數控機床的控制方式和使用特點分析

在數控機床發展的初級階段，人們通常認為任何設計優良的傳統機床只要裝備了數控裝置就能成為一臺完善的數控機床。當時采取的主要方法是在傳統的機床上進行改裝，或者以通用機床為基礎進行局部的改進設計，這些方法在當時還是很有必要的。但隨著數控技術的發展，考慮到它的控制方式和使用特點，對機床的生產率、加工精度和壽命提出了更高的要求。

因此，傳統機床的一些弱點(例如結構剛性不足、抗振性差、滑動面的摩擦阻力較大及傳動元件中的間隙等)就越來越明顯地暴露出來，它的某些基本結構限制著數控機床技術性能的發揮。

現以機床的精度為例，數控機床通過數字信息來控制刀具與工件的相對運動，它要求在相當大的進給速度范圍內能達到較高的精度。當進給速度范圍在5～15000mm/min，最大加速度為1500mm/s2時，定位通常精度為±0.05～±0.015mm;進行輪廓加工時，在5～2000mm/min的進給范圍內，精度為0.02～0.05mm。

如此高的加工要求就不難理解遠在二十多年前已逐步由改裝現有機床轉變為針對數控的要求設計新機床的原因。

用數控機床加工中、小批量工件時，要求在保證質量的前提下比傳統加工方法有更好的經濟性。數控機床價格較貴，因此每小時的加工費用比傳統機床的要高。

如果不采取措施大幅度地壓縮單件加工工時，就不可能獲得較好的經濟效果。刀具材料的發展使切削速度成倍地提高，它為縮短切削時間提供了可能;加快換刀及變速等操作，又為減少輔助時間創造了條件。然而這些要求將會明顯地增加機床的負載和負載狀態下的運轉時間，因而對機床的剛度及壽命都提出了新的要求。

此外，為了縮短裝夾與運送工件的時間，以及減少工件在多次裝夾中所引起的定位誤差，要求工件在一臺數控機床上的一次裝夾中能先后進行粗加工和精加工，要求機床既能承受粗加工時的最大切削功率，又能保證精加工時的高精度，所以機床的結構必須具有很高的強度、剛度和抗振性。除了排除操作者的技術熟練程度對產品質量的影響，以避免人為造成的廢品和返修品，數控系統不但要對刀具的位置或軌跡進行控制，而且還要具備自動換刀和補償等其他功能，因而機床的結構必須有很高的可靠性，以保證這些功能的正確執行。