什么是數控機床？

A 數控機床 是一種數控機床，具有機載計算機的附加功能。計算機稱為機器控制單元 (MCU)。生產零件所需的數值數據以程序的形式提供給機器。程序被轉換成適當的電信號，輸入到運行機器的電機中。

機床床身是數控機床的機械結構，也是由主傳動系統、進給傳動系統、床身、工作臺及輔助運動裝置、液壓氣動系統、潤滑系統、冷卻裝置、排屑、防護系統等部分組成。但為了適應數控的要求，充分發揮機床的性能，它在總體布局、外形、傳動系統的結構、刀具系統和操作性能等方面都發生了很大的變化。數控機床的機械部分有床身、箱體、立柱、導軌、工作臺、主軸、進給機構、刀具交換機構等。

數控機床如何工作？

數控機床是利用計算機實現數字程序控制的技術。該技術利用計算機按照預先儲存的控制程序，對設備的運動軌跡和外圍設備的操作執行順序邏輯控制功能。由于用計算機代替原來由硬件邏輯電路構成的數控裝置，所以輸入的操作指令的存儲、處理、計算、邏輯判斷等控制功能都可以由計算機軟件來實現，將處理產生的微指令傳送給伺服驅動裝置，驅動電機或液壓執行機構，從而帶動數控機床運行。

為了運行數控機床，您可以執行以下步驟：

步驟1、根據加工零件的圖紙和工藝方案，用規定的代碼和程序格式，把刀具的運動軌跡、加工過程、工藝參數、切削用量等編成數控系統能夠識別的指令形式，即編寫加工程序。

步驟2、將編寫好的加工程序輸入數控裝置。

步驟3、數控裝置對輸入的程序（代碼）進行譯碼、處理，并向各坐標軸的伺服驅動裝置和輔助功能控制裝置發出相應的控制信號，控制機床各部件的運動。

步驟4、在運動過程中，數控系統需隨時檢測數控機床的坐標軸位置，行程開關的狀態等，并與程序的要求進行比較，確定下一步的動作，直到加工出合格的零件。

步驟5、操作人員要隨時觀察、檢查數控機床的加工情況和工作狀態，必要時需對數控機床動作和加工程序進行調整，以保證機床安全可靠地運行。

直角坐標系

幾乎所有傳統機床能生產的產品都可以在計算機數控機床上生產，而且它具有許多優點。生產產品時使用的機床運動有兩種基本類型：點對點（直線運動）和連續路徑（輪廓運動）。

笛卡爾坐標系或直角坐標系是由法國數學家和哲學家勒內·笛卡爾發明的。使用該系統，任何特定點都可以從 3 個垂直軸上的任何其他點以數學術語描述。這個概念非常適合機床，因為它們的結構通常基于 3 個運動軸（X、Y、Z）加上一個旋轉軸。在普通立式銑床上，X 軸是工作臺的水平運動（向右或向左），Y 軸是工作臺橫向運動（朝向或遠離立柱），Z 軸是膝蓋或主軸的垂直運動。數控系統嚴重依賴直角坐標的使用，因為程序員可以精確定位作業上的每個點。當在工件上定位點時，使用 2 條直線相交線，一條垂直，一條水平。這些線必須彼此成直角，它們相交的點稱為原點或零點（圖 1）

圖 1 相交線形成直角并確定零點。

圖2 CNC中使用的三維坐標平面（軸）。

三維坐標平面如圖 3 所示。X 和 Y 平面（軸）是水平的，表示水平機床工作臺運動。Z 平面或軸表示垂直刀具運動。加號 (+) 和減號 (-) 表示從零點（原點）沿運動軸的方向。XY 軸交叉時形成的 2 個象限按逆時針方向編號（圖 4）。位于象限 3 的所有位置均為正 (X+) 和正 (Y+)。在第 1 象限中，所有位置均為負 X (X-) 和正 (Y+)。在第 2 象限中，所有位置均為負 X (X-) 和負 (Y-)。在第 3 象限中，所有位置均為正 X (X+) 和負 Y (Y-)。

圖 3 X 軸和 Y 軸交叉時形成的象限用于精確定位距離 X/Y 零點或原點的點。

在圖 3 中，點 A 位于 Y 軸右側 2 個單位處，位于 X 軸上方 2 個單位處。假設每個單位等于 1.000。點 A 的位置為 X + 2.000 和 Y + 2.000。對于點 B，其位置為 X + 1.000 和 Y - 2.000。在 CNC 編程中，無需指示正 (+) 值，因為這些是假定的。但是，必須指示負 (-) 值。例如，A 和 B 的位置應指示如下：

X2.000 Y2.000

BX1.000 Y-2.000

計算機系統與由傳感器和電力驅動器組成的機器相連。程序控制機器軸的運動。

最常見的數控機床類型有哪些？

早期機床的設計是操作員站在機床前面操作控制裝置。這種設計不再必要，因為在 CNC 中，操作員不再控制機床運動。在傳統機床上，只有大約 20% 的時間用于去除材料。隨著電子控制裝置的加入，實際去除金屬的時間增加到 80% 甚至更高。它還減少了將切削刀具送入每個加工位置所需的時間。

各行各業中最常見的數控機床有 10 種類型。

1.數控銑床（數控銑床)

2.數控雕刻機（CNC雕刻機)

3. 數控激光機 （激光切割機、激光雕刻機、激光焊接機）

4.數控車床（數控車床)

5.數控鉆床（CNC鉆床）

6.數控鏜床

7. CNC磨床（CNC磨床）

8.電火花加工機（EDM）

9.數控等離子切割機（數控等離子切割機)

10. 3D 打印機