​数控机床零件加工是一种基于数字控制技术的自动化加工方法，其基本原理如下：
数控程序编制
零件图纸分析：首先，需要对零件的图纸进行详细分析，包括零件的形状、尺寸、精度要求、材料特性等。例如，对于一个复杂的航空发动机叶片零件，要明确其曲面形状、各部分的尺寸公差范围以及表面粗糙度要求等关键信息。
加工工艺规划：根据零件图纸，确定合适的加工工艺。这包括选择加工方法（如车削、铣削、钻削等）、加工顺序、刀具选择以及切削参数（如切削速度、进给量、切削深度）等。以加工一个轴类零件为例，可能先进行粗车去除大部分余量，再进行精车达到尺寸精度要求，最后进行磨削提高表面质量。
数控编程：将加工工艺转化为数控程序，通过特定的编程语言（如 G 代码和 M 代码）来描述刀具的运动轨迹和加工操作。编程人员使用数控编程软件或手动编写程序，告诉数控机床如何加工零件。例如，使用 G01 代码表示直线插补运动，通过指定坐标点来控制刀具沿着直线轨迹进行切削。
数控系统工作原理
输入设备：数控程序可以通过多种方式输入到数控机床的数控系统中。常见的输入方式包括使用 U 盘、网络传输、手动键盘输入等。数控系统接收到程序后，会将其存储在内部存储器中，等待后续处理。
数据处理：数控系统对输入的数控程序进行解码和运算处理。它会解析程序中的指令代码，将其转化为控制机床各坐标轴运动的信号和控制刀具动作的指令。同时，根据零件的几何形状和加工要求，计算出刀具在每个加工步骤中的精确位置和运动速度。例如，在加工一个复杂的三维曲面时，数控系统会根据曲面的数学模型和编程设定的精度要求，计算出刀具在曲面上各个点的坐标和运动路径。
插补运算：在数控加工中，刀具的理想运动轨迹通常是由直线、圆弧等基本几何元素组成的复杂曲线。插补运算就是在已知刀具起点和终点位置的基础上，通过数控系统的算法，在起点和终点之间插入一系列中间点，使刀具沿着这些中间点的连线运动，从而逼近理想的曲线轨迹。常见的插补方式有直线插补和圆弧插补。例如，当加工一个圆形零件时，数控系统通过圆弧插补运算，控制刀具以均匀的速度沿着圆周运动。
机床执行机构工作原理
坐标轴驱动系统：数控机床一般有多个坐标轴（如 X、Y、Z 轴等），每个坐标轴都配备有独立的驱动系统。驱动系统通常由电机（如伺服电机或步进电机）、减速器、滚珠丝杠或直线电机等组成。数控系统发出的运动信号驱动电机旋转，电机通过减速器和滚珠丝杠（或直线电机直接驱动）将旋转运动转化为机床工作台或刀具的直线运动，从而实现刀具在各个坐标轴方向上的精确位置控制。例如，在铣削加工中，X、Y 轴的运动可以控制刀具在平面内的位置，Z 轴的运动则可以控制切削深度。
刀具系统：刀具系统包括刀具的安装、夹紧和自动换刀装置（如果机床具备此功能）。刀具安装在机床的主轴或刀架上，通过主轴的旋转为刀具提供切削动力。自动换刀装置可以根据数控程序的指令，在加工过程中自动更换不同的刀具，以满足零件不同部位的加工需求。例如，在加工一个具有多种特征的零件时，可能需要先用钻头进行钻孔，再用铣刀进行平面铣削和轮廓铣削，自动换刀装置可以高效地完成刀具的切换。
反馈系统：为了确保机床的加工精度，数控机床还配备有反馈系统。反馈系统通常由位置传感器（如光栅尺、编码器等）组成，安装在机床的坐标轴上。位置传感器实时检测机床工作台或刀具的实际位置，并将位置信息反馈给数控系统。数控系统将反馈位置与指令位置进行比较，当发现偏差时，会及时调整电机的驱动信号，纠正刀具的运动轨迹，使实际加工位置与编程设定的位置保持一致。这种闭环控制方式能够有效地提高机床的加工精度和稳定性。