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1歷史發展

數控（英文名字：Numerical Control 簡稱:NC）技術是指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一臺或多臺機械設備動作控制的技術。數控一般是采用通用或*計算機實現數字程序控制，因此數控也稱為計算機數控（Computerized Numerical Control ），簡稱CNC，國外一般都稱為CNC，很少再用NC這個概念了。 它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數控的產生依賴于

 數據載體和二進制形式數據運算的出現。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數據載體問世；19世紀末，以紙為數據載體并具有輔助功能的控制系統被發明；1938年，香農在美國麻省理工學院進行了數據快速運算和傳輸，奠定了現代計算機，包括計算機數字控制系統的基礎。數控技術是與機床控制密切結合發展起來的。1952年，臺數控機床問世，成為世界機械工業*一件劃時代的事件，推動了自動化的發展。

數控技術也叫計算機數控技術（CNC，Computerized Numerical Control），它是采用計算機實現數字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控制程序來執行對設備的運動軌跡和外設的操作時序邏輯控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數控裝置，使輸入操作指令的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現，均可通過計算機軟件來完成，處理生成的微觀指令傳送給伺服驅動裝置驅動電機或液壓執行元件帶動設備運行?，F在國內比較好的公司有：沈陽機床，青島五重數控機床有限公司等。

2選用安裝

數控車床又稱為 CNC車床，即計算機數字控制車床，是目前國內使用量大，覆蓋面廣的一種數控機床，約占數控機床總數的25%。數控機床是集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品。是機械制造設備中具有高精度、率、高自動化和高柔性化等優點的工作母機。

數控機床

數控機床的技術水平高低及其在金屬切削加工機床產量和總擁有量的百分比是衡量一個國家國民經濟發展和工業制造整體水平的重要標志之一。數控車床是數控機床的主要品種之一，它在數控機床中占有非常重要的位置，幾十年來一直受到世界各國的普遍重視并得到了迅速的發展。

數控車床、車削中心，是一種高精度、率的自動化機床。它具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋。具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復雜零件的批量生產中發揮 了良好的經濟效果。

3機床組成

●主機，他是數控機床的主體，包括機床身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。他是用于完成各種切削加工的機械部件。

●數控裝置，是數控機床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等）以及相應的軟件，用于輸入數字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。

●驅動裝置，他是數控機床執行機構的驅動部件，包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。

●輔助裝置，指數控機床的一些必要的配套部件，用以保證數控機床的運行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數控轉臺和數控分度頭，還包括*及監控檢測裝置等。

●編程及其他附屬設備，可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。

CK系列數控端面車床是按高精度，高剛性和率的發展要求，采用計算機輔助設計以及有限元分析等*設計手段研制開發的數控機床產品。主要針對盤套類，短軸類零件的粗，精加工。X，Z向移動采用十字滑臺結構，保證機床移動的精度；床身主體為箱式結構保證機床整體剛性；機床主軸采用高精度軸承及高感性主軸結構設計，并配置國內外的數控系統，能使機床實現穩定的高精度切削加工。

4三要素

選擇原則

確定三要素的基本原則；根據切削要求先確定背吃刀量ap，再查表得到進給量，，然后再經過查表通過公式計算出主切削速度U。

在許多場合我們可以通過經驗數據來確定這三要素的值。

選取方法

實踐證明合理切削用量的選擇與機床、*、工件及工藝等多種因素有關。合理選擇加工用量的方法如下：

粗加工時，主要要保證較高的生產效率，故應選擇較大的背吃刀量a。較大的進給量，切削速度U選擇中低速度。

精加工時，主要保證零件的尺寸和表面精度的要求，故選擇較小的背吃刀量ap，較小的進給量，．切削速度U選擇較高速度。

粗加工時，一般要充分發揮機床潛力和*的切削能力。數控車床廠半精加工和精加工時，應重點考慮如何保證加工質量，并在此基礎上盡量提高生產率。數控車床廠在選擇切削用量時應保證*能加工完成一個零件或保證*的耐用度不低于一個工作班，少也不低于半個工作班的工作時間。數控車床廠具體數值應根據機床說明書中的規定、*耐用度及實踐經驗選取。

（1）背吃刀量唧的選擇。背吃刀量的選擇要根據機床、夾具、月具和工件的剛度以及機床的功率來確定。在工藝系統允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量。除留給以后工序的余量外，其余的粗加工余量盡可能一次切除，以使走刀次數少。

通常在中等功率機床上，粗加工的背吃刀量為8—10 mm（單邊）。數控車床廠半精加工背吃刀量為0.5—5 mm;精加工時背吃刀量為0 2-1.5 mm。

（2）進給量，的確定。進給量是指在單位時間內*措進給方向的。數控車床廠移動的距離。確定進給速度的原則是：當工件的質量要求能夠保證時，為提高生產率，可選擇較高的進給速度。數控車床廠切斷、車削深孔或精車時，宜選擇較低的進給速度。進給速度應與主軸轉速和背吃刀量相適應。粗加工時，進給量，的選擇受切削力的限制。

5基本組成

數控車床由數控裝置、床身、主軸箱、刀架進給系統、尾座、液壓系統、冷卻系統、潤滑系統、排屑器等部分組成。

平行雙主軸數控車床

數控車床分為立式數控車床和臥式數控車床兩種類型。

立式數控車床用于回轉直徑較大的盤類零件車削加工。

臥式數控車床用于軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。

臥式數控車床按功能可進一步分為經濟型數控車床、普通數控車床和車削加工中心。

（1）經濟型數控車床：采用步進電動機和單片機對普通車床的車削進給系統進行改造后形成的簡易型數控車床。成本較低，自動化程度和功能都比較差，車削加工精度也不高，適用于要求不高的回轉類零件的車削加工。

（2）普通數控車床：根據車削加工要求在結構上進行專門設計，配備通用數控系統而形成的數控車床。數控系統功能強，自動化程度和加工精度也比較高，適用于一般回轉類零件的車削加工。這種數控車床可同時控制兩個坐標軸，即x軸和z軸。

車削中心

（3）車削加工中心：在普通數控車床的基礎上，增加了C軸和動力頭，更的機床還帶有刀庫，可控制X、Z和C三個坐標軸，聯動控制軸可以是（X、Z）、（X、C）或（Z、C）。由于增加了C軸和銑削動力頭，這種數控車床的加工功能大大增強，除可以進行一般車削外，還可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。

2.液壓卡盤和液壓尾架

液壓卡盤是數控車削加工時夾緊工件的重要附件，對一般回轉類零件可采用普通液壓卡盤；對零件被夾持部位不是圓柱形的零件，則需要采用*卡盤；用棒料直接加工零件時需要采用彈簧卡盤。

數控軸承車床

對軸向尺寸和徑向尺寸的比值較大的零件，需要采用安裝在液壓尾架上的活對零件尾端進行支撐，才能保證對零件進行正確的加工。尾架有普通液壓尾架和可編程液壓尾架。

通用刀架

3.數控車床的刀架

數控車床可以配備兩種刀架：

（1）*刀架 由車床生產廠商自己開發，所使用的刀柄也是*的。這種刀架的優點是制造成本低，但缺乏通用性。

（2）通用刀架根據一定的通用標準（如VDI，德國工程師協會）而生產的刀架，數控車床生產廠商可以根據數控車床的功能要求進行選擇配置。

4.銑削動力頭

數控車床刀架上安裝銑削動力頭后可以大大擴展數控車床的加工能力。如：利用銑削動力頭進行軸向鉆孔和銑削軸向槽。

5.數控車床的*

在數控車床或車削加工中心上車削零件時，應根據車床的刀架結構和可以安裝*的數量，合理、科學地安排*在刀架上的位置，并注意避免*在靜止和工作時，*與機床、*與工件以及*相互之間的干涉現象。

6維護保養

數控車床是一種高精度、率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜工件，具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復雜零件的批量生產中發揮了良好的經濟效果。斜床身數控車床的維護保養如下分析:

為了保證斜床身數控車床的工作精度，延長使用壽命，必須對自用斜床身數控車床進行合理的維護保養工作。車床維護的好壞，直接影響工件的加工質量和生產效率。當中國臺灣臺鈺精機數控車床運行500h以后，需進行一級保養。斜床身數控車床保養工作以操作工人為主，維修工人配合進行。保養時，必須首先切斷電探，然后按保養內容和要求進行保養。

7發展趨勢

進入21世紀以來，隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，它對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢?？傮w而言，數控車床呈現以下三個發展趨勢：

 高速、高精密化

高速、精密是機床發展永恒的目標。隨著科學技術突飛猛進的發展，機電產品更新換代速度加快，對零件加工的精度和表面質量的要求也愈來愈高。為滿足這個復雜多變市場的需求，當前機床正向高速切削、干切削和準干切削方向發展，加工精度也在不斷地提高。另一方面，電主軸和直線電機的成功應用，陶瓷滾珠軸承、高精度大導程空心內冷和滾珠螺母強冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導軌副等機床功能部件的面市，也為機床向高速、精密發展創造了條件。

數控車床采用電主軸，取消了皮帶、帶輪和齒輪等環節，大大減少了主傳動的轉動慣量，提高了主軸動態響應速度和工作精度，*解決了主軸高速運轉時皮帶和帶輪等傳動的振動和噪聲問題。采用電主軸結構可使主軸轉速達到10000r/min以上。

直線電機驅動速度高，加減速特性好，有*的響應特性和跟隨精度。用直線電機作伺服驅動，省去了滾珠絲杠這一中間傳動環節，消除了傳動間隙（包括反向間隙），運動慣量小，系統剛性好，在高速下能精密定位，從而*地提高了伺服精度。

直線滾動導軌副，由于其具有各向間隙為零和非常小的滾動摩擦，磨損小，發熱可忽略不計，有非常好的熱穩定性，提高了全程的定位精度和重復定位精度。通過直線電機和直線滾動導軌副的應用，可使機床的快速移動速度由10～20m/mim提高到60～80m/min，高高達120m/min。

高可靠性

數控機床的可靠性是數控機床產品質量的一項關鍵性指標。數控機床能否發揮其高性能、高精度和率，并獲得良好的效益，關鍵取決于其可靠性的高低。

數控車床設計CAD化、結構設計模塊化

隨著計算機應用的普及及軟件技術的發展，CAD技術得到了廣泛發展。CAD不僅可以替代人工完成繁瑣的繪圖工作，更重要的是可以進行設計方案選擇和大件整機的靜、動態特性分析、計算、預測及優化設計，可以對整機各工作部件進行動態模擬仿真。在模塊化的基礎上在設計階段就可以看出產品的三維幾何模型和逼真的色彩。采用CAD，還可以大大提高工作效率，提高設計的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設計成本，提高市場競爭能力。