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数控车床横向进给机构的设计
1引言
随着现代企业对自动化水平的提高，数控车床作为机床设备的一种具
有自动化的功能，在机床设备中扮演着重要的角色。
数控车床机构安装和
加工的精度和效率是影响产品质量和生产效率的关键因素。
横向进给机构
是数控车床的主要机构，其正确的设计和制造将直接影响机床工作效率和
加工质量。
2横向进给机构要求
横向进给机构的设计要求受到主轴速度，加工效率，精度要求，主轴
不平衡量等因素的制约，它应具备以下几个功能：
（1）进给精度高，进给精度应保持在0.01mm以内，以达到加工要求。
（2）进给速度大。
进给速度应符合与主轴速度匹配的要求，以提高
加工效率。
（3）耐久性强。
机构部件应采用优质的材料，具有可靠的机械性能，在冲击载荷和温度等恶劣环境下能耐受长时间运转的要求。
（4）机构结构紧凑，要求机构结构紧凑，占用空间小，以节省机床
的空间，可以更好地安装和维护。
（5）带来的噪声应小，以便满足安全要求。
3横向进给机构基本结构
横向进给机构的基本结构由三个部分组成，即主轴、主轴驱动装置和
导轨。
（1）主轴是提供进给力的重要部件。
数控机床横向进给系统及结构设计数控机床横向进给系统及结构设计是数控机床中的一个重要部分，它直接影响到机床的加工精度、工作效率和生产成本。
在数控机床横向进给系统及结构设计中，需要考虑机床的加工要求、切削力的大小、进给速度的要求以及机床的稳定性等因素。
首先，数控机床横向进给系统的结构设计需要满足机床的刚性要求。
因为加工过程中会产生较大的切削力，所以机床的结构需要具有足够的刚性来抵抗这些力的影响，以保证机床的稳定性和加工精度。
一般来说，数控机床的横向进给系统常采用直线导轨或滚珠丝杠来进行传动，以增加机床的刚性。
其次，数控机床横向进给系统的设计需要考虑进给速度的要求。
在机床的加工过程中，进给速度对于加工效率和产品质量都有着重要的影响。
因此，在设计机床横向进给系统时，需要根据加工要求和机床的机械性能来确定进给速度的范围，并选择合适的传动机构和驱动装置，以保证机床能够稳定地工作。
另外，数控机床横向进给系统的机械结构设计还需要考虑工件夹持的方式和刀具的切削过程。
在数控机床加工中，工件夹持对于加工精度和工件表面质量有着重要的影响。
因此，在设计进给系统时需要选择合适的夹具形式，并确保夹持方式稳定可靠。
此外，在切削过程中，刀具的选择、刀具的切削参数以及刀具的冷却方式也需要考虑进去。
最后，数控机床横向进给系统还需要考虑到对于各种故障的容错性和维护性的要求。
在机床的运行过程中，可能会出现各种故障，而这些故障的解决和维护会对机床的稳定性和使用寿命产生影响。
因此，在设计进给系统时，需要考虑到对故障的容错性设计和维护的便利性，以保证机床能够稳定地运行。
综上所述，数控机床横向进给系统及结构设计是一个综合性的过程，需要考虑到机床的加工要求、切削力的大小、进给速度的要求以及机床的稳定性等因素。
通过合理的设计，可以使机床的进给系统更加稳定可靠，从而提高加工效率和产品质量。
0 引言该次毕业设计中,我很有幸分在“数控车床小组”,我所设计的课题为“数控车床横向进给机构的设计 (经济型中档精度数控机床)”。
进行这一设计主要是为了进一步地提高数控车床横向进给机构的定位精度、重复定位精度以及改造手动进给装置以使其能够可靠地运行。
而且,通过这次毕业设计也可以检验自己的学习情况,锻炼自己,对今后的学习和工作也有一定程度上的帮助。
信息时代的高新技术流向传统产业，引起后者的深刻变革。
作为传统产业之一的机械工业，在这场新技术革命冲击下，产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变，微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合，促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。
随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展，各先进国家的机电一体化产品层出不穷。
机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。
机电一体化到各方面的技术已越来越受关注，它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。
在机电一体化技术迅速发展的同时，运动控制技术作为其关键组成部分，也得到前所未有的大发展，国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。
主要有全闭环交流伺服驱动技术（Full Closed AC Servo）、直线电机驱动技术（Linear Motor Driving）、可编程序计算机控制器（Programmable Computer Controller，PCC）和运动控制卡（Motion Controlling Board）等几项具有代表性的新技术。
数控机床是一种高科技的机电一体化产品,是综合应用计算机技术、精密测量及现在机械制造技术等各种先进技术相结合的产物。
数控机床作为实现柔性制造系统、计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础已成为现在制造技术中不可缺少的生产手段,是机电一体化技术的重要组成部分。
1、数控机床进给系统概述1.1 伺服进给系统概述数控机床的伺服进给系统由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构和执行部件组成。
它的作用是接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置（直流、交流伺服电动机，功率步进电机，电业脉冲马达等）和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴刀架等执行部件实现工作进给和快速移动。
数控机床的伺服进给系统与一般机床的进给系统有本质的差别，他能根据指令信号精确地控制执行部件的运动速度与位置，以及几个执行部件按一定运动规律所合成的运动轨迹。
1.2 伺服进给系统分类数控私服进给系统按有无位置检测和反馈进行分类，有以下三种：(1)开环伺服系统(2)半闭环伺服系统(3)闭环伺服系统1.3 伺服进给系统的基本要求(1)精度要求(2)响应速度(3)调速范围(4)低速、大转矩2、运动设计2.1传动方案拟定数控机床按控制方式分为开环、闭环、半闭环，由于采用直流式交流伺服电机的闭环控制方案，结构复杂，技术难度大，调试和维修困难，造价也高。
闭环控制可以达到很好的机床精度，能补偿机械传动系统中各种误差，消除间隙、干扰等对加工精度的影响，一般应用于要求高的数控设备中，由于数控车床加工精度不十分高，采用闭环系统的必要性不大。
若采用直流或交流伺服电机的半闭环控制，精度较闭环控制的查，但是稳定性好，成本较低，调试维修较容易；但是对于经济型数控机床来说必要性不大。
故在本次设计中，采用开环控制步进电机驱动。
确定设计任务后，初步拟定三种传动方案即1电机直接与丝杠相连；2电机通过同步带的传动带动丝杠转动；3电机通过齿轮传动带动丝杠转动。
步进电机具有如下优点 :(1)电动机的输出转角与输入的脉冲个数严格成正比，故控制输入步进电动机的脉冲个数就能控制位移量；(2)电动机的转速与输入的脉冲频率成正比，与要控制脉冲频率就能调节步进电动机的转速；(3)停止送入脉冲时，只要维持绕组内电流不变，电动机轴可以保持在某个固定位置上，不需要机械制动装置；(4)变通电相序即可以改变电动机的转向；(5)进电动机存在齿间相邻误差，但是不会产生累积误差；(6)进电动机转动惯量小，启动、停止迅速。
数控机床横向进给设计一、机床工作台的运动方式数控机床的工作台有很多种不同的运动方式，如平动、回转、复合运动等。
其中，横向进给是一种常用的方式，即工作台在X轴方向移动。
根据工作台的结构和需求，可以选择不同的横向进给方式，如滑块导轨、滚珠丝杠等。
1.滑块导轨：滑块导轨是一种常用的线性导轨。
它由滑块和导轨两部分组成，滑块通过滑块架与工作台连接，导轨固定在床身上。
滑块导轨的优点是结构简单、刚度大、承载能力强，适用于高速、高精度的加工。
2.滚珠丝杠：滚珠丝杠是一种转动运动转换为直线运动的装置。
它由丝杠和螺母两部分组成，滚珠位于丝杠与螺母之间。
滚珠丝杠的优点是转动精度高、重复定位精度高、行程平稳，适用于高速、高负载的加工。
二、控制系统的选型和参数设置控制系统是数控机床的核心部分，它负责控制机床工作台的运动和加工工艺的执行。
在横向进给设计中，需要选择适合的控制系统，并设置相关参数。
1.控制系统选型：常见的数控机床控制系统有国产系统和国际知名品牌系统。
根据预算和需求，可以选择适合的系统。
国产系统价格相对较低，适合一般加工需求；国际知名品牌系统价格较高，但功能和稳定性更强。
2.参数设置：控制系统的参数设置直接影响机床的加工效果和运行稳定性。
在横向进给设计中，需要设置工作台的移动速度、加速度等参数。
根据工件材料和加工要求，可以进行合理的设置。
三、横向进给运动的控制方法在数控机床横向进给设计中，有多种控制方法可供选择。
常见的控制方法有位置控制、速度控制和力控制。
1.位置控制：位置控制是最常用的控制方法之一、通过设置工作台的位置坐标，控制工作台准确地移动到指定位置。
位置控制适用于需要精确定位的加工。
2.速度控制：速度控制是按照一定的速度进行工作台的移动。
可以通过设置移动速度来控制进给速度。
速度控制适用于需要快速加工的情况。
3.力控制：力控制是在加工过程中通过对工作台施加一定的力来控制加工负载。
可以根据力传感器的反馈信号来调整进给速度和工作台位置，实现精确控制。
数控车床横向进给系统设计首先，进给速度和精度是横向进给系统设计的基本要求。
进给速度的决定因素通常是工件的加工要求和切削力的大小。
提高进给速度可以提高生产效率，但是要求机床结构和传动系统具有足够的刚性和稳定性，以保证加工质量。
进给精度的要求取决于工件尺寸和表面粗糙度要求，一般来说，进给精度越高，机床的价格也越高。
其次，驱动方式是横向进给系统设计的关键技术之一、常见的驱动方式有伺服电机驱动和液压驱动两种。
伺服电机驱动具有响应速度快、控制精度高、结构简单、易于实现自动化等优点，但是受限于电机的转矩和功率限制，适用于中小型机床。
液压驱动具有输出功率大、能承受高负载和高速的特点，适用于大型和超大型机床，并且可以实现多轴联动控制。
接下来，传动方式是横向进给系统设计的另一个重要方面。
常见的传动方式有螺杆传动、滚珠丝杠传动和齿轮传动等。
螺杆传动是一种常用的形式，具有结构简单、传动精度高的优点，适用于精密加工。
滚珠丝杠传动具有传动效率高、刚性好、寿命长等特点，适用于高速和大负载条件下的加工。
齿轮传动适用于大负载和高扭矩条件下的加工，但是噪音大、寿命短、精度不高。
然后，控制算法是横向进给系统设计的核心。
数控车床横向进给系统通过控制算法实现加工工件的各种要求。
常见的控制算法有位置控制、速度控制和力控制等。
位置控制是最基本的控制方式，通过控制伺服电机的位置来实现工件的加工。
速度控制可以根据工件的加工要求和机床的性能选择合适的进给速度。
力控制是一种较为复杂的控制方式，可以根据切削力的大小来调整进给速度，以达到加工的要求。
此外，反馈系统也是横向进给系统设计的重要组成部分。
反馈系统可以实时监测加工过程中的位置、速度和力等参数，并将其反馈给控制系统，通过控制算法来调整伺服电机的输出信号，以实现加工过程的控制。
常见的反馈设备有编码器、线性位移传感器、力传感器等。
最后，系统优化是横向进给系统设计的重要环节。
系统优化可以从结构和参数优化两个方面进行，通过改进机床的结构和参数，提高刚性和稳定性，减小振动和误差，以实现更高的加工精度和效率。
2纵向进给系统的设计计算 (2)2.1主切削力及其切削分力计算 (3)2.2导轨摩擦力的计算 (3)2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (3)2.4确定进给传动链的传动比i和传动级数 (3)2.5滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (4)2.6滚珠丝杠螺母副承载能力校核 (5)2.7计算机械传动的刚度 (6)2.8驱动电机的选型与计算 (7)2.9机械传动系统的动态分析 (9)2.10机械传动系统的误差计算与分析 (10)2.11确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (10)3进给系统的结构设计 (11)3.1滚珠丝杠螺母副的设计 (11)总结与体会 (12)致谢词 (12)参考文献 (13)1数控技术课程设计的目的通过本课程设计的训练，使学生在完成数控机床及金属切削机床的结构课程学习之后，让学生能够运用所学的知识，独立完成数控机床传动系统的设计，从而使学生进一步加深和巩固对所学知识的理解和掌握，并提高学生的分析、设计能力，同时巩固《金属切削机床》课程的部分知识。
全套图纸，加1538937061.运用所学理论及知识，进行数控机床部分机械结构设计，培养学生综合设计能力；2.掌握数控机床传动系统的设计方法和步骤；3.掌握设计的基本技能，具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力；4.基本掌握编写技术文件的能力。
2纵向进给系统的设计计算设计参数如下：工作台工作台质量 kg m T 600= 最大加工受力N F W 1500= 快进速度s m v f /2.0max =工作台导轨摩擦力 N F R 5.2= 工作行程m s W 7.0=减速机构丝杠螺母机构(图2)，已知数据如下：图2 丝杠螺母机构轴承轴向刚度 800/L K N m µ=丝杠螺母刚度 800/M K N m µ=螺母支座刚度 1000/TMK N mµ=丝杠传动效率 0.9sp η=丝杠长度 0.5sp L m=丝杠轴承、丝杠螺母摩擦力矩, 2.5R sp M N m =g轴承平均间距 1550L mm =导程10sp h mm = 最大转速常数 60000A = 支承方式 双推—双推 伺服电机电机转子惯量320.0510M J kg m −=×g2.1主切削力及其切削分力计算取机床的机械效率0.8η=，/1w z F F =，/0.35c z F F =，/0.2v z F F =则有 1500z w F kF N N ==工作台横向进给方向载荷c F 和工作台垂直进给方向载荷v F 为0.350.351500525c z F F N N ==×= 0.20.21500300v z F F N N ==×=2.2导轨摩擦力的计算导轨受到垂向切削分力300v F N =，纵向切削分力c F =525N ，移动部件的全部质量（包括机床夹具和工件的质量）m=600kg ，查表得镶条紧固力2000g f N =，取0.15(3002000300525)=×+++468.75N =计算在不切削状态下的导轨摩擦力0F µ和0F 0()0.15(3002000)345g F W f N µµ=+=×+= 00()0.2(3002000)460g F W f N µ=+=×+=2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力计算最大轴向负载力max a Fmax (300468.75)768.75a y F F F N N µ=+=+= 计算最小轴向负载力min a F min 0345a F F N µ==2.4确定进给传动链的传动比i 和传动级数取步进电动机的步距角 1.5α=°，滚珠丝杠的基本导程010L mm =，进给传动链的脉冲当量0.004/p mm P δ=，则有0 1.51010.423603600.004p L i αδ×===× 根据结构需要，确定各传动齿轮的齿数分别为120z =、2208z =，模数m=2，齿宽b=20mm 。
数控车床横向进给机构的设计数控车床横向进给机构是数控车床中的一个重要组成部分，它的设计质量直接影响数控车床的加工精度和效率。
下面将针对数控车床横向进给机构的设计进行详细的介绍，涵盖机构的类型选择、结构设计、传动方式和控制系统等方面。
1.机构类型选择：数控车床横向进给机构常见的类型有液压机械式、液压液压式以及电动机械式等。
液压机械式机构结构简单，但存在液压缸阻尼大，加工设备容易产生震动的缺点。
液压液压式机构较为常见，其结构复杂但具有较好的进给平稳性。
电动机械式机构结构简单、响应速度快，但容易出现因为接触不良而导致的冲击及振动。
根据实际需求，在设计中应选择适合的机构类型。
2.结构设计：数控车床横向进给机构主要由进给轴、导轨、滚珠螺杆、螺母等组成。
进给轴负责传动力，并保证传动平稳性。
导轨用于引导进给轴的运动方向，保证其运动的准确性。
滚珠螺杆和螺母是横向进给机构的主要传动部件，用于将转动运动转化为线性运动。
在结构设计中，应注意进给轴与导轨、滚珠螺杆与螺母之间的配合精度，确保传动平稳性和精度。
同时，合理选择结构材料，保证机构的刚性和稳定性。
3.传动方式：在传动方式的选择中，应根据实际需求和工作环境的要求综合考虑，选择合适的传动方式。
4.控制系统：在控制系统的设计中，应确保控制精度和稳定性，使数控车床能够稳定、精确地进行横向进给运动。
综上所述，数控车床横向进给机构的设计应综合考虑机构类型选择、结构设计、传动方式和控制系统等方面。
只有合理选择机构类型、优化结构设计、选择合适的传动方式和控制系统，才能设计出性能良好的数控车床横向进给机构，提高加工精度和效率。
数控机床横向进给设计数控机床横向进给设计是数控机床中的一个重要环节。
横向进给是指工件在加工过程中在横向方向上的移动。
横向进给的设计对机床的性能和加工质量起着决定性的作用。
本文将从数控机床横向进给的定义和原理、横向进给的控制方式以及横向进给的优化设计等方面进行详细阐述。
首先，数控机床横向进给的原理是通过控制数控系统来实现工件在横向方向上的运动。
横向进给系统主要由进给轴、导轨、精确的传动系统、机械紧固装置等组成。
数控系统通过控制进给电机来控制进给轴的移动，从而实现工件在横向方向上的进给。
其次，数控机床横向进给的控制方式有点位控制和插补控制两种。
点位控制是指根据设定的坐标信息，将工件移动到预定位置。
插补控制是指根据设定的插补路径，通过数学计算来控制工件在横向方向上的移动，实现更复杂的加工工艺。
在数控机床横向进给的优化设计中，主要考虑的因素有进给速度、进给方式和加工精度等。
进给速度是工件在进给轴上移动的速度，直接关系到加工效率。
进给方式是指工件在横向方向上的运动方式，常见的有连续进给和插补进给两种。
连续进给是指工件在进给轴上不停地进行运动，适用于加工直线型工件；插补进给是指工件在进给轴上按照预设的路径进行移动，适用于加工曲线型工件。
加工精度是指工件在横向方向上的加工精度，决定了加工零件的质量。
在优化设计中，应根据具体的加工要求来确定合适的进给速度、进给方式和加工精度。
进给速度要根据工件的材料和加工方式来确定，不能过快或者过慢。
进给方式要根据工件的形状和加工要求来选择，确保工件的加工精度。
加工精度要根据工件的尺寸要求和加工精度要求来确定，必须保证工件的尺寸和形状与图纸要求一致。
此外，在数控机床横向进给的设计中，还要考虑进给轴的刚性和工件的稳定性。
进给轴的刚性要足够强，以确保工件在加工过程中的稳定性和精度。
工件的稳定性则要通过合适的夹持方式和工件支撑来保证，避免在加工过程中的振动和变形。
综上所述，数控机床横向进给的设计是数控机床中的一个关键环节。
前言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。
制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。
总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
本文主要阐述CK20数控机床在制造过程中进给系统、主传动系统、伺服系统、滚珠丝杠副等数控机床中主要的参数选取做简单的介绍。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。
第一章数控机床特点及其分类1.1数控机床定义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自动化机床。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，是现代化工业生产中的一门新型的、发展十分迅速的高新技术。
数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备；其技术范围所覆盖的领域有：机械制造技术；微电子技术信息处理、加工点输技术；自动控制技术；伺服驱动技术；检测监控技术、传感器技术；软件技术等。
前言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。
制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。
总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
本文主要阐述CK20数控机床在制造过程中进给系统、主传动系统、伺服系统、滚珠丝杠副等数控机床中主要的参数选取做简单的介绍。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。
第一章数控机床特点及其分类1.1数控机床定义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自动化机床。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，是现代化工业生产中的一门新型的、发展十分迅速的高新技术。
数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备；其技术范围所覆盖的领域有：机械制造技术；微电子技术信息处理、加工点输技术；自动控制技术；伺服驱动技术；检测监控技术、传感器技术；软件技术等。
数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。
在提高牛产率、降低成本、保证加工质量及改善工人劳动强度等方面，都有突出的优点；待别是在适应机械产品迅速更新换代、小批量、多品种生产方面，各类数控装备是实现先进制造技木的关键。
数控机床是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。
国际信息处理联盟(Internation Fderation of Information processing,IFIP)第五技术委员会，对数控机床作如下定义：数控机床是一种装了程序控制系统的机床。
该系统能逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序[1]。
1.2数控机床的优点：1提高生产率数控机床能缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率。
采用最佳切削参数和最佳定刀路线，缩短加工时间，从而提高生产率。
2提高零件的加工精度，稳定产品质量由于它是按照程序自动加工不需要人工干预，其加工梢度还可以利用软件进行校正及补偿。
故可以获得比机床本身精度还要高的加工精度和重复精度。
3有广泛的适应性和较大的灵活性通过改变程序，就可以加工新产品的零件，能够完成很多普通机床难以完成或者根本不能加工的复杂型面零件的加工。
4 可以实现一机多用一些数控机床，例如加工中心，可以自动换刀。
一次装卡后，几乎能完成零件的全部加工部位的加工，节省了设备相厂房面积。
5可以进行精确的成本计算和生产进度安排可以减少在制品，加速资金周转，提高经济效益。
6不需要专用夹具采用普通的通用夹具就能满足数控加工的要求，节省了专用夹具设计制造和存放的费用。
7大大减轻了工人的劳动强度数控机床是具有广泛的通用性又具有很高自动化程度的机床。
它的控制系统不仅能控制机床各种动作的先后顺序，还能控制机床运动部件的运动速度，以及刀具相对工件的运动轨迹。
数控机床是计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)等柔性加工和柔性制造系统的基础。
但是，数控机床的韧投资及维修技术等费用较高，要求管理及操作人员的累质也较高。
合理地选择及使用数控机床，可以降低企业的生产成本，提高经济效益和竞争能力。
1.3数控机床的分类1.3.1按加工工艺方法分类1金属切削类数控机床与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。
尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。
在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。
加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。
例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。
加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量[2]2特种加工类数控机床除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。
3板材加工类数控机床常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。
近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。
1.3.2按控制运动轨迹分类1．点位控制数控机床点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。
机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。
可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。
这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。
点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。
2．直线控制数控机床直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。
直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。
直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。
现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。
数控镗铣床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。
3．轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。
它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状。
常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。
数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。
轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。
现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。
因此，除少数专用控制系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。
1.4数控机床发展趋势随着科学技术的发展，制造技术的进步，以及社会对产品质量和品种多样化的要求愈来愈强烈。
中、小批量生产的比重明显增加，要求现代数控机床成为一种只有柔性、精密、高效、复合、集成功能和低成本的自动化加工设备。
同时，为满足制造业向更高层次发展，为柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)，以及计算机集成制造系统(CIM5)提供基础设备．也要求数控机床向更高水平发展。
当前；数控机床技术呈现如卞发展趋势:1．高精度化现代科学技术与生产的发展，对机械加工与测量提出了越来越高的精度要求。
加工精密化不只是由于发展高、新技术的需要，也是为了提高普通机电产品的性能质量、寿命和可靠性的需要，向时还是为了减少机械产品装配时的修配工作员，提高装配效率的需要。
故机床的加工精度有提高的趋势。
如近10年来，普通级数控机床的加工精度已由原来的土10um提高到土5um和土2um，精密级从土5um提高到土1．5um，最高可达土1um以内。
主轴回转精度为0.02—0.05um、加工圆度为0.1um，表面粗糙度Ra为0.003um的超精密车床，已有多种产品在市场上出现。
预计到2000年，普通加工和精密加工的精度与1980年比，还将分别提高4—5倍，定位精度达到微米级、纳米级。
2．运动高速化高速是高效的基础，要提高生产率，首先就得提高切削速度。
这正是机床技术发展追求的基本目标之一。
而实现这个目标的最主要、最直接的方法就是提高切削速度相减少辅助时间。
数控机床的“高速化”主要体现在主轴转速相进给速度。
随着刀具、电机、轴承、数控系统等相关技术的突破及机床本身基础技术的进步，使各种运动速度大幅度提高。
提高主轴转速是提高切削速度的最直接最有效的方法。
提高生产率的另一措施就是把非切削时间缩减到最短。
主要体现在提高快速移动速度和缩短换刀时间与工作台交换时间。
备坐标轴快速移动速度已由8—12m／min提高到18—24m／min，30一40m／min的机床也稳定用于生产。
3．高柔性化柔性是指机床适应加工对象变化的能力。
传统的自动化设备，由于是机械或刚性连接和控制的，当被加工对象交换时，调整很困难，甚至是不可能的，有时只得全部更新、更换。
数控机床的出现，开创了柔性自动化加工的新纪元，对满足加工对象变换有很强的适应能力。
而且．在提高单机秉性化的同时，正努力向单元柔性化和系统柔性化发展。
如在数控机床的软硬件的基础上，增加不同容量的刀库和自动换刀机械手，增加第二主轴，增加交换工作台装置，或配以工业机器人和自动运输小车，以组成新的加工中心、柔性加工单元(FMc)或柔性制造系统(FM5)。
实践证明，采用柔性自动化设备或系统是提高加工精度和效率、缩短生产和供货周期、并能对市场变化需求做出快速响应和提高竞争能力的有效手段。
4．高自动化这里指的柔性自动化是包活物料流和信息流的自动化。
80年代个期以来，以数控机床为主体的加工自动化已从“点”(单台数控机床)发展到“线”的自动化(FMs、FTL)和“而”的自动化(柔性制造车间)。
