數控（kòng）機床的組成和工作原理

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

一、程序編製及程（chéng）序載（zǎi）體

數控（kòng）程序是數控機床自動（dòng）加工零件的工作指令。在對加工零件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置，即零件在機床上（shàng）的安裝位置；刀具與零件相對運動的尺寸參數；零件加工的（de）工（gōng）藝路線、切削加工的工藝參（cān）數以及輔助裝置的動作等（děng）。得到零件的所有運動、尺寸（cùn）、工藝參數等加工信息後，用由文字、數字和符號組成的標準數（shù）控代碼，按規定（dìng）的方法（fǎ）和格式，編（biān）製零件加工的數控程序單。編製程序的工作可由人工進行；對於形狀複雜的零件，則要在專用的（de）編程機或通用（yòng）計算機上進行自動編程（APT）或CAD/CAM設計。

編（biān）好的（de）數控程序（xù），存放在便於（yú）輸入到數控裝置的一種存儲載（zǎi）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（qǔ）決於數控（kòng）裝置的（de）設計類型。

二、輸入裝置

輸入裝置的作用（yòng）是將程序載體（信息載體）上的數控代碼（mǎ）傳遞並存入數控係統內。根（gēn）據控製存儲介質的不同，輸入裝置可以（yǐ）是（shì）光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數控機床加工程序（xù）也可通過鍵盤用手（shǒu）工方式直接輸入數控係統；數控加工程序還可由編程計（jì）算機用RS232C或采用網絡通信方式傳送到數控係統中。

零件加工程序（xù）輸入過程有兩種不（bú）同的方式：一種是邊讀入邊加工（數控係（xì）統內存較小時），另一（yī）種（zhǒng）是一次將（jiāng）零件加（jiā）工程（chéng）序全部（bù）讀入數控裝置內部的存儲器（qì），加（jiā）工時再從內部存儲器中逐段逐段調（diào）出進行加工。

三、數控裝置

數控裝置是（shì）數控機床的核（hé）心。數控裝置從內部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（luó）輯（jí）電路或係統軟件進行編譯、運算和邏輯處理後，輸出各種控製信息和指（zhǐ）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（huò）其他非圓弧曲（qǔ）線組成，刀具在加工（gōng）過程中必須按零件（jiàn）形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的（de）零件加工程序隻能是各線段軌跡的起點和終點坐標值等數據，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在（zài）線段的起點和終點坐標值之間進行“數據點的密化”，求出一（yī）係列（liè）中間（jiān）點的坐標（biāo）值，並向相應（yīng）坐（zuò）標輸出脈衝信號（hào），控製各坐標軸（即進（jìn）給運動的各（gè）執（zhí）行元件）的進給速（sù）度、進給方（fāng）向和進給位移量等。

四、驅動裝（zhuāng）置和位置檢測裝置

驅動裝置接受來自數控裝（zhuāng）置的指令信息，經功率放大後，嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動部件，以加（jiā）工出（chū）符合圖（tú）樣要求的零件。因此，它的伺（sì）服精度和動（dòng）態響（xiǎng）應性能是影響數控機床（chuáng）加（jiā）工精度、表麵質量和生（shēng）產率的重（chóng）要因素之一（yī）。驅動（dòng）裝置包括控製器（含（hán）功率放大器）和執行機（jī）構兩大部分。目前大都采用直流或交流（liú）伺服（fú）電動機作為執（zhí）行機構。

位置檢測裝置將數控機床各（gè）坐標軸的實際位移量檢測出來，經（jīng）反饋係統輸入到機床的（de）數控裝置（zhì）之後，數控（kòng）裝置將反饋回來的實際位移量（liàng）值與設（shè）定值進行比較，控（kòng）製驅動裝置按照（zhào）指令設定值運（yùn）動。

五、輔助（zhù）控製（zhì）裝置

輔助控製（zhì）裝置的主要作用是接收數控裝置輸出的開關量指令信號，經（jīng）過編譯、邏輯判別（bié）和運動，再經功率放大後驅動相應的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等（děng）輔助裝置（zhì）完成指令規定的開關量動作。這（zhè）些控製包括主軸運動部件的（de）變（biàn）速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤（rùn）滑裝置的啟動停止，工（gōng）件和機床部件的（de）鬆開（kāi）、夾緊，分度工作台（tái）轉位分度等（děng）開（kāi）關輔助動作。

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

六、機床本體

數控機床（chuáng）的機（jī）床本體與傳（chuán）統機床（chuáng）相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作台以及輔（fǔ）助運動裝（zhuāng）置、液壓氣動係統、潤滑係統、冷卻裝置等組成。但數（shù）控機床在整體布局、外觀造型、傳動係統、刀具係統的結構以及操作機構等方麵（miàn）都已發生了很大的變化。這種變化的（de）目的是為了滿足數（shù）控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。