机床组成与工作原理

用于机械制造的机床可以分为金属切削机床、特种加工机床、锻压机床等。本文主要以金属切削机床为例介绍其电气控制系统。

如下图所示为利用金属切削机床加工工件的系统原理及构成。

图1 切削机床加工原理与构成

切削加工的基本原理是利用刀具与工件之间的相对运动（切削运动），去除工件上多余材料，以使之达到图纸要求的形状及尺寸精度。切削加工的关键在于使刀具与工件之间产生受控的、精准的相对运动。如上图所示，刀具和工件之间的相对运动（图1蓝色框中的“工作台运动”和“主轴运动”）由机床的“运动部分”（图1橙色框中的“运动部分”）提供。而图中的“定位部分”（图1绿色框中的“定位部分”）的作用是建立刀具和工件的正确相对位置，协助保证运动部分产生正确的运动轨迹。运动部分的精准运动主要依靠控制部分（图1紫色框中的“控制部分”）来保证，控制部分按照输入的工艺参数和几何参数（图1天蓝色框中的“工艺参数几何参数”）对运动部分进行运动控制。“运动部分”所需动力来自“动力源及传动系统”（图1红色框中的“动力源及传动系统”），二者通常在机械上直接联系，但都受控制部分的控制。