數控（kòng）機床的組（zǔ）成和工作原理

數控機床由（yóu）程序編製及（jí）程序載體、輸入裝置、數控裝置（CNC）、伺（sì）服驅動及位置檢測、輔助（zhù）控製裝置、機床本體等幾部分組成。

一、程序編製及程序載體

數（shù）控程（chéng）序是數控機床自動加工零件（jiàn）的工作指令（lìng）。在（zài）對（duì）加工零件進（jìn）行工藝分析的基礎上（shàng），確定零件坐標係在機床坐標係上的相對位置，即零件在機（jī）床（chuáng）上（shàng）的安裝位置；刀具與零件相對（duì）運動（dòng）的尺寸參數；零（líng）件加工的工藝路線、切削加（jiā）工（gōng）的工藝參數以（yǐ）及輔助裝置（zhì）的動作等。得到零件的（de）所有運動、尺寸、工藝（yì）參數等加工信息後，用由文字、數字和符號組成的（de）標準數控代碼，按規（guī）定的（de）方法和格式，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；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進行自動編（biān）程（APT）或CAD/CAM設計。

編好的數控（kòng）程序，存放在便於輸入到數控裝置的一種存（cún）儲載體上，它可以是穿孔紙帶（dài）、磁帶（dài）和磁盤等，采用哪一種存儲（chǔ）載體，取決於（yú）數控裝置的設（shè）計類型（xíng）。

二、輸入裝置

輸入裝置的作用是將程序載體（信息（xī）載體）上的數控（kòng）代碼傳遞並存入數控（kòng）係統（tǒng）內。根據控製存儲介質的（de）不同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或（huò）軟盤驅動器等。數（shù）控（kòng）機床加工（gōng）程序也可通過鍵盤用手工方式（shì）直接輸入數控係統；數控加工程序還（hái）可（kě）由編程計算機用RS232C或采（cǎi）用網絡通信方式傳送到數控係統（tǒng）中。

零件加工程序輸入過（guò）程有兩種（zhǒng）不同的方（fāng）式：一種是邊讀入邊（biān）加工（數控係統內存較小時），另一種是一次將零件加工程序全部讀入（rù）數控裝置內（nèi）部的存儲器，加工時再從內部存儲器中（zhōng）逐段逐段調出進行加（jiā）工。

三（sān）、數控裝置

數控裝置是數控機床的核心。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數控（kòng）加工程序，經過（guò）數（shù）控裝置的（de）邏輯電路或係統軟件進行編譯、運（yùn）算和邏輯處理後，輸（shū）出各種控製（zhì）信息（xī）和指令，控製機床（chuáng）各部分的（de）工作，使其進行（háng）規定的有序運（yùn）動和動作。

零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其（qí）他非圓弧曲線組成，刀具在（zài）加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進行運動，即（jí）按（àn）圖形軌跡移動。但輸入的零件加工（gōng）程序隻能是各線段軌跡的起點和（hé）終點坐標（biāo）值等數據，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也（yě）就是在線段的起（qǐ）點和終點坐標值之間進行（háng）“數據點的密化”，求出（chū）一係列中間點的坐標值，並（bìng）向相應坐（zuò）標輸出脈衝（chōng）信號，控製（zhì）各坐標軸（即進給運動的各執行元件）的進給速度、進給方向（xiàng）和進給位移量等。

四、驅動裝置和位置檢測裝置

驅動（dòng）裝置接受來自數控裝置的指令信息，經功率放大後，嚴格按照指令信息的要求驅動（dòng）機床移動部件，以加工出符合圖樣要求（qiú）的零件。因此，它的伺服精度和動態響應性能是影響數控機床加工精度、表麵質量和生產率的重（chóng）要（yào）因素之一。驅動裝（zhuāng）置包括控製器（含功率放（fàng）大器）和執行機構（gòu）兩（liǎng）大部（bù）分。目前大都采用直流或交流伺服電動機作為（wéi）執行機構。

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

五、輔助控製裝置

輔助控製裝置的主要作用是接收（shōu）數控裝置輸（shū）出的開關量指令信號，經過編譯、邏輯判別和運動，再經功率放大後驅動相應的（de）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（de）變速、換向和（hé）啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤（rùn）滑（huá）裝置的啟動停止，工件和機（jī）床部件的鬆開、夾緊，分度工作台轉位分度等開關輔助動作。

由於可編程邏輯（jí）控製器（PLC）具有響應快，性能可靠（kào），易（yì）於使用、編程和修改程序並可直接啟（qǐ）動機（jī）床開關等特點，現已廣泛用作數控（kòng）機床的輔助控製裝（zhuāng）置。

六（liù）、機床本體

數（shù）控機（jī）床的機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動裝置、進（jìn）給傳動裝置、床身（shēn）、工作（zuò）台以及輔助運動裝置、液壓氣（qì）動係統、潤（rùn）滑係統、冷卻裝置等（děng）組成。但數控機床在整體布（bù）局、外觀造型（xíng）、傳動係統、刀具係統的結構以及操（cāo）作機構等方麵都已發生了很大的（de）變化。這種變化的目的是為了滿（mǎn）足數控（kòng）機床的要（yào）求和充分發揮數控機床的特點。