​數控機床的組成和工作原理

數控機床由程序編製及程序（xù）載體（tǐ）、輸入裝置、數控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控製裝置、機床本體等（děng）幾部分組成。

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（gōng）作指令。在對加工零（líng）件（jiàn）進行工藝分析的基礎上，確定零件坐標係在機床坐標係上的相對位（wèi）置，即零件在機床上的安裝位置；刀具與（yǔ）零件相（xiàng）對（duì）運動的尺寸參數；零件加工的（de）工藝路線、切削加（jiā）工的工藝參數（shù）以及輔助裝置的動（dòng）作等。得到零件的所有運動、尺寸、工（gōng）藝參數等加工信息後，用由文字、數字和符號組成的標準數控代碼，按規定的（de）方法和格式，編製零件加工的數控程序單。編製程序（xù）的工作可（kě）由人工進行；對於形狀複（fù）雜的零件，則要在專用的編程機或通用計算機上（shàng）進行自動編程（APT）或CAD/CAM設計。

編好的數控程序，存放在便於輸入到數控裝置的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪（nǎ）一種存儲載體，取（qǔ）決（jué）於數控裝置的（de）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）上的數控代碼傳遞並存入（rù）數控係統內。根據控製存儲介質的（de）不同，輸入裝置可（kě）以是（shì）光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數控機床（chuáng）加工程序（xù）也可通過鍵盤用手工（gōng）方式直接輸（shū）入數控係統（tǒng）；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。

零件加（jiā）工程序輸入過程有兩種不同的方式：一種是（shì）邊讀入邊加工（數控係統內存較小時），另一種是一次將零件加（jiā）工程序全部讀入數控裝置內部的存儲器，加工（gōng）時再從內部（bù）存儲器中逐段逐段調出（chū）進行加工。

三、數控裝置

數（shù）控（kòng）裝（zhuāng）置是（shì）數控機床的核心。數控裝置從內部（bù）存儲器中取出或接受輸入裝置送（sòng）來的一段或幾段數控加工程序，經過數控裝置的邏輯電路或係統軟件進行編譯、運算和邏（luó）輯處理後（hòu），輸出各種控製信息（xī）和（hé）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（zhí）線、圓弧或其他非圓弧曲（qǔ）線組成，刀具在加工過程中必須按零件（jiàn）形狀和尺寸的要求（qiú）進行運（yùn）動（dòng），即按圖形軌跡移動（dòng）。但輸入的零件加工程（chéng）序隻能（néng）是各（gè）線段軌跡的起點和終點（diǎn）坐標值（zhí）等數據，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線段的（de）起點和終（zhōng）點坐（zuò）標值之間進（jìn）行“數（shù）據點的密化”，求出一係列中間點的（de）坐標值，並向相應（yīng）坐標輸出脈衝（chōng）信號，控製各坐標軸（即（jí）進給運動的各執行元件）的（de）進給（gěi）速度、進給方向和（hé）進給位移量等。

四、驅動裝置和位置檢測（cè）裝置

驅動（dòng）裝置接受來自數控裝置的指令信息，經功率放（fàng）大（dà）後，嚴格按照指令信息的要求驅（qū）動機床移動（dòng）部件，以加工出符合圖樣要（yào）求的零件。因此，它的伺服（fú）精度和（hé）動態響應性（xìng）能是影響數控機床加工精度、表麵質量和（hé）生產率的重要因素之一。驅動裝置包（bāo）括控製器（含功率放大器）和執行機構兩大部分。目前大都采用（yòng）直流或交流伺（sì）服電動機作為執行機構。

位置檢測裝置將數控機床各坐標軸的實際位移量檢（jiǎn）測出來，經反饋係統輸入到機床的（de）數控裝置之後，數控裝置將反饋回來的實際位移量值與設定值進行（háng）比較，控製驅動裝置按照指令設定值運動（dòng）。

五、輔助控製裝置

輔助（zhù）控製裝置的（de）主要作用是接收數控（kòng）裝（zhuāng）置輸出的開關量指令信號，經過編譯、邏輯判別和運動（dòng），再（zài）經功率放大後驅動相應的電器，帶動機（jī）床的機（jī）械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開關（guān）量動作。這些控（kòng）製包括（kuò）主軸運動部件的變速、換向和啟停指令（lìng），刀具（jù）的（de）選擇（zé）和交換指令，冷卻（què）、潤滑裝置的啟（qǐ）動停止，工件和機床部件的鬆開、夾緊，分度工作台轉位分度等開（kāi）關（guān）輔助動作。

由於可編程邏輯控製器（qì）（PLC）具有響（xiǎng）應快，性能可靠，易於使用、編程和修改程序並可直接啟動機床開關等（děng）特點，現（xiàn）已（yǐ）廣泛用作數控機床（chuáng）的輔助控製（zhì）裝置。

六、機床本體

數控機床的機床本體與傳（chuán）統機床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動（dòng）裝（zhuāng）置、床身、工（gōng）作台以及（jí）輔助運動（dòng）裝置、液壓氣動係統、潤滑係統、冷卻裝置等（děng）組成。但數控機床在（zài）整（zhěng）體布局、外觀造型、傳（chuán）動係統、刀（dāo）具係統的結（jié）構以及（jí）操（cāo）作機構等方麵都已發（fā）生了（le）很（hěn）大的變化。這種變化的目的（de）是為了滿足數控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。