數(shù)控機床是指利用數(shù)字代碼(程序指令)形式的信息,控制機床按照給定的工作程序、運動速度和軌跡自動加工的機床,簡稱數(shù)控機床。當加工對象改變時,只需改變輸入程序指令;其加工性能高于普通自動機床,可加工復雜曲面。因此,它適合加工中小批量、修改頻繁、精度要求高、形狀復雜的工件,并能獲得良好的經(jīng)濟效益
隨著數(shù)控技術的發(fā)展,使用數(shù)控系統(tǒng)的機床種類越來越多,包括車床、銑床、鏜床、鉆床、,研磨機、齒輪加工機和電火花加工機。此外,還有加工中心和車削中心,可一次自動更換刀具和安裝卡,用于多工序加工
1948年,美國帕森斯公司接受美國*的委托,開發(fā)飛機螺旋槳葉片輪廓模板的加工設備。由于模板形狀復雜多樣,精度要求高,通用加工設備難以適應,因此提出了計算機控制機床的思想。1949年,在麻省理工學院伺服機構研究室的協(xié)助下,該公司開始了數(shù)控機床的研究,并于1952年成功試制了由大型立式仿形銑床改裝而成的*三軸數(shù)控銑床,并很快開始正式生產(chǎn)
當時,數(shù)控裝置采用電子管元件,體積龐大,價格昂貴。它僅用于處理航空工業(yè)等少數(shù)有特殊需求的部門的復雜表面零件;1959年,晶體管元件和印刷電路板問世,使數(shù)控裝置進入第二代,減小了體積,降低了成本;1960年以后,相對簡單、經(jīng)濟的點控制數(shù)控鉆床和線控制數(shù)控銑床迅速發(fā)展,逐步推動了機械制造業(yè)各部門的數(shù)控機床
1965年,第三代集成電路數(shù)控裝置出現(xiàn),它不僅體積小、功耗低,而且提高了可靠性,進一步降低了價格,促進了數(shù)控機床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。20世紀60年代末,一臺計算機直接控制多臺機床的直接數(shù)控系統(tǒng)(DNC)相繼出現(xiàn),也稱為群控系統(tǒng);由小型計算機控制的計算機數(shù)控系統(tǒng)(CNC)使數(shù)控設備進入以小型計算機化為特征的第四代
1974年,采用微處理器和半導體存儲器的微型計算機數(shù)控設備(MNC)研制成功,這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。與第三代相比,第五代CNC設備的功能翻了一番,體積縮小到原來的1/20,價格降低了3/4,可靠性大大提高
20世紀80年代初,隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展,出現(xiàn)了可以進行人機對話和自動編程的數(shù)控裝置;數(shù)控設備越來越小型化,可以直接安裝在機床上;數(shù)控機床的自動化程度進一步提高,具有自動監(jiān)測刀具損壞和自動檢測工件的功能
數(shù)控機床主要由數(shù)控裝置、伺服機構和機床本體組成。輸入NC設備的程序指令記錄在信息載體上,由程序讀取設備接收,或由NC設備的鍵盤直接手動輸入。