴、數(shù)控系統(tǒng)和各類輔助裝置組成掷佑。

1）機床主體

數(shù)控加工機床主體由機床基礎(chǔ)件（床身、底座）和各運動部件（工作臺淡碟、主軸）所組成霹壁，具有以下特點：

（1）數(shù)控機床為金字塔式結(jié)構(gòu)，具有寬導(dǎo)軌和低重心一步；

（2）數(shù)控機床采用了高性能的主軸及伺服傳動系統(tǒng)剿稼，機械傳動結(jié)構(gòu)簡化，傳動鏈較短率满；

（3）數(shù)控機床接卸傳動結(jié)構(gòu)具有較高的剛度茂禁、阻尼精度及耐磨性，熱變形幸哪拧瞻窗；

（4）數(shù)控機床更多采用高效傳動部件，如滾珠絲杠悼做、直線滾動導(dǎo)軌等疯特。

2）伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)和機床本體之間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)。主要由伺服電機肛走、驅(qū)動控制系統(tǒng)和位置檢測與反饋裝置等組成漓雅。伺服電機是系統(tǒng)的執(zhí)行元件，驅(qū)動控制系統(tǒng)是伺服電機的動力源朽色。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號與位置反饋信號比較后作為位移指令邻吞，再經(jīng)過驅(qū)動系統(tǒng)進行功率放大后驅(qū)動伺服電機運轉(zhuǎn)，再通過機械傳動裝置帶動工作后或刀架運動纵搁。

3）數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)是機床實現(xiàn)自動加工的核心吃衅，主要由操作系統(tǒng)往踢、主控制系統(tǒng)、可編程控制器徘层、各類輸入輸出接口等組成峻呕。高速加工機床數(shù)控系統(tǒng)除具有高速處理數(shù)據(jù)的能力及相當(dāng)高的預(yù)讀能力外，還應(yīng)具有以下基本功能：①刀具補償趣效；②插補瘦癌；③“向前看”（該功能可以在保證最了的加工精度前提下，使機床以最快的速度進行加工）绊叙；④坐標(biāo)系統(tǒng)填丢；⑤每個軸分配不同的增益、快速速率和加減速率夸营；⑥內(nèi)置PLC敞灸；⑦坐標(biāo)軸互換；⑧編程功能贫介；⑨編輯功能⑩操作顯示及其他功能区酷。

2．?dāng)?shù)控加工機床的分類

數(shù)控機床的類型很多，通炒湫睿可以按控制系統(tǒng)的特點丛幌、伺服系統(tǒng)的類型、工藝用途等進行分類抢纹。

1）按控制系統(tǒng)的特點分類

根據(jù)刀具與工件相對運動方式懒碍，可分為點位控制、直線控制和輪廓控制三種類型谚剿。

（1）點位控制數(shù)控機床的特點是只控制移動部件從一個位置到另一個位置的精確定位缝驳，而對運動的中間軌跡沒有嚴(yán)格要求，在移動和定位過程中不進行任何加工责蝠。這類機床主要有數(shù)控坐標(biāo)鏜床党巾、數(shù)控鉆床、數(shù)控點焊機霜医、數(shù)控折彎機等齿拂，其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱為點位控制裝置。

（2）直線控制數(shù)控機床的特點是刀具相對于工件的運動不僅要控制兩相關(guān)點之間的準(zhǔn)確位置肴敛，還要控制兩相關(guān)點之間移動的速度和軌跡署海，其路線一般由與各軸線平等的直線段組成，當(dāng)機床移動部件移動時医男，可以沿一個坐標(biāo)軸的方向進行切削加工砸狞。這類機床主要有數(shù)控鏜銑床、數(shù)控磨床、簡易數(shù)控車床等刀森，相應(yīng)的數(shù)控裝置稱為直線控制裝置踱启。

（3）輪廓控制又稱為連續(xù)控制，其特點是能同時控制兩個以上的軸聯(lián)動研底，具有插補功能庵恨。它不僅要控制起點和終點位置，而且要控制加工過程中每一點的位置和速度修扁，可加工出任意形狀的曲線或曲面诀烫。這類機床有數(shù)控銑床、數(shù)控車床峡逆、加工中心等勃拢，其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱為輪廓控制裝置。

2）按伺服系統(tǒng)的類型分類

按照數(shù)控設(shè)備伺服驅(qū)動的控制方式念弧，可分為開環(huán)控制數(shù)控機床后涛、閉環(huán)控制數(shù)控機床和混合控制數(shù)機床。

（1）開環(huán)控制數(shù)控機床數(shù)控裝置發(fā)生的指令是單向的偶村，一般采用功率步進電機作驅(qū)動元件柄午，其轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速分別由輸入的脈沖數(shù)和脈沖頻率決定，系統(tǒng)中沒有檢測反饋元件娶架。這種控制方式結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試與縱方便玩冷、價格低廉且不存在穩(wěn)定性問題窿侈，其精度取決于步進電機和設(shè)備本身的精度，適用于一般要求的中小型機床和位置精度要求不高的設(shè)備秋茫。

（2）閉環(huán)控制數(shù)控機床根據(jù)各運動部件的實際位置反饋數(shù)值和控制指令中規(guī)定的位置數(shù)值進行比較史简，以差值來控制伺服電機驅(qū)動運動部件，一般采用直流或交流伺服電機作為驅(qū)動元件肛著，并帶有光柵圆兵、感應(yīng)同步器和磁尺等位置檢測反饋元件，這樣的控制方式稱為全閉環(huán)控制枢贿；如果位置反饋信息不是取自運動部件的實際位置殉农，而是取自伺服電機旋轉(zhuǎn)角（如進給絲杠的轉(zhuǎn)角），則稱為半閉環(huán)控制局荚。閉環(huán)控制通過誤差補償可以消除機械傳動環(huán)節(jié)的部分或全部誤差和間隙超凳，可以獲得滿意的精度。目前大部分?jǐn)?shù)控機床采用半閉環(huán)控制耀态，而精度很高的機床則采用全閉環(huán)控制轮傍。閉環(huán)控制的數(shù)控設(shè)備精度高，但系統(tǒng)復(fù)雜，容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定抱典，高度困難衔耕。

（3）混合控制數(shù)控機床是將上述控制方式的特點有選擇的組合，利用其優(yōu)點組成混合控制方案绵另。如利用開環(huán)屁蕾、半閉環(huán)的穩(wěn)定性和所能達到的高位置增益獲得較高的速度和良好的動態(tài)特性，利用全閉環(huán)的誤差精確補償特性獲得很高的靜態(tài)定位精度队淳√膳耍混合控制是在以開環(huán)或半閉環(huán)控制進行基本驅(qū)動，增加位置校正電路千雏、位移及速度測量元件實現(xiàn)全閉環(huán)毕亲，然后用全閉環(huán)和半閉環(huán)或開環(huán)的差進行控制∥竽浚混合閉環(huán)控制方式適用于重型數(shù)控機床项蝉。

3）按工藝用途分類

數(shù)控機床的用途從早期的切削加工已經(jīng)擴展到各種工藝中，其加工用途轴私、功能特點多種多樣白找，按其基本工藝用途可分為金屬切削類、金屬成形類赁严、特種加工類扰柠、復(fù)合材料加工類和測量繪圖類。

（1）金屬切削類數(shù)控機床是指采用車疼约、銑卤档、鏜、磨等各種切削工藝的數(shù)控設(shè)備程剥，包括床劝枣、數(shù)控折彎機、數(shù)控彎管機织鲸、數(shù)控旋壓機等舔腾。

（2）金屬成形類數(shù)控機床是指采用擠、沖搂擦、壓稳诚、拉等成形工藝的數(shù)控設(shè)備，常用的有數(shù)控壓力機盾饮、數(shù)控折彎機采桃、數(shù)控彎管機、數(shù)控旋壓機等档价。

（3）特種加工類數(shù)控機床是指以電脂壁、光囤乎、束流等進行材料加工的數(shù)控設(shè)備，主要包括數(shù)控火花機床揖帕、數(shù)控線切割機床敢薄、數(shù)控激光切割機、激光快速成型機等挎茂。

（4）復(fù)合材料加工類是指復(fù)合材料原料制備艇线、構(gòu)件制造的數(shù)控設(shè)備，包括數(shù)控裁剪機热轨、布線機游鹿、數(shù)控鋪帶機、數(shù)控纏燒機等梨耽。

（5）測量繪圖類主要有坐標(biāo)測量機义誓、數(shù)控對刀儀、數(shù)控繪圖機等统岭。

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