1.数控机床零点得有关概念
我们讨论得问题涉及到这样两个概念,机床原点与参考点，机床原点又称做机床零点,就是指由机床制造商设置在机床上得一个物理位置，其作用就是使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标得起使点。机床参考点就是指为建立机床坐标系而在机床上专门设置得固定点。
机床参考点与机床原点得相对位置就是固定得，在机床出厂前由机床制造厂家经精密测量确定，并通过机床参数予以设置.机床执行返回参考点得运动就是建立坐标系得一方法，即在任何情况下，通过进行返回参考点运动，都可以使机床坐标轴运动到参考点并定位,系统自动以参考点为基准建立机床坐标系。机床坐标系一旦建立，在机床不断电、不急停得前提下机床坐标就保持不变.
因为参考点、机床原点位置都就是固定不变得.机床得软限位、螺距补偿、加工区域限制等功能均以之为基准才得以实现,同时也为机床自动换刀等辅助动作提供了一个定位基准.
２．目前数控机床回零得方式
(１）采用绝对编码器机床得回零方式采用绝对编码器检测数控机床位置时,系统断电后位置检测装置靠电池来维持坐标值实际位置得记忆,所以机床开机时,不需要进行返回参考点得操作。
(２）采用增量编码器机床得回零方式采用增量编码器检测机床位置时,系统断电后,工件坐标系得坐标值就失去记忆，机械坐标值尽管靠电池维持坐标值得记忆，但只就是记忆机床断电前得坐标值而不就是机床得实际位置，所以机床首次开机后要进行返回参考点得操作。
3.机床坐标原点得丢失
我们单位得FV８０加工中心就是采用绝对编码器检测机床位置得，通常就是不需要进行返回参考点得操作,机床本身依靠记忆来保存坐标位置信息，其优点就是机床制造成本低、维修简单。但如果由于某种特殊原因使电池没电或就是系
统干扰造成绝对编码器记忆丢失,机床将无法进行返回参考点得操作，即无法建立机床坐标系，机床将不能正常运行（如图1所示）。
图1
4.目前恢复机床原点得方法
对于这种情况机床厂家建议得做法就是:①利用电动机过载找到ｘ、y坐标得正极限。②利用换刀点来确定ｚ坐标。但就是这种做法存在两个问题：一就是精度大于
O。05mm,二就是周期长。因为利用换刀点来确定ｚ坐标要求操作者具有较高得操作水平与熟练程度才‘能完成此项操作。由于这种手动操作回参考点得难度大、而且精度低，因此,我们就想到用机械方式使机床返回参考点。
5.使用机械手段进行机床原点恢复得思路
（１）方法l在机床工作台上镗一个孔，然后将该孔得x、y轴坐标值记录下来并存档，利用心轴与工件台上表面得高度来确定z轴坐标值,也一同存档备用，
但后来经过分析用该方法不但要在每台机床上镗一个孔.工作量多，而且还降低了工作台得整体刚性，也不利于该孔得精度保存。
（2）方法２既然就是以孔得方式来确定机床得一个固定位置,那么就可以将该孔做在一个检具上，如图２所示，这样即不破坏机床得刚度，又能达到同样效果。
制作一个材质为４５钢，进行调质处理后尺寸为10０
ｍm×100ｍｍ×24０mm得长方体。各面磨出,保证垂直
度、平等度、底面中部做两键与工作台中间基准T形
槽配合与x轴平行，检具下面尾端做一个定位销来定
位检具在x轴方向上得位置，上面镗一个２0ｍｍ×
30mm得孔.
（待续) 6.实施过程
检具与工作台之间应具有一个特定得位置关系,z向通过工作台得上表面定位，检具得下表面做成三个点与其接触,使定位
图2
更精确.x向利用工作台得侧面定位,在检具得下表面安装一个圆柱销,使圆柱销与工作台侧面成线接触形式。y向选工作台中间得T形槽侧面作定位面，因为这个面也就是机床其她项目检测得一个基准,在检具得下表面装两个平键,使键得侧面与之接触（如图3所示）。
图 3
满足以上定位后在检具得上表面镗一个直径2０ｍm、深：30mm得孔。在进行原点恢复时（以2号机床为例）具体操作方法如下:
若发生机床原点丢失得情况，可以用手动方式重复以上操作过程，使机床
回到特定位置参考点得位置,将记录得ｘ70０。7７0，y
２69.８8１,Z483．9７8值取出.
（1）将参数1８15.5(APC）与参数１８15．4（APz)
得x、ｙ、z都设置O，关机/开机。将机床工作台及主
轴升降台手动都移动在X一70０。770，Y一269．88l，
z一4８3。978即x、Ｙ、ｚ得机械原点上，也就就是
出厂时得机械原点.
(2）将181５。5（ＡPc）得x、y、z都设置1,
关机／开机.
(3）将1815。4(AＰz)得x、Ｙ、z都手动设置1，
关机／开机，零点设置完成,机床即可正常运行.
7．原点恢复后得误差分析
镗孔精度可以保证在0.００8ｍm以内，键得侧面定位及挡销得定位误差可以保证在0。0１ｍm以内，累计误差应小于0．０1８mｍ。我们实际操作时得误差就是
0.01mm,这种结果应该说就是比较理想得(如图4所示).
8.结语
通过使用方法在实际工作中对FＶ80型加工中心原点恢复得应用与验证,从结果来瞧效果很好，可以说该方法就是行之有效得,且在大多数企业都有可以借鉴使用与推广得意义，因为使用该方法得好处就是只需要制作一个检具,而且检具制作也简单，成本低，免去了在每台机床上都要镗一个孔得缺陷.既不破坏原有机床刚性,又能使机车丢失得原点准确恢复。操作简便,只需在构进设备后，利用检具把每个机床得第二参考点数据采集出来后，并做保存即可。在出现意外情况造成机床原点丢失时，使用该方法就可以找回丢失得原点。
该方法具有如下特点：
(1）有可靠可信得精度保证,完全能达到恢复前得精度.
(２)成本低，在一般企业都可实现.
（3）具有很好得可行性与推广价值。
所以说该方法具有切实可行、可借鉴推广与使用得意义。
数控机床技术考试试卷A卷（附答案） 一、填空题（每空1分，共30分） 1、数控机床按伺服系统的控制方式可分为、、。 2、较常见的CNC软件结构形式有软件结构和软件结构。 3、数控技术中常用的插补算法可归纳为插补法和插补法，前者用于数控系统，后者用于数控系统。 4、数控机床上导轨型式主要有滑动导轨、导轨和导轨。 5、数控铣削加工需要增加一个回转坐标或准确分度时，可以使用配备或使用。 6、电火花加工一次放电后，在工件和电极表面各形成一个小凹坑，其过程可分为电离、、热膨胀、和消电离等几个连续阶段。 7、影响材料放电腐蚀的主要因素是、、。 8、影响电火花加工精度的主要因素是、、。 9、电火花成形加工极性的选择主要靠经验和实验确定，当采用短脉冲时，一般应选用极性加工。 10、数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的。 11、数控机床的日常维护与保养主要包括、、等三个方面容。 12、3B格式的数控系统没有功能，确定切割路线时，必须先根据工件轮廓划出电极丝中心线轨迹，再按编程。 13、旋转变压器和感应同步器根据励磁绕组供电方式的不同，可分为工作方式和工作方式。 二、判断题（每题1分，共10分，正确打√错误打×） 1、更换电池一定要在数控系统通电的情况下进行。否则存储器中的数据就会丢失，造成数控系统的瘫痪。（） 2、数控机床几何精度的检测验收必须在机床精调后一次完成，不允许调整一项检测一项。（） 3、数控铣削螺纹加工，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。（） 4、电火花成形加工在粗加工时一般选择煤油加机油作为工作液。（） 5、当脉冲放电能量相同时，热导率愈小的金属，电蚀量会降低。（） 6、开环数控机床，进给速度受到很大限制，其主要原因是步进电机的转速慢。（）
数控机床机械原点的调整与修复 1、引言 在数控机床制造和生产的过程中，为了能够更加有效的保证机床的正常运行，首先应该对机床建立一个原点始终在一个位置的坐标系，在设计的过程中通常都是将坐标原点之前设置一个行程开关，因其所在的位置也经常被人们称作原点开关，将开关所要执行的程序输入到PLC当中就可以十分有效的保证轴机床参数设计的合理性和科学性。 2、可能发生的问题及调整与修复的方法 当机床机械原点经过调试确定以后，为方便用户观察，一般由制造商在该轴相对运动部件上牢靠打上对应的两个醒目的红箭头，以便用户确认每次开机后“回零”操作的正确性。同时我们知道，在数控机床的制造过程中，为最大限度地保证数控轴的精度，般有一个使用精密仪器检测后对其丝杠螺距误差及丝杠反向间隙误差的补偿工作。这项工作的基础是建立在上面所述的坐标系的原点上的，并规定这一点误差为零。 （1）为了便于对问题进行具体的分析，这一次我们将机械原点的方向设置为正方向，如果固定在机床上的部件或者是感应块相对较短，感应块就非常容易超出自己工作的范围，在这样的情况下执行回零操作就会使得轴在起初的阶段向距离零点越来越远的方向上运动，当遇到了限位的时候就会出现回零失败的现象，出现这种问题的主要原因是设计上的缺陷，针对这样的问题可以有两种解决方式：首先是在每次进行回零操作之前，应该用专业的工具将移动键的位置进行适当的调整，最好是移动到该轴承的负行程范围内，在这之后再进行回零操作就不会出现回零失败的问题。其次是在进行设计的过程中就应该将感应块的长度设计得更加合理一些，这样就能够保证运行的整个过程中不会受到其他方面的一些负面的影响。 （2）在工作的过程中偶尔会撞动原点开关，或者是因为一些原因对原点开关进行了更换，这个时候机械的机床原点也会出现一定的变化。解决这一问题的过程中一定要进行详细的分析，伺服电动机和直连滚珠丝杠杆的相对位置没有发生变化，数控轴会员店后的零点位置就是按照螺旋距离而不断变化的，在这样的情况下原点开关的安装位置也就形成了一个相对合理的区间，这个距离的范围就是一整个罗选距的范围。在重新调整的过程中，应该将开关放置在一个相对比较好的位置上，然后再对回零后的原点红箭头的位置进行仔细的观察，如果红箭头是完全对奇和重合的，那也就说明已经恢复到了原点的位置，如果二者是一个稍稍靠前，一个稍稍靠后的关系就说明原点没有恢复到其原来的位置，应该及时对其进行调整。
1.1数控机床的组成 数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体，见图2 - 1。 图1-1 数控机床组成 一、控制介质 数控机床工作时，不要人去直接操作机床，但又要执行人的意图，这就必须在任何数控机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称之为控制介质。在普通机床上加工零件时，由工人按图样和工艺要求进行加工。在数控机床加工时，控制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体，它记载着零件的加工工序。数控机床中，常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其他可存储代码的载体，至于采用哪一种，则取决于数控装置的类型。早期时，使用的是8单位（8孔）穿孔纸带，并规定了标准信息代码ISO（国际标准化组织制定）和EIA（美国电子工业协会制定）两种代码。 二、数控装置
数控装置是数控机床的核心。其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲送给伺服系统，使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT显示器等硬件以及相应的软件组成。数控装置作为数控机床“指挥系统”，能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。它具备的主要功 能如下： 1）多轴联动控制。 2）直线、圆弧、抛物线等多种函数的插补。 3）输入、编辑和修改数控程序功能。 4）数控加工信息的转换功能：ISO/EIA代码转化，米英制转换，坐标转换，绝对值和相对值的转换，计数制转换等。 5）刀具半径、长度补偿，传动间隙补偿，螺距误差补偿等补偿功能。6）实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。 7）在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。 三、伺服系统 机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统，它根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移量。每个进给运动的执行部件都配有一套伺服系统。伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动，它相当于手工操作人员的手，使工作台（或溜板）精确定位或按规定的
第六章 数控机床的机械结构
提要本章讨论了数控机床机械结构的要求，介绍了提高机床刚度，减少机床的热变形，减少运动副的摩擦，提高传动精度，提高机床寿命和精度保持性的措施，介绍数控机床主运动系统和进给运动系统以及典型机械结构。学时：4学时 第六章数控机床的机械结构
目标了解数控机床的机械结构特点； 掌握提高机床刚度，减少机床的热变形，减 少运动副的摩擦的措施； 了解数控机床的主运动系统和进给运动系统以及典型机械结构及其工作原理 了解提高传动精度，提高机床寿命和精度保 持性的措施； 第六章数控机床的机械结构
建议 了解数控机床对机械结构的要求，掌握提高机床刚度，减少机床的热变形，减少运动副的摩擦，提高传动精度，提高机床寿命和精度保持性的措施，了解数控机床的主运动系统和进给运动系统以及典型机械结构。 第六章数控机床的机械结构
第一节概述数控机床的机械结构要求 1、高精度 2、高速度 3、高自动化要求数控机床必须具有很高的强度、刚度和抗振性 因此，数控机床的功能要求和设计要求与普通机床有较大的差异。数控机床的结构设计要求可以归纳为如下几方面： 1、具有大切削功率，高的静、动刚度和良好的抗振性能； 2、具有较高的几何精度、传动精度、定位精度和热稳定性； 3、具有实现辅助操作自动化的结构部件。
数控机床应具有更高的静、动刚度 刚度:是指支承件在恒定载荷或交变载荷作用下抵抗变形的能力 (静刚度)(动刚度) 提高刚度的原因： ①在重载荷的作用下，机床的各部件、构件会受 力变形，引起刀具和工件的相对位置的变化 ②机床刚度差—影响机床抗振性
FANUC数控机床机械原点的设置及回零常见故障分析 当前大多数数控机床均采用通过减速档块的方式回零，但谊方式在日常使用中故障率却艰高，有时甚至出现机械原点的丢失。本文以FANUC系统的台中精机VCENTER-70加工中心为例浅析了数控机床机械原点的设置方法，并对该类数控机床常见回零故障的各种形式式进行了分析与总结。 机械原点是机床生产厂家在生产机床时任机床上设置的一个物理位置，可以使控制系统和机床能够同步，从而建立起一个用于测量机床运动坐标的起始位置点，通常也是程序坐标的参考点。大多数数控机床在开机后都需要回零即回机械原点的操作。本文以FANUC系统的台中精机VCENTER-70加工中心为例浅析了数控机床机械原点的设置方法，并对此类数控机床常见回零故障的各种形武进行了分析与总结。 1 机械原点设置 1.1 机械原点丢失的原因 台中精机生产的VCENTER-70加工中心采用增量编码器作为机床位置的检测装置。系统断电后，工件坐标系的坐标值就会失去记忆，尽管靠电池能够维持坐标值的记忆，但只是记忆机床断电前的坐标值而不是机床的实际位置，所以机床首次开机后要进行返回参考点操作。而当系统断电遇到电池没电或特殊情况失电时，就会造成机械原点的丢失．从而使机床回参考点失败而无法正常工作。此时机床会产生。#306 n轴电池电压0#的报警信息，并且还会产生机械坐标丢失报警。#300第n轴原点复位要求”(n代指X、Y、Z)。 1.2 机械原点的设置 在通常情况下，设置数控机床机械原点的方法主要有以下两种：1)手动使X、Y、Z三轴超程印利用三轴的极限位置选择机械原点。2)利用各坐标轴的伺服检溯反馈系统提供相应基准脉冲来选择机床参考点即机械原点。由于第一种方法是机床厂家通常建议的也是较为简便和实用的方法．因此本文在此详细介绍第1种做法。以X轴为例，设置步骤如下： (1)将机床操作面板上的方式选择开关设定为MDI方式。 (2)按下机床MDI面板上的功能键[OFS/SET]数次，进入设定画面。 (3)将写参数中的0改为1，由此，系统进入了参数可写状态。此时机床出现。SWO 100参数写入开关处于打开”的报警信息。忽略这条报警信息，设置完参数后改回为0即可。 (4)按下功能键lsYSTEM】，进入系统参数键面。通过参数搜索找到参数1815(如表l 所示)通常情况下，X轴的#4APZ或#5 APC会显示为0，若不为0就将其设定为0。 (5)找到参数1320，此参数为存储各轴正向行程的坐标值。将其X轴的正向行程设定为最大值999999。目的是让X轴的正向软限位位置值大于其正向硬限位的位置值。 (6)将方式选择开关打到手轮方式，然后摇动手轮使工作台碰及X轴的正向限位档块，此时机床会出现“#500+X过行程”报警。
数控机床 是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。 加工精度高，具有稳定的加工质量； 可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件； 加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； 机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）； 机床自动化程度高，可以减轻劳动强度； 对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。 数控机床一般由下列几个部分组成： 主机，是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。它是用于完成各种切削加工的机械部件。 数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。 驱动装置，是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。它在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。 编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。 数控机床加工流程说明 CAD：Computer Aided Design，即计算机辅助设计。2D或3D的工件或立体图设计 CAM：Computer Aided Making，即计算机辅助制造。使用CAM软体生成G-Code CNC：数控机床控制器，读入G-Code开始加工
两种数控车床坐标系原点设置方式的比较 刘 浏 (常州技术师范学院机械系,江苏常州213001) 摘要:数控车床坐标轴及其方向的设定均按标准,但坐标系原点的设置却不一定雷同。本文比较了全功能型数控车床与CK6432普及型数控车床坐标系原点设置的不同情况,并分析了由此带来的问题。 关键词:数控车床;机床坐标系;坐标原点 中图分类号:TG5 文献标识码:B 文章编号:1001-3881(2002)5-194-1 数控机床因生产柔性大、加工能力强、加工精度高、可与计算机共享信息等特点,已成为现代机械制造业的主力设备。数控车床是装备量最大的数控机床,约占总数的42%。在我国,根据数控车床的性能,可将其分为以下几类: (1)教学型:采用最简单的单片机控制系统,步进电机,开环控制,主轴电机功率很小,只能进行数控加工的演示,谈不上加工能力。 (2)经济型:采用单片机数控系统,步进电机,开环控制,一般是在普通车床的基础上改装而成。在发达国家早已淘汰。但在我国,受经济、技术条件的制约,再加上其加工能力及精度较普通车床要高,在我国仍有一定市场。据统计,2000年,全国该类机床的总销售量达1万台。 (3)全功能型:也称车削中心。一般采用FANUC 、SI EMENS 等名牌数控系统,交流伺服电机,半闭环控制,主轴变频电机,斜导轨,多工位转塔刀架,配对刀仪,脉冲当量为0 001m m,价格在50~70万之间。若具备动力刀架、C 轴控制功能,就成为车铣中心。 (4)普及型:在全功能型的基础上简化而得,售价不到20万。 (5)高精度型:脉冲当量达到0 0001mm,只装备个别部门,用于超高零件的加工。 作者所在单位是国家、江苏省职教师资重点培训基地。为搞好数控技术培训,学院购买了四台南京第二机床厂生产的CK6432车床,这是一种普及型数控车床。采用FANUC 0TD 系统,交流伺服电机,半闭环控制,45 斜导轨。另外,与台湾友嘉集团签定了购买一台全功能型数控车床的意向协议。 C K6432与车削中心(如日本WASI NO 公司的LJ10 MC 车铣中心)两者的机床坐标系相比较,坐标轴及其方向的设置是一致的,但坐标系原点并不相同,见图1。车削中心的原点一般设在主轴端面与主轴轴线交汇处。机床参考点(换刀点)的位置由机床厂设定,Z 、X 方向拖板上相应位置安装有机械挡块。LJ 10MC X 方向机械挡块距主轴轴线500mm,Z 方向机械 挡块距主轴端面有四个位置,可供用户选择:640m m 、 800mm 、900m m 、1120mm 。而C K6432将机床坐标系的原点设置在参考点(换刀点)处。 在操作步骤上,开机后,都要执行 回零 操作。一旦X 、Z 回零 指示灯亮,CK6432的数控系统确定机床坐标系原点在当前位置,建立如图1(a)所示机床坐标系。而LJ-10MC 的数控系统则通过事先输入的参考点在机床坐标系中的坐标值,建立如图1(b)所示机床坐标系。 图1 X-Z 机床坐标系,X -Z 工作坐标系 两种不同的原点设置方式,主要影响对刀和工件坐标系设定这两步操作。 车削中心的原点设置方式,与人们对车床加工的习惯性理解是一致的,而且对数控车床的使用带来了很多方便。 图2 对刀仪示意图刀具种类,规格繁多,在刀架上的安装位置每次又不尽相同,必须进行X 、Z 方向刀具长度补偿。最方便的就是使用对刀仪。Z 轴 零点 是主轴端面,X 轴 零点 是主轴轴线,可以 通过一根精密芯棒体现。以此为基准,精确测定对刀仪所有测头在机床坐标系中的X 或Z 坐标值。当刀尖沿X (或Z)方向与测头接触后,根据测头X (或Z)坐标、刀架X (或Z)坐标,就可确定刀具在X (或Z)方向的补偿值。 数控车床加工,编程工作在工件坐标系中完成。工件坐标系坐标同机床坐标系,原点多设在轴线右端面与轴线交汇处。除非使用机械手,或设置定位元件,工件装夹位置在机床上并不固定,必须确定工件坐标系原点在机床坐标系中的位置,并将此值输入数控系 (下转第44页)
第一节机械结构的主要特点与基本要求 一、数控机床对机械结构的基本要求 从数控技术的特点看，由于数控机床采用了伺服电动机，应用数字技术实现了对机床执行部件动作顺序和运动位移的直接控制，传统机床的变速箱结构被取消了，因而机械结构也大大简化了。数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度且没有传动间隙，以确保控制指令的执行和控制品质的实现。同时由于计算机水平和控制能力的不断提高，同一台机床上允许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能，因而数控机床的机械结构比传统机床具有更高的集成化功能要求。 从制造技术发展的要求看，随着新材料和新工艺的出现以及市场竞争对低成本的要求，金属切削加工正朝着切削精度和速度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向发展。这就要求在传统机床基础上发展起来的数控机床精度更高、驱动功率更大，机械结构动、静、热态刚度更好，工作更可靠，能实现长时间连续运行和有尽可能少的停机时间。 综合上述原因，数控机床对其基本要求可归纳为要有更高的精度，更好动、静态刚度，以适应高速运动的耐用度和工作可靠性。 二、数控机床机械结构构成 典型数控机床的机械结构主要由基础件、主传动系统、进给传动系统、回转工作台、自动换刀装置及其他机械功能部件等几部分组成。 数控机床的基础件通常是指床身、立柱(或横梁)、工作台、底座等结构件，由于其尺寸较大，俗称“大件”，构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上，有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支承和导向的作用，因而对基础件的基本要求是刚度好。此外，由于基础件通常固有频率较低，在设计时，还希望它的固有频率能高一些，阻尼能大一些。 和传统机床一样，数控机床的主传动系统将动力传递给主轴，保证系统具有切削所需要的转矩和速度。但由于数控机床具有比传统机床更高的切削性能要求，因而要求数控机床的主轴部件具有更高的回转精度、更好的结构刚度和抗振性能。由于数控机床的主传动常采用大功率的变速电动机，因而主传动链较传统机床短，不需要复杂的变速机构。由于自动换刀的需要，具有自动换刀功能的数控机床主轴在内孔中需要有刀具自动送开和夹紧装置。 数控机床的进给驱动机械结构是直接接受计算机发出的控制指令，实现直线或旋转运动的进给和定位，对机床的运行精度和质量影响最明显。因此，对数控机床传动系统的主要要求是精度、稳定性和快速响应的能力，即要它能尽快地根据控制指令要求，稳定地达到需要的加工速度和位置精度，并尽量小地出现振荡和超调现象。 根据工作要求回转工作台分成两种类型，即数控转台和分度转台。数控转台在加工过程中参与切削，相当于进给运动坐标轴，因而对它的要求和进给传动系统的要求是一样的。分度转台只完成分度运动，主要要求分度精度指标和在切削力作用下保持位置不变的能力。转塔刀架在原理和结构上都和分度转台类似。
LGMAZAK伺服刀塔原点丢失故障处理方法 4.1 利用操作面板和软体键来恢复原点 利用操作面板和软体键来恢复原点的处理步骤如下： (1)在手动状态下，按“刀箱拆散”使刀塔处于松开状态。 (2)同时按“MACHINE”→“OPTION”→“MFI+TURRET MODE”，使“TuRRET MODE”菜单反转显示。 (3)按手动转动刀具让刀具编号1的位置向主轴中心线方向移动。通过目测使刀盘和刀塔底座的上面基本对正。在操作过程中最好把1号刀装上中心钻，这样便于对正位置。 (4)再次选择“TURRET MODE”，使反转解除。 (5)选择“刀箱拆散”，将刀塔锁紧，此时要确认刀塔是否能顺利锁紧。锁紧时，如果发出异常声音或者振动时，需从步骤(1)开始重新操作。 (6)再次选择“刀箱拆散”使刀塔处于松开状态。 (7)再次同时按“MFI+TURRET MODE”，使菜单反显。 (8)选中“POSlTlON SET”，然后按刀塔旋转按扭，刀塔旋转．到达最初位置时会自动停止，参考点绝对位置即可确定。 (9)执行步骤(6)。 (10)执行步骤(4)。 (11)执行步骤(5)。 (12)选择“TURRET MODE”，使反转解除。 (13)选择“刀箱拆散”，将刀塔锁紧。 (14)关NC电源，断总电源开关。 再度通电，确认刀塔转动是否正常。 4.2 利用MR—J2—100CT软件来恢复原点 利用软件设定刀塔原点，需要知道刀塔丢失的是机械原点还是电气原点。电气原点丢失是非法断电引起的机床记忆原点丢失，刀塔实际机械位置正确；机械原点丢失是刀塔实际机械位置偏离。 4.2.1 电气原点设定 电气原点设定步骤如下： (1)在HOME模式下点刀箱拆散，使之红色反衬显示。 (2)将鼠标置于位置画面左下角，调出Windows(开始]菜单．按顺序选择[程序]→(MR—J2
数控机床控制技术与系统（期末复习） 1、 名词解释 数控：即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。 数控系统：能按照零件加工程序的数值信息指令进行控制，使机床完成工作运动并加工零件的一种控制系统。 2、数控加工程序按两类控制量分别输出：连续控制量（送往伺服系统）、离散的开关控制量（送往机床强电控制系统） 3、MDI 工作方式的三种功能：编程、PLC 参数修改、CNC 参数修改。 4、CNC 在机床工作时的作用：译码、插补、位置检测 PLC 的 作用：剩下的都是PLC 的，例如：工件夹紧、工作台转动等 编码器 1、 根据位置检测装置的安装形式和测量方式分为：直接测量和间接测量、 2、 按编码方式分为：绝对式测量和增量式测量，绝对式无需返参，直接测量。增量式开 机之后需要返参。 3、 位置测量装置分为：直线式、旋转式 4、 绝对式编码器按内部结构和测量方式分为接触式、光电式、电磁式 5、 码盘的分辨角：n 2 360?=α，分辨率=n 21。n —码盘的码道圈数。n 越大。分辨角越小，测量精度越高。 6、 编码器各部分的名称：P18 7、 光栅工作原理：是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。当指示光栅与主光栅发生相对 位移，会形成莫尔条纹。其方向与光栅线纹方向大致垂直。两条莫尔条纹之间的距离为纹距W ， 若栅距为ω，则有θ ω=w ，当工作台移动一个栅距，莫尔条纹就向上或向下移动一个纹距，莫尔条纹由光敏元件接受，从而产生电信号电信号经读数头中的电子线路板处理后。输出脉冲信号。 8、 光栅莫尔条纹纹距θ ω=W ,ω—栅距，θ—两条线纹之间的倾斜夹角。 9、 PLC 的接线图 10、 PMC 指令（考试可能会用到）：应用数据检索功能指令（DSCH ）、符合功能检查指令 （COIN ）、后传输指令（MOVE ）、译码指令（DEC ） 11、 给出电路图，表述工作原理 12、 直流电动机 ⑴ 正反馈（自己找） ⑵ 晶闸管小结：晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，最基本的用途就是可控整流，晶闸管导通的条件：1. 晶闸管阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电压。 2. 晶闸管控制电路(控制极与阴极之间)加正向电压或正向脉冲(正向触发电压)。 晶闸管导通后，控制极便失去作用。 依靠正反馈，晶闸管仍可维持导通状态。 晶闸管关断的条件：1.将阳极电压（电流）减小或断开,直到正反馈效应不能维持。 2.在晶闸管的阳极和阴极间加反相电压。 ⑶ 感阻性（自己找） ⑷ 降压斩波电路 升压斩波电路
F A N U C数控机床机械原点的设置及回零常见 故障分析 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
FANUC数控机床机械原点的设置及回零常见故障分析 当前大多数数控机床均采用通过减速档块的方式回零，但谊方式在日常使用中故障率却艰高，有时甚至出现机械原点的丢失。本文以FANUC系统的台中精机VCENTER-70加工中心为例浅析了数控机床机械原点的设置方法，并对该类数控机床常见回零故障的各种形式式进行了分析与总结。 机械原点是机床生产厂家在生产机床时任机床上设置的一个物理位置，可以使控制系统和机床能够同步，从而建立起一个用于测量机床运动坐标的起始位置点，通常也是程序坐标的参考点。大多数机床在开机后都需要回零即回机械原点的操作。本文以FANUC系统的台中精机VCENTER-70加工中心为例浅析了数控机床机械原点的设置方法，并对此类数控机床常见回零故障的各种形武进行了分析与总结。 1 机械原点设置 1.1 机械原点丢失的原因 台中精机生产的VCENTER-70加工中心采用增量编码器作为机床位置的检测装置。系统断电后，工件坐标系的坐标值就会失去记忆，尽管靠电池能够维持坐标值的记忆，但只是记忆机床断电前的坐标值而不是机床的实际位置，所以机床首次开机后要进行返回参考点操作。而当系统断电遇到电池没电或特殊情况失电时，就会造成机械原点的丢失．从而使机床回参考点失败而无法正常工作。此时机床会产生。#306 n轴电池电压0#的报警信息，并且还会产生机械坐标丢失报警。#300第n轴原点复位要求”(n代指X、Y、Z)。
1.数控机床零点得有关概念 我们讨论得问题涉及到这样两个概念,机床原点与参考点，机床原点又称做机床零点,就是指由机床制造商设置在机床上得一个物理位置，其作用就是使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标得起使点。机床参考点就是指为建立机床坐标系而在机床上专门设置得固定点。 机床参考点与机床原点得相对位置就是固定得，在机床出厂前由机床制造厂家经精密测量确定，并通过机床参数予以设置.机床执行返回参考点得运动就是建立坐标系得一方法，即在任何情况下，通过进行返回参考点运动，都可以使机床坐标轴运动到参考点并定位,系统自动以参考点为基准建立机床坐标系。机床坐标系一旦建立，在机床不断电、不急停得前提下机床坐标就保持不变. 因为参考点、机床原点位置都就是固定不变得.机床得软限位、螺距补偿、加工区域限制等功能均以之为基准才得以实现,同时也为机床自动换刀等辅助动作提供了一个定位基准. ２．目前数控机床回零得方式 (１）采用绝对编码器机床得回零方式采用绝对编码器检测数控机床位置时,系统断电后位置检测装置靠电池来维持坐标值实际位置得记忆,所以机床开机时,不需要进行返回参考点得操作。 (２）采用增量编码器机床得回零方式采用增量编码器检测机床位置时,系统断电后,工件坐标系得坐标值就失去记忆，机械坐标值尽管靠电池维持坐标值得记忆，但只就是记忆机床断电前得坐标值而不就是机床得实际位置，所以机床首次开机后要进行返回参考点得操作。 3.机床坐标原点得丢失 我们单位得FV８０加工中心就是采用绝对编码器检测机床位置得，通常就是不需要进行返回参考点得操作,机床本身依靠记忆来保存坐标位置信息，其优点就是机床制造成本低、维修简单。但如果由于某种特殊原因使电池没电或就是系
数控机床习题(第一章) 1填空题 （1）数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各种辅助装置组成。 （2）数控机床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。 （3）突破传统机床结构的最新一代的数控机床是并联机床。 （4）自适应控制技术的目的是要求在随机变化的加工过程中，通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性，按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数，以达到或接近最佳工作状态。 2选择题 （1）一般数控钻、镗床属于（ C ） （A）直线控制数控机床（B）轮廓控制数控机床（C）点位控制数控机床（D）曲面控制数控机床 （2）（ D ）是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节（A）控制介质（B）数控装置（C）输出装置（D）伺服系统 （3）适合于加工形状特别复杂（曲面叶轮）、精度要求较高的零件的数控机床是（ A ） （A）加工中心（B）数控铣床（C）数控车床（D）数控线切割机床 （4）闭环控制系统的位置检测装置装在（ D ）（A）传动丝杠上（B）伺服电动机轴上（C）数控装置上（D）机床移动部件上 （5）根据控制运动方式的不同，数控机床可分为（B ） （A）开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床 （B）点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床（C）经济型数控机床、普及型数控机床和高档型数控机床（D）NC机床和CNC机床 3 判断题 （1）通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数。（×） （2）数控机床是通过程序来控制的。（√） （3）数控机床只用于金属切削类加工。（×） （4）数控系统是机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。（√） （5）机床本体是数控机床的机械结构实体，是用于完成各种切割加工的机械部分。（√） 4 简答题 （1）简述数控机床的发展趋势。 P9 1、高速度与高精度化 2、多功能化 3、智能化 4、高的可靠性 （2）简述数控机床各基本组成部分的作用。P4 1、控制介质：是人与数控机床之间联系的中间媒介物质，反映了数控加工中的全部信息。 2、数控系统：数控系统是机床实现自动加工的核心，是完成数字信息运算处理和控制的计算机。 3、伺服系统：是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。 4、反馈装置：其作用是检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。 5、机床本体：机床本体是数控机床的机械结构实体，是用于完成各种切割加工的机械部分。 6、辅助装置 （3）简要说明数控机床的主要工作过程。P2 1、根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据 2、用规定的程序代码格式编写零件加工程序单，或用自动编程软件进行工作，直接生成零件的加工程序 3、程序的输入和输出 4、将输入到数控单元的加工程序进行试运行、刀具路径模拟等 5、通过对机床的正确操作，运行程序，完成零件加工 《数控机床》 (第二章) 1填空题 （1）数控机床的机械部分一般由主传动系统、进给传动系统、基础支承件、辅助装置组成。（2）数控机床高速主轴单元的类型主要有电主轴、气动主轴、水动主轴等。（3）滚珠丝杠螺母副运动具有可逆性，不能自锁，立式使用时应增加制动装置。 （4）为防止系统快速响应特性变差，在传动系统各个环节，包括滚珠丝杠、轴承、齿轮、蜗轮蜗杆、甚至联轴器和键联接都必须采取相应的消除间隙措施。 （5）数控机床的主轴箱或滑枕等部件，可采用卸荷装置来平衡载荷，以补偿部件引起的静力变形。（6）数控机床床身采用钢板的焊接结构既可以增加静刚度，减小结构质量．又可以增加构件本身的阻尼。 （7）直接驱动的回转工作台是伺服驱动电动机与回转工作台的集成，它具有减少传动环节、简化机床的结构等优点。
简述数控机床的基本组成部分及其基本功能 数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。 1）加工程序载体 数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机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，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。 2）数控装置 数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC（Computer Numerical Control）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（Software NC）。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。 3）伺服与测量反馈系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现数控机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，转换成机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机床的最后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标，因此，对数控机床的伺服驱动装置，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。 4）机床主体 机床主机是数控机床的主体。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。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。 5）数控机床辅助装置 辅助装置是保证充分发挥数控机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。
数控机床的基本组成 数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。下面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 数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机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，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。 2、数控装置 数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC(Computer Numerical Control)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(Software NC)。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。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。 (1)纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序，直接控制机床运动，也可以将纸带内容读入存储器，用存储器中储存的零件程序控制机床运动。 (2)MDI手动数据输入方式。操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令，它适用于比较短的程序。 在控制装置编辑状态(EDIT)下，用软件输入加工程序，并存入控制装置的存储器中，这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。 在具有会话编程功能的数控装置上，可按照显示器上提示的问题，选择不同的菜单，用人机对话的方法，输入有关的尺寸数字，就可自动生成加工程序。 (3)采用DNC直接数控输入方式。把零件程序保存在上级计算机中，CNC系统一边加工一边接收来自计算机的后续程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM软件设计的复杂工件并直接生成零件程序的情况。 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。
《数控机床与机械结构》复习题 一、填空题（） 1、滚珠丝杠螺母机构双螺母丝杠间隙调整方法有 调整间隙法、调整间隙法和调整间隙法三种。 2、直齿圆柱齿轮传动间隙的消除方法，可以分为调整 法、调整法和调整法三种。 3、主轴准停可分为准停控制和准停控制。 4、数控机床常用的工作台有工作台和 工作台。 5、刀库的类型有式刀库和式刀库和 式刀库。 6、数控系统目前应用比较多的有、、和广 州数控系统 7、滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有和方式 8、现代数控机床最常用的滚动导轨有两 种：和 9、数控机床中常见的排屑装置有三 种、、。 二、判断题（） （）1、数控机床的加工精度比普通机床要低。 （）4、我国是从1958年开始研制数控机床的。 （）5、普通车床可以车出形状复杂的回转体。 （）6、数控机床的刚度和抗震性都比较差。 （）7、滚珠丝杠螺母机构可以实现自锁。 （）9、数控机床中齿轮传动不需要消除间隙。 （）10、数控机床导轨的导向精度要高。 （）11、数控机床导轨的耐磨性比较差。 （）15、滚动导轨的导轨面之间的摩擦是滑动摩擦 （）16、排刀式刀架用于大规格数控车床上。 （19、刮板式排屑装置负载比较小。 （）21、机械准停装置是在高速状态下准停的。 （）22、数控加工中心有刀库和自动换刀装置。 （）24、加工中心主轴的热稳定性要好。 （）25、主轴电机调速范围要宽。 （）26、刀具顺序选择是按加工工序来选刀。 （）27、数控加工过程中，铁屑对加工没影响，所以不用及时排出。 （）28、主轴准停的定位要准确。 （）30、使用了自动换刀系统以后加工效率可以明显提高
（）CIMS是指计算机集成制造系统，FMS是指柔性制造系统。 （）1．半闭环、闭环数控机床带有检测反馈装置。 （）2．数控机床的反向间隙可用补偿来消除，因此对加工无明显影响。 （）3．直线型检测元件有感应同步器、光栅、磁栅、激光干涉仪。 （）4．数控机床工作时，数控装置发出的控制信号可直接驱动各轴的伺服电机。 （）5．目前数控机床只有数控铣、数控磨、数控车、电加工等几种。 （）6．旋转型检测元件有旋转变压器、脉冲编码器、测速发电机。 （7．数控机床的高科技含量，可使操作简单，可以不制订操作规程。 （）8．开环进给伺服系统的数控机床，其定位精度主要取决于伺服驱动元件和机床传动机构精度、刚度和动态特性。 （）9．按数控系统操作面板上的RESET键后就能消除报警信息。 （）10．数控机床中MDI是机床诊断智能化的英文缩写。 （）11．切削用量中，影响切削温度最大的因素是切削速度。 （）12．数控车床传动系统的进给运动有纵向进给运动和横向进给运动。 （）13．数控机床的位移检测装置主要有直线型和旋转型。 （）14．数控机床配备的固定循环功能主要用于孔加工。 （）15．数控机床为了避免运动件运动时出现爬行现象，可以通过减少运动件的摩擦来实现。 （）16．数控机床加工过程中不能根据需要改变主轴速度和进给速度。 （）17．车床主轴编码器的作用是防止切削螺纹时乱扣。 （）18．在开环和半闭环数控机床上，定位精度主要取决于进给丝杠的精度。 （）19．数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。 （）20．数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC装置。 二、选择题 （）1、下列对于排刀式刀架说法错误的是 A、主要用于大规模的数控车床 B、提高了生产效率 C、要有良好的刚度 D、要有良好的强度 （）2、下列对于排屑装置说法错误的是 A、可以提高效率 B、是手动排屑 C、将铁屑排出机床之外 D、尽可能靠近切削部位 （）3、数控铣床一般不用于加工 A 平面 B 孔 C.沟槽 D.螺纹 （）5、下列对于准停装置说法错误的是 A、用于定位 B、是自动换刀必需的
数控机床的机械结构 在数控机床发展的最初阶段，其机械结构与通用机床相比没有多大的变化，只是在自动变速、刀架和工作台自动转位和手柄操作等方面作些改变。随着数控技术的发展，考虑到它的控制方式和使用特点，才对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。数控机床的主体机构有以下特点：1）由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，数控机床的极限传动结构大为简化，传动链也大大缩短；2）为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性，而且热变形小；3）为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度，更多地采用了高效传动部件，如滚珠丝杠副和滚动导轨、消隙齿轮传动副等；4）为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率，采用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。根据数控机床的适用场合和机构特点，对数控机床结构因提出以下要求： 一、较高的机床静、动刚度 数控机床是按照数控编程或手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。由于机械结构（如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴箱等）的几何精度与变形产生的定位误差在加工过程中不能人为地调整与补偿，因此，必须把各处机械结构部件产生的弹性变形控制在最小限度内，以保证所要求的加工精度与表面质量。 为了提高数控机床主轴的刚度，不但经常采用三支撑结构，而且选用钢性很好的双列短圆柱滚子轴承和角接触向心推力轴承铰接出相信忒力轴承，以减小主轴的径向和轴向变形。为了提高机床大件的刚度，采用封闭界面的床身，并采用液力平衡减少移动部件因位置变动造成的机床变形。为了提高机床各部件的接触刚度，增加机床的承载能力，采用刮研的方法增加单位面积上的接触点，并在结合面之间施加足够大的预加载荷，以增加接触面积。这些措施都能有效地提高接触刚度。 为了充分发挥数控机床的高效加工能力，并能进行稳定切削，在保证静态刚度的前提下，还必须提高动态刚度。常用的措施主要有提高系统的刚度、增加阻尼以及调整构件的自振频率等。试验表明，提高阻尼系数是改善抗振性的有效方法。钢板的焊接结构既可以增加静刚度、减轻结构重量，又可以增加构件本身的阻尼。因此，近年来在数控机床上采用了钢板焊接结构的床身、立柱、横梁和工作台。封砂铸件也有利于振动衰减，对提高抗振性也有较好的效果。 二、减少机床的热变形 在内外热源的影响下，机床各部件将发生不同程度的热变形，使工件与刀具之间的相对运动关系遭到破环，也是机床季度下降。对于数控机床来说，因为全部加工过程是计算
精品文档 . 简述数控机床的基本组成部分及其基本功能 数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助 装置。 1）加工程序载体 数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机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，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。 2）数控装置 数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC（Computer Numerical Control）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（Software NC）。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。 3）伺服与测量反馈系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现数控机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，转换成机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机床的最后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标，因此，对数控机床的伺服驱动装置，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。 4）机床主体 机床主机是数控机床的主体。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。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。 5）数控机床辅助装置 辅助装置是保证充分发挥数控机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。