什么是數控機床！你真的知道嗎？

數控機床是數字控制機床（Computer numerical control machine tools）的簡稱，是一種典型的機電一體化產品，其詳細解釋如下：

### 一、定義與核心特征

數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床，該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理后，數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數控機床的核心特征是“計算機程序控制”，區別于傳統機床的手動或機械控制。

### 二、工作原理

數控機床的工作原理主要包括以下幾個步驟：

1. **加工程序編制**：根據被加工零件圖樣進行工藝分析，編寫加工程序。加工程序的編寫方法通常有手工編程和自動編程兩種方法，分別針對簡單零件加工和復雜零件加工。

2. **程序輸入**：將加工程序輸入數控裝置中。加工程序輸入的方法根據數控機床輸入裝置的不同而有所不同。數控裝置讀入過程有兩種方式：一種是一邊讀一邊加工，為間歇式操作方法；另一種是將加工程序全部讀入數控裝置內部的存儲器，加工時再從存儲器中往外調用。

3. **軌跡插補運算**：在控制軟件的支持下，數控裝置對輸入的加工程序進行一系列處理和計算，進行軌跡插補運算。所謂軌跡插補，就是在線段的起點和終點的坐標之間進行數據點的密化，求出一系列中間點的坐標值，并向相應坐標輸出脈沖信號。

4. **伺服系統控制和機床加工**：數控裝置輸出插補脈沖信號，經過信號轉換、功率放大，通過伺服電機和機械傳動機構，使機床的執行部件帶動刀具進行加工，加工出滿足圖紙要求的零件。

### 三、關鍵技術與結構

數控機床的關鍵技術支撐包括數控系統、伺服系統、精密機械結構及傳感技術，共同保證高精度、高效率加工。數控機床主要由以下部分組成：

1. **數控裝置**：是數控機床的大腦，負責接收、解析和執行加工程序，發出控制信號。

2. **伺服機構**：用于實現數控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制，驅動機床各軸運動。

3. **機床主體**：包括床身、立柱、工作臺等基礎部件，以及刀具、夾具等輔助部件。

4. **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，還包括刀具及監控檢測裝置等。

### 四、特點與優勢

數控機床具有以下特點和優勢：

1. **適應性強**：對加工對象的適應性強，適應模具等產品單件生產的特點，為模具的制造提供了合適的加工方法。

2. **加工精度高**：加工精度一般可達0.05\~0.1mm，具有較高的定位精度和加工質量穩定性。

3. **多坐標聯動**：可進行多坐標的聯動，能加工形狀復雜的零件。

4. **生產效率高**：可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，提高生產率。

5. **自動化程度高**：可以減輕勞動強度，有利于生產管理的現代化。

### 五、發展歷程

數控機床的發展歷程經歷了多個階段，從最初的電子管元件數控裝置，到晶體管元件和印刷電路板數控裝置，再到集成電路數控裝置、直接數控系統和計算機數控系統，直至現在的微型計算機數控裝置，數控機床的功能不斷擴大，體積不斷縮小，價格逐漸降低，可靠性得到極大提高。

綜上所述，數控機床是一種高效、精密、自動化的加工設備，廣泛應用于各種機械制造業領域。