數控機牀是數字控制機牀(Computer numerical control machine tools)的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機牀。下面小編來介紹下數控機牀相關的知識，希望大家覺得受用。
一、結構要求與總體佈局
在數控機牀發展的最初階段，其機械結構與通用機牀相比沒有多大的變化，只是在自動變速、刀架和工作臺自動轉位和手柄操作等方面作些改變。隨着數控技術的發展，考慮到它的控制方式和使用特點，纔對機牀的生產率、加工精度和壽命提出了更高的要求。數控機牀的主體機構有以下特點：
1、由於採用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統，數控機牀的極限傳動結構大爲簡化，傳動鏈也大大縮短;
2、爲適應連續的自動化加工和提高加工生產率，數控機牀機械結構具有較高的靜、動態剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且熱變形小;
3、爲減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度，更多地採用了高效傳動部件，如滾珠絲槓副和滾動導軌、消隙齒輪傳動副等;
4、爲了改善勞動條件、減少輔助時間、改善操作性、提高勞動生產率，採用了刀具自動夾緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。根據數控機牀的適用場合和機構特點，對數控機牀結構因提出以下要求：
(一)較高的機牀靜、動剛度
數控機牀是按照數控編程或手動輸入數據方式提供的指令自動進行加工的。由於機械結構(如機牀牀身、導軌、工作臺、刀架和主軸箱等)的幾何精度與變形產生的定位誤差在加工過程中不能人爲地調整與補償，因此，必須把各處機械結構部件產生的彈性變形控制在最小限度內，以保證所要求的加工精度與表面質量。
爲了提高數控機牀主軸的剛度，不但經常採用三支撐結構，而且選用鋼性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力軸承鉸接出相信忒力軸承 ，以減小主軸的徑向和軸向變形。爲了提高機牀大件的剛度，採用封閉介面的牀身，並採用液力平衡減少移動部件因位置變動造成的機牀變形。爲了提高機牀各部件的接觸剛度，增加機牀的承載能力，採用刮研的方法增加單位面積上的接觸點，並在結合面之間施加足夠大的預加載荷，以增加接觸面積。這些措施都能有效地提高接觸剛度。
爲了充分發揮數控機牀的高效加工能力，並能進行穩定切削，在保證靜態剛度的前提下，還必須提高動態剛度。常用的措施主要有提高系統的剛度、增加阻尼以及調整構件的自振頻率等。試驗表明，提高阻尼係數是改善抗振性的有效方法。鋼板的焊接結構既可以增加靜剛度、減輕結構重量，又可以增加構件本身的阻尼。因此，近年來在數控機牀上採用了鋼板焊接結構的牀身、立柱、橫樑和工作臺。封砂鑄件也有利於振動衰減，對提高抗振性也有較好的效果。
(二)減少機牀的熱變形
在內外熱源的影響下，機牀各部件將發生不同程度的熱變形，使工件與刀具之間的相對運動關係遭到破環，也是機牀季度下降。對於數控機牀來說，因爲全部加工過程是計算的指令控制的，熱變形的影響就更爲嚴重。爲了減少熱變形，在數控機牀結構中通常採用以下措施。
1、減少發熱
機牀內部發熱時產生熱變形的主要熱源，應當儘可能地將熱源從主機中分離出去。
2、控制溫升
在採取了一系列減少熱源的措施後，熱變形的情況將有所改善。但要完全消除機牀的內外熱源通常是十分困難的，甚至是不可能的。所以必須透過良好的散熱和冷卻來控制溫升，以減少熱源的影響。其中部較有效的方法是在機牀的發熱部位強制冷卻，也可以在機牀低溫部分透過加熱的方法，使機牀各點的溫度趨於一致，這樣可以減少由於溫差造成的翹曲變形。
3、改善機牀機構
在同樣發熱條件下，機牀機構對熱變形也有很大影響。如數控機牀過去採用的單立柱機構有可能被雙柱機構所代替。由於左右對稱，雙立
二、主運動機械部件
數控機牀的主傳動運動是指生產切屑的傳動運動，例如，數控車牀上主軸帶動工件的旋轉運動，立式加工中心上主軸帶動銑刀、鏜刀和砂輪等的旋轉運動。數控機牀的主傳動運動是透過主傳動電機拖動的。
(一)主傳動運動的變速系統
目前，數控機牀的主傳動電機已經基本不再使用普通交流異步電機和傳統的直流調速電機，他們與逐步被新興的交流變頻調速伺服電機和直流伺服調速電機代替。
數控機牀的主運動要求有較大的調速範圍，以保證加工時能選用合理的切屑用量，從而獲得最佳的生產率、加工精度和表面質量。
爲了適應各種工件和各種工件材料的要求，自動換刀的數控機牀和加工中心主運動的調速範圍應進一步擴大。數控機牀的變速時按照控制指令自動進行的，因此變速機構必須適應自動操作的要求。
由於直流和交流變速主軸電機的調速系統日趨完善，不僅能方便地實現寬範圍的無級變速，而且減少了中間傳遞環節和提高了變速控制的可靠性，因此在數控機牀的主傳動系統中更能顯示出它的優越性。
爲了確保低速時的扭矩，有的數控機牀在交流和直流電機無級變速的基礎上配以齒輪變速。由於主運動採用了無級變速，在大型數控車牀上測斜端面時就可實現恆速切屑控制，以便進一步提高生產效率和表面質量。數控機牀
主傳動主要有三種配置方式。
1、帶有變速齒輪的主傳動
這是大、種型數控機牀採用較多的一種方式。透過少數幾對齒輪減速，擴大了輸出扭矩，以滿足主軸對輸出扭矩特性的要求。一部分小型數控機牀業採用此種傳動方式，以獲得強力切屑時所需要的扭矩。滑移齒輪的移位大都採用液壓撥*或直接由液壓油缸帶動齒輪實現。
2、透過皮帶傳動的主傳動
這主要應用在小型數控機牀上，可以避免齒輪傳動是引起的振動與噪聲。但它只能使用與要求的扭矩特性的主軸。
3、由調速電機直接驅動的主傳動
這種主傳動方式大大簡化了主軸箱體與主軸的結構，有效地提高了主軸部件的剛度。但主軸輸出扭矩小，電機發熱對主軸的精度影響較大。