速度和位移量，反馈信号并补偿误差。 机床本体：机械结构件。 辅助控制机构、进给传动机构：辅助机构的
指令信号接收和执行。
2.数控机床的特点
加工精度高 具有复杂形状加工能力 加工生产效率搞，具有良好的经济效益 高柔性 自动化程度高，减轻劳动强度 便于生产管理现代化
※ 小结
数控机床的种类 数控机床的组成和特点
（4）辅助装置。 辅助装置是数控车床中一些为加工服务的
配套部分，如液压、气动装置，冷却、照明、 润滑、防护、排身、主轴箱、刀架、进给 传动系统、液压、冷却、润滑系统等部分组成。 数控车床采用伺服电动机（步进电动机）经滚 珠丝杠传到滑板和刀架，以连续控制刀具实现 纵向（Z向）和横向（X向）进给运动。数控车 床主轴安装有脉冲编码器，主轴的运动通过同 步齿形带1:1的传到脉冲编码器。
身、主轴箱、刀架、尾座、进给传动机构等。 （2）数控系统
数控系统是数控车床的控制核心，其主体 是一台计算机（包括CPU、存储器、CRT等）。
（3）伺服驱动系统 伺服驱动系统是数控车床切削工作的动力
部分，主要实现主运动和进给运动，由伺服驱 动电路和伺服驱动装置两大部分组成。驱动装 置主要有主轴电动机、进给系统的步进电动机 或交、直流伺服电动机等。
1．数控车床的分类
（1）按数控系统的功能分类。 ① 经济型数控车床 经济型数控车床采用开环伺服系统。 结构简单，价格低廉，无刀尖圆弧半径自动 补偿和恒线速切削等功能，如图1.7所示。
② 全功能型数控车床
全功能型数控车床，采用闭环或半闭环控制 系统，可以进行多个坐标轴的控制，具有高 刚度、高精度和高效率等特点，如图1.8所 示。
数控机床结构及维修
授课人：李恪方
模块一 数控机床的工作原理及结构 模块二 安装调试与检测数控机床 模块三 调试与维修数控机床的数控系统 模块四 维修数控机床
模块一 数控机床的工作原理及结 构
【学习目标】 熟悉数控机床的组成和特点 熟悉数控车床的结构特点 熟悉数控铣床和加工中心的结构特点 掌握数控机床的装拆方法
译码、运算、发出信号——数控系统 信号放大，发出运动指令——伺服系统 执行运动，实现切削加工——执行元件
二、数控机床的主要技术参数
主要规格尺寸指标 主轴系统指标 进给系统指标 刀具系统指标 数控机床的精度指标 数控机床的可靠性指标 其他指标
※ 小结
数控机床的工作过程 数控机床的工作原理
一、数控车床的分类、组成及布局形式
数控车床，即用计算机数字控制的车床。主 要用于对各种形状不同的轴类或盘类回转表 面进行车削加工。
在数控车床上可以进行钻中心孔、车内外圆、 车端面、钻孔、镗孔、铰孔、切槽、车螺纹、 滚花、车锥面、车成形面、攻螺纹以及高精 度的曲面及端面螺纹等的加工。
数控车床上所使用的刀具有车刀、钻头、绞 刀、镗刀、螺纹刀具等孔加工刀具。
b. 二维轮廓控制 （直线运动）
c. 三维轮廓控制 （坐标联动）
（3）按控制方式分类
开环控制系统 半闭环控制系统 闭环控制系统
➢ 三种控制方式的区别
开环控制系统：无检测装置 ，精度取决于 伺服系统的性能。
半闭环控制系统：位置检测装置不控制最终 运动部件，精度取决于机械传动部件的精度。
闭环伺服系统：位置检测装置安装在最终运 动部件，具有很高的位置控制精度。
什么是数控机床？
用计算机以数字指令方式控制的机床。 数字化代码——逻辑处理与运算——发出控制
指令——机械动作——自动完成加工任
一、数控机床的种类
（1）按工艺用途分类
数控钻床、数控铣床、数控镗床、数控磨床、 数控车床、数控此轮加工机床、数控雕刻 机等。
（2）按运动方式分类
a. 点位控制
（点到点的定位）
二、数控机床的组成和特点
数控机床的组成 输入输出设备、数控装置、主轴和进给
伺服单元及检测装置、伺服系统和反馈装置、 辅助控制装置、机床本体等。
➢数控机床各部分的组成和特点
信息输入或输出：数据的输入、输出 数控装置：数据编译、运算和处理，输出各
种信息和指令。（核心） 伺服驱动及检测装置：测量执行元件的位移
③ 车削中心
车削中心的主体是全功能型数控车床，并配 置刀库、换刀装置、分度装置、铣削动力头、 机械手等，可实现多工序的车、铣复合加工。
在工件一次装夹后，它可完成对回转体类零 件的车、铣、钻、铰、攻螺纹等多种加工工 序，其功能全面，加工质量和速度都很高， 但价格也较贵，如图1.9所示。
④ FMC车床
机床上有两个独立的回转刀架，可实现四 轴控制。
（4）其他分类方法
按加工零件的基本类型分为卡盘式数控车床、 顶尖式数控车床；按数控系统的不同控制方 式分为直线控制数控车床、轮廓控制数控车 床等；按性能可分为多主轴车床、双主轴车 床、纵切式车床、刀塔式车床、排刀式车床 等。
2．数控车床的组成
（1）主机 主机是数控车床的机械部件，主要包括床
FMC(Flexible Manufacturing Cell） 车床实际上是一个由数控车床、机器人等构 成的柔性加工单元。
它能实现工件搬运、装卸的自动化和加工调 整准备的自动化，如图1.10所示。
（2）按主轴的配置形式分类。
① 卧式数控车床。 即主轴轴线处于水平位置 的数控车床，如图1.7和图1.8所示。
② 立式数控车床。 即主轴轴线处于垂直位置 的数控车床，如图1.11所示。
此外，还有双轴卧式数控车床或双轴立式数 控车床，如图1.12所示。
图1.11 立式数控车床
图1.12 双主轴车床
（3）按数控系统控制的轴数分类
① 两轴控制的数控车床。 机床上只有一个回转刀架，可实现两坐标
轴控制。 ② 四轴控制的数控车床。
※ 拓展训练
高速、高精度化 高可靠性 数控系统的智能化 网络化 柔性制造系统 计算机集成制造系统 开放性数控系统
一、数控机床的工作原理和工作过程
【数控机床的工作过程】 图样分析，拟定工艺方案、确定工艺过程、
工艺参数和道具位移数据。 用规定代码和格式编程 程序输入 加工
➢数控机床的工作原理