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数控机床结构与维护

主讲：韩鸿鸾

第一章概述

数控机床是现代机械工业的重要技术装备，也是先进制造技术

的基础装备。下图是在数控机床上加工零件。

第一节数控机床概述

【学习目标】

了解数控机床产生的年代与国家

掌握数控机床的定义

了解数控的特点

掌握数控机床的分类

掌握闭环、开环、半闭环数控机床的工作原理

掌握点位控制数控机床的定位特点

【学习内容】

一、数控机床的产生

1958年，北京机床厂与清华大学合作试制了第一台数控铣床。

1970年，北京机床厂的XK5040升降台数控铣床作为商品，

小批量生产。

1985年，我国数控机床进入了实用阶段。

1986到1990年，是我国数控机床的大发展时期。

二、数控机床的定义

数控机床（NumericalControlMachineTools）是指采用数字控

制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。国际信息处

理联盟（IFIP）第五技术委员会对数控机床定义如下：数控机床

是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使

用号码或其他符号编码指令规定的程序。定义中所说的程序控制

系统即数控系统。

三、数控机床的特点

1、适用性强

数控机床加工形状复杂的零件或新产品时，仅需要少量工夹具。

2、适合加工复杂型面的零件

由于计算机具有高超的运算能力，可以瞬间准确地计算出每个

坐标轴瞬间应该运动的运动量，因此数控机床能完成普通机床难

以加工或根本不能加工的复杂型面的零件，如图1-2所示。

图1-2复杂型面的零件

3、加工精度高、加工质量稳定

数控机床所需的加工条件，如进给速度、主轴转速、刀具选择

等，都是由指令代码事先规定好的，整个加工过程是自动进行的，

人为造成的加工误差很小，而且传动中的间隙及误差还可以由数控

系统进行补偿。

4、自动化程度高

数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作

者除了操作键盘，装卸工件，进行关键工序的中间检测以及观察

机床运行外，不需要进行繁杂的重复性手工操作，劳动强度与紧

张程度均可大为减轻。

5、加工生产率高

数控机床能够减少零件加工所需的机动时间和辅助时间。

6、一机多用

某些数控机床，一次装夹几乎能完成零件的全部工序的加工。

图1-3车削中心上完成了车、铣、钻等加工

7、减轻操作者的劳动强度

8、有利于生产管理的现代化

数控系统采用数字信息与标准化代码输入，并具有通信接口，

易实现数控机床之间的数据通信，最适宜计算机之间的联接，组

成工业控制网络。

9、价格较贵

10、调试和维修较复杂，需专门的技术人员

四、数控机床的分类

1、按工艺用途分类

（1）一般数控机床

最普通的数控机床有钻床、车床、铣床、镗床、磨床和齿轮加工机床。

图a）立式数控车床b）卧式数控车床c）立式数控铣床d）卧式数控铣床

图1-4常见数控机床

（2）数控加工中心

1）按加工范围分类

车削加工中心、钻削加工中心、镗铣加工中心、磨削加工中心、

电火花加工中心等。表11常见的加工中心

名称图样说明

车削加工中心

名称图样说明

五轴螺纹磨削加工中

磨削加工中心心

车铣复合加工中心德马吉公司

名称图样说明