1.1.2 數(shù)控加工原理

金屬切削機(jī)床加工零件，是操作者根據(jù)圖紙要求、手動(dòng)控制機(jī)床操作系統(tǒng)，不斷改變刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)（位置、速度等），使刀具從工件上切除多余材料，最終獲得符合技術(shù)要求的尺寸、形狀、位置要求和表面質(zhì)量的零件。

數(shù)控加工的基本工作原理則是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、工件夾緊、進(jìn)給、啟停、刀具選擇、冷卻液供給等）步驟以及工件的形狀尺寸用程序—數(shù)字化的代碼來表示（稱為數(shù)字信息），再由計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置對(duì)這些輸入的信息進(jìn)行處理和運(yùn)算。把刀具與工件的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)分割成一些最小單位量，即最小位移量，然后由數(shù)控系統(tǒng)按照零件程序的要求控制機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使坐標(biāo)移動(dòng)若干個(gè)最小位移量，從而實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以完成零件的加工。當(dāng)被加工工件改變時(shí)，除了重新裝夾工件和更換刀具之外，只需更換程序。

在數(shù)控加工中，使數(shù)控機(jī)床動(dòng)作的是數(shù)控裝置給數(shù)控機(jī)床傳遞運(yùn)動(dòng)命令的脈沖群，每一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)于機(jī)床的單位位移量。

在進(jìn)行曲線加工時(shí)，可以用一給定的數(shù)字函數(shù)來模擬線段ΔL，即知道了一個(gè)曲線的種類、起點(diǎn)、終點(diǎn)和速度后，根據(jù)給定的數(shù)字函數(shù)，如線性函數(shù)、圓函數(shù)或高次曲線函數(shù)，在理想的軌跡或輪廓上的已知點(diǎn)之間，進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化，確定一些中間點(diǎn)，這種方法稱為插補(bǔ)。處理這些插補(bǔ)的算法，稱為插補(bǔ)運(yùn)算。

由此可見，要實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，必須有一臺(tái)能達(dá)到下述要求的數(shù)控設(shè)備：

（1）數(shù)控裝置，即能接受零件圖樣加工要求的信息，并按照一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，實(shí)時(shí)地向各坐標(biāo)軸發(fā)出速度控制指令及切削用量的數(shù)字控制計(jì)算機(jī)；

（2）具有快速響應(yīng)，并具有足夠功率的驅(qū)動(dòng)裝置；

（3）為實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，還必須有能滿足上述加工方式要求的機(jī)床本體、刀具、輔助設(shè)備以及各種加工所需的輔助功能。

綜上所述，只要具備了機(jī)床本體、數(shù)控裝置、驅(qū)動(dòng)裝置及相應(yīng)的配套設(shè)備，就可以組成一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，完成各種零件的數(shù)控加工了。