數控機床的（de）組成和工作原理

數控機（jī）床由（yóu）程序編製及（jí）程序載體、輸入裝置、數（shù）控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控製裝置、機床本體等幾部（bù）分組成。

一、程序編製及程序載體

數控程序是數控機床自動加工零件的工作指令。在對加工零件進行工（gōng）藝分析的基礎上，確定零件坐標係在機床坐標係上的相對位置，即零件在機床上的安裝位置；刀具與零件相對運動的（de）尺寸參數；零件加工的（de）工藝路（lù）線、切（qiē）削加工的工（gōng）藝參數以及輔助裝置的動作等。得到（dào）零件的所有運動、尺（chǐ）寸、工藝參數（shù）等（děng）加（jiā）工（gōng）信息後，用（yòng）由（yóu）文字、數字和符號組成的標準數控代碼，按規定的方法和（hé）格式，編製零件加工的數控程序單。編製程序的工作可由人工進行（háng）；對於形狀複雜的零件，則要在專用的編程（chéng）機或通用計（jì）算（suàn）機上（shàng）進行（háng）自（zì）動編程（APT）或CAD/CAM設（shè）計。

編好的數控程序，存放在便於輸入到數控裝置的一種（zhǒng）存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲載體，取決於數控裝（zhuāng）置的設計類型。

二、輸入裝置

輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體）上的數控代碼傳遞（dì）並存入數控係統內。根據控（kòng）製（zhì）存儲介質的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟（ruǎn）盤驅（qū）動器等。數控機床加工（gōng）程序（xù）也（yě）可通過鍵盤用手（shǒu）工方式直接輸入數控係統；數控加工程序還可由編程計算機用RS232C或采用網絡通信方式傳送到數控係統中。

零件（jiàn）加（jiā）工程序輸入（rù）過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數控係統內存較小時），另（lìng）一種是一次將零件加（jiā）工程（chéng）序全部讀（dú）入數控裝置內部的存儲器，加工時再從內部存（cún）儲器中逐段（duàn）逐段調出進（jìn）行加工。

三、數（shù）控裝置

數控（kòng）裝（zhuāng）置是數控機床的（de）核心。數控裝置從內部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段（duàn）數控加工程序，經過數控裝置的邏輯（jí）電路或係統軟件進行編譯、運（yùn）算和邏輯處理（lǐ）後，輸出各種控製信息和指令，控製機床各部分的工作，使其進行規定的有序運動和動作。

零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具（jù）在加工過程中必（bì）須按零件（jiàn）形狀和尺寸的（de）要求進行運動，即按（àn）圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程（chéng）序隻能是各線段軌跡的起點和終點（diǎn）坐標值等數據，不能滿足要求（qiú），因（yīn）此要進行軌跡（jì）插補，也就是在線段的起點和終點坐（zuò）標值之間進行（háng）“數據（jù）點的密化”，求出一係列中間點的坐標值，並向相應坐標輸出脈衝信（xìn）號，控製各坐標軸（即進給運動的各執（zhí）行（háng）元件）的進給速度、進給方向和進給位移（yí）量等。

四、驅動裝（zhuāng）置和位（wèi）置檢測裝置

驅動裝置接受來自（zì）數控裝置的指令信息，經功（gōng）率放大後，嚴格（gé）按照指令信息的要求驅動機床移（yí）動部件，以加工出符（fú）合圖樣要求的零件。因此，它的伺（sì）服精度和動態響應性能是影響數控機床加工精度、表（biǎo）麵質量和生（shēng）產率的重要因素（sù）之（zhī）一。驅動裝（zhuāng）置包括控製器（含功率放（fàng）大（dà）器）和（hé）執行機構兩大部分。目前大都采用直流或交流（liú）伺服電動機作為執行機構（gòu）。

位置檢測裝（zhuāng）置將數控機床（chuáng）各坐標軸的實際位移量檢測出來，經（jīng）反饋係（xì）統輸入到機床的數控裝置之後，數控（kòng）裝置將反饋回來的實（shí）際位移量值與設定值進行比較，控製驅動裝置按照指令設定值運（yùn）動（dòng）。

五（wǔ）、輔助控製裝（zhuāng）置（zhì）

輔助控製（zhì）裝置的主要作用是接（jiē）收數控裝置輸出的開關量指令信號，經（jīng）過編譯、邏輯判別和運動，再經（jīng）功率放大後驅動相應的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開關量動作。這些控製包括主軸運動部件的變速、換向（xiàng）和啟停指令，刀具的選擇和（hé）交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和機床部件的鬆開、夾緊，分度（dù）工作台轉位分度（dù）等開關輔助動作。

由於可編程邏輯控製器（PLC）具有響應快，性能可靠，易於使用、編程和修（xiū）改程序並可直接啟動機床開關等特點，現已廣（guǎng）泛用作數控（kòng）機床的輔助控製（zhì）裝置。

六、機（jī）床本體

數控機（jī）床的機床本（běn）體與傳統機床（chuáng）相似，由主軸傳動裝置（zhì）、進給傳動裝置（zhì）、床身、工作台以及輔助運動裝置、液壓（yā）氣動係統（tǒng）、潤滑係（xì）統、冷卻裝置等組成。但數控機（jī）床在整體布局、外觀造型、傳動係統、刀具係統的結構以及操作機（jī）構等方麵都已發生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足（zú）數控機床的要求和（hé）充分發揮數控機（jī）床的特點。