數(shù)控鉆床是數(shù)字控制為主的孔加工機床。在數(shù)控機床的發(fā)展過程中，數(shù)控鉆床的出現(xiàn)是比較早的。50年代末，我國已有幾種數(shù)控鉆床的雛形。美國普拉特惠特尼公司在1961年就成批生產(chǎn)Tape-O-Matic數(shù)控鉆床。它也是數(shù)控鉆床的最早產(chǎn)品。此后，美國、日本等的公司也陸續(xù)生產(chǎn)數(shù)控鉆床，數(shù)控轉(zhuǎn)塔鉆床等產(chǎn)品。

數(shù)控鉆床按其布局形式及功能特點可分為數(shù)控立式鉆床、鉆削中心、印刷線路板數(shù)控鉆床，數(shù)控深孔鉆床及其它大型數(shù)控鉆床等。

2.1.1數(shù)控立式鉆床

數(shù)控立式鉆床是在普通立式鉆床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可以完成鉆，擴，鉸，攻絲等多道工序。適用于孔間距離有精度要求的零件的中小批量生產(chǎn)。它一般帶有兩坐標(biāo)數(shù)控十字型工作臺，被加工零件裝夾在工作臺上可進行兩坐標(biāo)移動，其控制系統(tǒng)一般是點位控制系統(tǒng)。屬于經(jīng)濟型數(shù)控，價格便宜。

2.1.2鉆削中心

鉆削中心是在3坐標(biāo)數(shù)控立式鉆床的基礎(chǔ)上增加轉(zhuǎn)塔刀庫及自動換刀機構(gòu)而成的

采用無級調(diào)速的主軸電動機，可實現(xiàn)自動變換主軸轉(zhuǎn)速，可以進行鉆、擴、鉸、锪、攻絲等加工工序，而且，可以完成具有直線和圓弧插補的輪廓控制銑削。

由于一般中小型零件大多需要幾把刀具來加工，故增加自動換刀裝置并同時自動變換主軸轉(zhuǎn)速?？蓽p輕勞動強度，減少換刀時間，既提高了機床的自動化程度，又提高了生產(chǎn)率。

由于用輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)代替了點位控制數(shù)控系統(tǒng)。可進行具有直線和圓弧插補功能的銑削加工，于鉆銑聯(lián)合加工的零件。

根據(jù)換刀原理及機床結(jié)構(gòu)的不同，目前鉆削中心分為單立柱式玉雙立柱式兩種。多立柱式的換刀方式是在磚塔中徑布置6或8根主軸，由轉(zhuǎn)塔回轉(zhuǎn)實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)換及自動換刀。

由于轉(zhuǎn)塔中需要布置多根主機，并由主軸主傳動，分度，定位等機構(gòu)。由于轉(zhuǎn)塔頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工困難，還有尺寸限制，主軸剛性受到影響，各主軸間的位置精度也不理想，因此多主軸式鉆削中心存在上述一些問題，很多廠家了單軸式鉆削中心，它是在同一根主軸上自動換裝有各種刀具的刀柄實現(xiàn)自動換刀，并采用轉(zhuǎn)塔式刀庫，克服了多軸式的缺點。

2.1.3印刷線路板數(shù)控鉆床

印刷線路板數(shù)控鉆床是一種專門用來加工印刷線路板的鉆孔機床。

2.1.4其它大型數(shù)控鉆床

對于某些大型零件，在一般數(shù)控鉆床，鉆削中心上無法加工。故使用大型數(shù)控鉆床。由于該設(shè)計的鉆床是要求鉆妃的直徑為，且工件為的盤形零件，工件高度為，屬大型多孔零件，加工所需刀雎較少，且不頻繁換刀，孔距精度要求不太高，故設(shè)計成龍門式數(shù)控 鉆床，其也可完成鉆、擴、鉸、攻絲等多道工序。

2.2數(shù)控鉆床功能組成及各部件方案論證

數(shù)控鉆床一般包括以下幾個部分：（1）、主機 包括床身，立柱，工作臺，和主軸箱等機械部件（2）、數(shù)控系統(tǒng)（3）、驅(qū)動裝置（4）、其它輔助裝置，如冷卻系統(tǒng)，防護罩，排屑器。

2.2.1數(shù)控系統(tǒng)總體方案確定

2.2.1.1系統(tǒng)運動方式的確定

數(shù)控統(tǒng)的運動方式可分為點位控制系統(tǒng)，點們直線系統(tǒng)，連續(xù)控制系統(tǒng)。點位控罅系統(tǒng)只能夠?qū)崿F(xiàn)由一個位置到另一個位置的移動，在移動過程中不進行任何加工。連續(xù)控制系統(tǒng)要求工作臺或刀具沿各個坐標(biāo)軸的運動有的運動關(guān)系。數(shù)控鉆床在工作臺移動過程中鉆頭并不進行鉆孔加工，回此數(shù)控裝置可采用點位控制方式。點位系統(tǒng)的要求是定位，定位精度。

2.2.1.2伺服系統(tǒng)的選擇

開環(huán)控制系統(tǒng)沒有檢測反饋部件，不能糾正系統(tǒng)的傳動誤差。但其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整維修方便，在速度和精度要求不太高的場合廣泛應(yīng)用。

閉環(huán)控制系統(tǒng)在機床移動部件上裝有檢測反饋元件來檢測實際位移，能補償系統(tǒng)的傳動誤差，伺服控制，調(diào)試復(fù)雜，系統(tǒng)造價高。

由于該機床是加工敢距精度有要求但不太高的零件，采用開環(huán)控制系統(tǒng)。精度要求滿足，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整維修容易，可降低機床造價。并采用步進電機作為伺服電機。

2.2.1.3執(zhí)行機構(gòu)傳動方式確定

為數(shù)控系統(tǒng)的傳動精度和工作臺平穩(wěn)性，通常提出低摩擦，低質(zhì)量，高剛度，無間隙，高諧振，以及由適宜阻尼比的要求。為滿足低摩擦，盡量傳動間隙的要求。本設(shè)計橫梁采用滾珠絲杠螺母傳動副。為提高系統(tǒng)的傳動剛度，加工精度，絲杠支撐設(shè)計成兩端軸向固定，并加預(yù)拉伸的結(jié)構(gòu)。

2.2.2主機部分總體方案確定

2.2.2.1工作臺

工作臺是數(shù)控機床的重要部件，其形式尺寸往往表現(xiàn)機床的規(guī)格和性能。工作臺有矩形，回轉(zhuǎn)形式，以及傾斜成各種角度的工作臺等三種。由于該機床是加工大型盤形零件。故采用回轉(zhuǎn)工作臺。并采用開環(huán)控制。其定們精度由控制系統(tǒng)決定。開環(huán)系統(tǒng)中的數(shù)控轉(zhuǎn)臺由傳動系統(tǒng)，間隙裝置，及蝸輪夾緊裝置等組成。

2.2.2.2床身

采用龍門式結(jié)構(gòu)。由兩立柱，頂梁，橫梁，工作臺，主軸箱等組成。其鉆孔的位置定們分別由主軸箱沿橫梁的橫向移動和工作臺的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。橫梁可沿兩個立柱的導(dǎo)軌上下調(diào)整位置，以適應(yīng)不同高度的加式需要。這種布局形式由兩個立柱，頂梁和床身構(gòu)成龍門框架式結(jié)構(gòu)，主軸中心線的懸身距離也很小，所以剛度較高，可提高加工精度。

2.2.2.3主軸箱

帶有刀具的主軸箱的垂直移動為Z坐標(biāo)。采用步進電機驅(qū)動。其旋轉(zhuǎn)主運動采用交流電機驅(qū)動，可變換主軸轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)鉆孔直徑改變的需要。