什么是数控铣床？

数字控制铣床简称数控铣床，这是一种将数字计算技术应用于铣床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制铣床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控铣床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化铣床，代表了现代铣床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

数控铣床的组成:

数控铣床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、铣床主体和其他辅助装置。下面盘活网小编分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明。

1、加工程序载体

数控铣床工作时，不需要工人直接去操作铣床，要对数控铣床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括铣床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，通过数控铣床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。

2、数控装置

数控装置是数控铣床的核心。现代数控装置均采用CNC形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控(SoftwareNC)。CNC系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。

（1）输入装置将数控指令输入给数控装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。目前主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC(直接数控)输入，现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。

（2）信息处理输入装置将加工信息传给CNC单元，编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，逐步存储并进行处理后，通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。CNC系统的输入数据包括：零件的轮廓信息(起点、终点、直线、圆弧等)、加工速度及其他辅助加工信息(如换刀、变速、冷却液开关等)，数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。

（3）输出装置输出装置与伺服机构相联。输出装置根据控制器的命令接受运算器的输出脉冲，并把它送到各坐标的伺服控制系统，经过功率放大，驱动伺服系统，从而控制铣床按规定要求运动。

3、伺服和测量反馈系统

伺服系统是数控铣床的重要组成部分，用于实现数控铣床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成铣床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控铣床的最后环节，其性能将直接影响数控铣床的精度和速度等技术指标，因此，对数控铣床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能，准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。

伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。

测量元件将数控铣床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到铣床的数控装置中，数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较，并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。

4、铣床主体

铣床主机是数控铣床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控铣床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的铣床相比，数控铣床主体具有如下结构特点：

（1）采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的铣床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高铣床主机的刚度和抗震性，使铣床主体能适应数控铣床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善铣床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对铣床主机的影响。

（2）广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使数控铣床的传动链缩短，简化了铣床机械传动系统的结构。

（3）采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。

5、数控铣床的辅助装置

辅助装置是保证充分发挥数控铣床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置，排屑装置，冷却、润滑装置，回转工作台和数控分度头，防护，照明等各种辅助装置。

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