1.4 数控机床的特点和应用范围

1.数控机床的特点

【加工精度高】 数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的。目前数控机床的脉冲当量普遍达到了0.001mm，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，因此数控机床能达到很高的加工精度。对于中、小型数控机床，定位精度普遍可达到0.03mm，重复定位精度为0.01mm。此外，数控机床传动系统与机床结构都具有很高的刚度和热稳定性，制造精度高，数控机床的自动加工方式避免了人为干扰因素，同一批零件的尺寸一致性好，产品合格率高，加工质量十分稳定。

【对加工对象的适应性强】 在数控机床上改变加工零件时，只需重新编制（更换）程序，就能实现对新的零件的加工，这就为复杂结构的单件、小批量生产及试制新产品提供了极大的便利。对那些普通手工操作的一般机床很难加工或无法加工的精密复杂零件，数控机床也能实现自动加工。

【自动化程度高，劳动强度低】 数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者除了安放穿孔带或操作键盘、装卸工件、关键工序的中间检测及观察机床运行外，不需要进行繁杂的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度均可大为减轻，加上数控机床一般都具有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却和自动润滑装置，操作者的劳动条件也大为改善。

【生产效率高】 零件加工所需的时间主要包括机动时间和辅助时间两部分。数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床的大，因此数控机床的每一道工序都可选用最有利的切削用量。由于数控机床的结构刚性好，因此允许进行大切削量的强力切削，这就提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。数控机床的移动部件的空行程运动速度快，工件装夹时间短，辅助时间比一般机床的少。

数控机床更换被加工零件时，几乎不需要重新调整机床，因此节省了零件安装调整时间。数控机床加工质量稳定，一般只做首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验，因此节省了停机检验时间。在加工中心上进行加工时，一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高更为明显。

【良好的经济效益】 数控机床虽然设备昂贵，加工时分摊到每个零件上的设备折旧费高，但在单件、小批量生产情况下，使用数控机床加工可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省了直接生产费用；使用数控机床加工零件一般不需制作专用工装夹具，节省了工艺装备费用；数控机床加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步降低。此外，数控机床可实现一机多用，节省厂房面积、节省建厂投资。因此，使用数控机床仍可获得良好的经济效益。

【有利于现代化管理】 采用数控机床加工，能准确地计算出零件加工工时和费用，并有效地简化了检验工装夹具、半成品的管理工作，这些特点都有利于现代化的生产管理。

数控机床使用数字信息与标准代码输入，最适宜于数字计算机联网，成为计算机辅助设计、制造及管理一体化的基础。

2.数控机床的应用范围

数控机床具有一般机床所不具备的诸多优点，数控机床的应用范围正在不断扩大，但它并不能完全代替普通机床，也还不能以最经济的方式解决机械加工中的所有问题。

数控机床最适合加工具有以下特点的零件。

多品种、中小批量生产的零件。

形状结构比较复杂的零件。

需要频繁改型的零件。

价值昂贵、不允许报废的关键零件。

设计制造周期短的急需零件。

批量较大、精度要求较高的零件。

根据国外数控机床的应用实践，数控加工的适用范围可用图1-5粗略表示。

图1-5（a）所示为随零件复杂程度和生产批量的不同，3种机床的应用范围的变化。当零件不太复杂且生产批量又较小时，宜采用通用机床；当生产批量很大时，宜采用专用机床；而随着零件复杂程度的提高，数控机床越来越显得适用。目前，随着数控机床的普及，应用范围正由BCD线向EFG线复杂性较低的范围扩大。

图1-5（b）所示为通用机床、专用机床和数控机床零件加工批量与生产成本的关系。从图中可以看出，在多品种、中小批量生产情况下，采用数控机床总费用更为合理。