《智能制造裝備機械裝配與調試》數控機床的組成、工作原理及主要性能指標目錄CONTENTS01數控機床組成02數控機床工作原理03數控機床主要性能指標01數控機床組成數控機床機床主體數控裝置輸入/輸出設備伺服系統可編程序控制器檢測反饋裝置02數控機床工作原理03數控機床主要性能指標（1）定位精度和重復定位精度（2）分度精度（3）分辨率與脈沖當量（4）加工精度1.數控機床的精度（1）定位精度和重復定位精度定位精度是指數控機床工作臺等移動部件實際運動位置與指令位置的一致程度，其不一致的差量即為定位誤差。定位誤差包括伺服系統、檢測系統、進給系統等誤差，還包括移動部件導軌的幾何誤差等。定位誤差將直接影響零件加工的位置精度。重復定位精度是指在同一臺數控機床上，應用相同程序相同代碼加工一批零件，所得到的連續結果的一致程度。重復定位精度受伺服系統特性、進給系統的間隙與剛性以及摩擦特性等因素的影響。一般情況下，重復定位精度是成正態分布的偶然性誤差，它影響一批零件加工的一致性，是一項非常重要的性能指標。（2）分度精度分度精度是指分度工作臺在分度時，實際回轉角度與指令回轉角度的差值。分度精度既影響零件加工部位在空間的角度位置，也影響孔系加工的同軸度等。（3）分辨率與脈沖當量分辨率是指可以分辨的最小位移間隔。對測量系統而言，分辨率是可以測量的最小位移；對控制系統而言，分辨率是可以控制的最小位移增量，即數控裝置每發出一個脈沖信號，反映到機床移動部件上的移動量，一般稱為脈沖當量。脈沖當量是設計數控機床的原始數據之一，其數值的大小決定數控機床的加工精度和表面質量。脈沖當量越小，數控機床的加工精度和加工表面質量越高。（4）加工精度近年來，伴隨著數控機床的發展和機床結構特性的提高，數控機床的性能與質量都有了大幅度的提高；普通級加工中心的加工精度達到±1.5μm，超精密級智能裝備車削機床的加工圓度已經達到0.1μm，表面粗糙度為Ra0.3μm。可控軸數是指數控系統能夠控制的坐標軸數目。該指標與數控系統的運算能力、運算速度以及內存容量等有關。目前，高檔數控系統的可控軸數已多達24軸。2.數控機床的可控軸數與聯動軸數（1）主軸轉速（2）進給速度和加速度（3）坐標行程（4）刀庫容量和換刀時間3.數控機床的運動性能指標《智能制造裝備機械裝配與調試》數控機床分類目錄CONTENTS01工藝用途分類02運動方式分類03控制方式分類01工藝用途分類

（1）普通數控機床普通數控機床一般指在加工工藝過程中的一個工序上實現數字控制的自動化機床，如智能裝備銑削機床、智能裝備車削機床、數控鉆床、數控磨床與數控齒輪加工機床等。普通數控機床在自動化程度上還不夠完善，刀具的更換與零件的裝夾仍需人工來完成。加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的數控機床，它將智能裝備銑削機床、數控鏜床、數控鉆床的功能組合在一起，零件在一次裝夾后，可以將其大部分加工面進行銑削。（2）加工中心02運動方式分類

（1）點位控制數控機床數控系統只控制刀具從一點到另一點的準確位置，而不控制運動軌跡，各坐標軸之間的運動是不相關的，在移動過程中不對工件進行加工。這類數控機床主要有數控鉆床、數控坐標鏜床、數控沖床等。

（2）直線控制數控機床數控系統除了控制點與點之間的準確位置外，還要保證兩點間的移動軌跡為一直線，并且對移動速度也要進行控制，也稱點位直線控制。這類數控機床主要有比較簡單的智能裝備車削機床、智能裝備銑削機床、數控磨床等。單純用于直線控制的數控機床已不多見。（3）輪廓控制數控機床輪廓控制的特點是能夠對兩個或兩個以上的運動坐標的位移和速度同時進行連續相關的控制，它不僅要控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且要控制整個加工過程的每一點的速度、方向和位移量，也稱為連續控制數控機床。這類數控機床主要有智能裝備車削機床、智能裝備銑削機床、數控線切割機床、加工中心等。03控制方式分類（1）開環控制數控機床這類機床不帶位置檢測反饋裝置，通常用步進電機作為執行機構。輸入數據經過數控系統的運算，發出脈沖指令，使步進電機轉過一個步距角，再通過機械傳動機構轉換為工作臺的直線移動，移動部件的移動速度和位移量由輸入脈沖的頻率和脈沖個數所決定。

（2）半閉環控制數控機床在電機的端頭或絲杠的端頭安裝檢測元件（如感應同步器或光電編碼器等），通過檢測其轉角來間接檢測移動部件的位移，然后反饋到數控系統中。由于大部分機械傳動環節未包括在系統閉環環路內，因此可獲得較穩定的控制特性。其控制精度雖不如閉環控制數控機床，但調試比較方便，因而被廣泛采用。（3）閉環控制數控機床