工材料、Y方向的脉冲当量、Y方向的定位精度、工作台面尺寸、工作台空载最快移动速度、加工时最快进给移动速度等。针对各种参数，本领域技术人员也可以根据现有技术选用合适的机械传动部件，例如，选用合适的导轨副(如直线滚动导轨副，具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点)、丝杠螺母副(如滚珠丝杠副或滑动丝杠副)、减速装置(如无间隙齿轮传动减速箱)、伺服电动机(例如，如果脉冲当量尚未达到0.001mm，定位精度未达到微米级，空载最快移动速度也不大的话，可以选择普通的如交流伺服电动机或直流伺服电动机，也可以选用性能好一些的步进电动机，如混合式步进电动机，以降低成本，提高性价比；如果对精度要求更高，可以选用更高档次的伺服电动机)、步进电动机的控制方式(如果精度要求不高，可以选用开环控制方式;如果精度要求很高，可以选用闭环控制方式或半闭环控制方式)。
[0039]自从1952年第一台数控机床问世到现在(美国PARSONS公司与麻省理工学院合作研制了第一台三坐标数控铣床)，数控机床的技术发展已经非常成熟，几乎所有品种的机床都实现了数控化。数控机床一般由数控系统、伺服系统、机床本体和辅助装置组成，本领域可以依据现有技术和本发明所提供的原理对适用于除钻床以外的其他数控机床的数控系统、伺服系统、机床本体和辅助装置进行设计并实施。本发明的主要原理是在工作台上安装机械臂，机械臂完成工件的自动移动功能，同时，当工作台被控制进行运动时，机械臂和工作台一起运动，这样，机械臂便可以充当夹具，而不需要在工作台上另设夹具。很显然，本发明所提供的数控机床加工方法适用于各种包括适于安装机械臂的工作台的数控机床，包括数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗铣床、数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控冲床、数控液压机等各种用途的数控机床，特别适用于钻床。
[0040]本发明所提供的数控机床加工方法适用于开环控制数控机床、半闭环控制数控机床和闭环控制数控机床。本文所说的开环控制数控机床指的是不带位置检测反馈装置的数控机床，通常用步进电机作为执行机构。输入数据经过数控系统的运算，发出脉冲指令，使步进电机转过一个步距角，再通过机械传动机构转换为工作台的直线移动，移动部件的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲个数所决定。本文所说的半闭环控制数控机床指的是:在电机的端头或丝杠的端头安装检测元件(如感应同步器或光电编码器等)，通过检测其转角来间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控系统中。本文所说的闭环控制数控机床指的是:带有位置检测反馈装置，其位置检测反馈装置采用直线位移检测元件，直接安装在机床的移动部件上，将测量结果直接反馈到数控装置中，通过反馈可消除从电动机到机床移动部件整个机械传动链中的传动误差，最终实现精确定位。
[0041 ]本发明所提供的数控机床加工方法也适用于加工中心数控机床。本文所说的加工中心数控机床指的是:在普通数控机床的基础上多加装了刀具库和自动换刀装置而构成的数控机床。刀库容量一般为几十甚至上百把刀具，数控系统能控制机床自动地更换刀具。加工中心数控机床利用机床刀库的多刀具和自动换刀能力，具有把几个不同的操作组合在一次装夹中并连续加工的能力，即集中工序加工。
[0042]图3示出了以上【具体实施方式】的数控机床的机械臂的结构。
[0043]如图3所示，机械臂2包括气动夹爪2-2、导向柱2-3、机械臂升降螺杆2-4、机械臂升降电机2-5、机械臂升降支架2-6、机械臂升降滑块2-7、机械臂旋转台2-8、机械臂底板2-9、机械臂旋转电机2-10。气动夹爪2-2安装于机械臂升降滑块2-7上，机械臂升降滑块2-7通过机械臂升降螺杆2-4及导向柱2-3与机械臂升降支架2-6连接;机械臂升降电机2-5安装于机械臂升降支架2-6上，并与机械臂升降螺杆2-4连接;机械臂升降支架2-6安装于机械臂旋转台2-8上，机械臂旋转台2-8安装于机械臂底板2-9上，机械臂底板2-9通过螺栓与工作台1-1连接;机械臂旋转电机2-10安装于机械臂底板2-9上，可带动机械臂旋转台2-8作旋转运动。
[0044]在该【具体实施方式】中，机械臂的手部为气动夹爪。气动夹爪的结构也是本领域所熟知的技术。例如，一种典型的气动夹爪的结构包括气缸、固定板、轴、联接块、板、d4销、固定套、夹臂组，其中，固定板通过沉头螺丝固定在气缸上;两块板固定在固定板上;联结块固定到气缸轴及联接夹臂组上，通道d4销控制二个夹臂组的运动范围，从而实现手爪夹具张持范围。通过气缸的动作，带动联接块来推动夹臂组运动，从而实现手爪紧张动作工程，继而实现手爪加紧工件或松开工件的过程。对于气缸的控制，也属于本领域所熟知的技术，在此不再详述。
[0045]本领域的技术人员也可以根据本发明所提供的原理和现有技术设计其它类型的手部结构，例如，手部可以为各种回转型结构，包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种。当手爪夹紧和松开物体时，手指作回转运动。手部也可以为平动型结构，即两手指相对支座作往复运动。手指由平行四杆机构传动，当手爪夹紧和松开物体时，手指姿态不变，作平动。手部也可以为平移型结构，当手爪夹紧和松开工件时，手指作平移运动，并保持夹持中心的固定不变，不受工件直径变化的影响。
[0046]机械臂2的作用包括两个:一是将工件放置到工作台1-1上，二是作为夹具使用。工作台X轴电机1-2、工作台y轴电机1-3带动工作台1-1在水平方向的X轴和y轴的运动时，同时也控制机械臂2及其夹持的工件作为整体在水平方向的X轴和y轴与工作台1-1同步运动。
[0047]以上【具体实施方式】所提供的机械臂的臂部具有升降和旋转两个自由度。利用这两个自由度便可以实现自动移动工件的功能。图4示出了一种摆放有多个工件的工件架的【具体实施方式】。如图4所示，工件架3具有第一工件摆放空间和第二工件摆放空间，分别摆放有第一工件3-1和第二工件3-2，第一工件3-1和第二工件3-2的上方和两侧都就容纳机械臂的气动夹爪的操作空间。
[0048]机械臂可以按如下步骤进行操作:
[0049]I)机械臂的臂部根据预定的坐标进行升降运动，使得机械臂的气动夹爪在水平方向上对应第一工件3-1的上方的容纳空间；
[0050]2)机械臂的臂部根据预定的坐标进行旋转运动，使得气动夹爪2-2位于第一工件3-1的上方的容纳空间；
[0051]3)机械臂的臂部根据预定的坐标进行升降运动，使得机械臂的气动夹爪处于可以夹取第一工件3-1的位置；
[0052]4)机械臂的气动夹爪合上，夹取第一工件3-1;
[0053]5)机械臂的臂部根据预定的坐标进行旋转运动，使得第一工件3-1处于预定工位的上方；
[0054]6)机械臂的臂部根据预定的坐标进行升降运动，使得第一工件3-1处于工作台的预定工位上；
[0055]7)钻头的开始钻孔操作，操作时工作台进行水平方向的运动，机械臂的气动夹爪处于夹持状态；
[0056]8)钻孔操作完成后，机械臂的臂部根据预定的坐标进行升降运动，使得第一工件3-1在水平方向上对应第一工件摆放空间；
[0057]9)机械臂的臂部根据预定的坐标进行旋转运动，使得第一工件3-1位于第一工件摆放空间；
[0058]10)机械臂的气动夹爪松开，释放第一工件3-1;
[0059]11)机械臂的臂部根据预定的坐标进行旋转运动和升降运动，回到原位；
[0060]12)根据以上的操作步骤机械臂开始移动第二工件3-2。
[0061]以上只是提供了机械臂的结构和操作的一种【具体实施方式】。很显然，本领域的技术人员可以根据现有技术设计更为复杂的机械臂，例如，在现有的升降和旋转两个自由度的基础上，可以增加机械臂的臂部可伸缩这一自由度，这样可以提高机械臂的适用性。增加机械臂的臂部可伸缩功能为本领域所熟知的技术，在此不再详述。本领域的技术人员可以根据现有技术和实际需求设计关节式机械臂。
[0062]作为该【具体实施方式】的变形，机械臂2还可以包括RFID阅读器2-1，安装于气动夹爪前端2-2，同时，第一工件3-1和第二工件3-2设置RFID标签。这样，机械臂2可以读取相应的工件的形状信息及加工程序的信息，传递给控制系统，使得数控机床的加工更为智能化。
[0063]图5是示出了以上【具体实施方式】的数控机床的控制系统的模块结构。
[0064]如图5所示，控制系统包括机床主体控制模块、机械臂控制模块。其中，机床主体控制