數控機床（chuáng）的組成和（hé）工作原理

數控機（jī）床由程序編製及程序載（zǎi）體、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（tǐ）等幾部分組成。

一、程序編製及程序載體

數控程序是數控機床自動加工零（líng）件的工作指令。在（zài）對（duì）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（wèi）置，即零件在機床上的安裝位置；刀（dāo）具（jù）與零件相對運動的尺寸參數；零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數以及輔助裝置的動作（zuò）等。得（dé）到零件的所有運動、尺寸、工藝參數（shù）等加工信息（xī）後，用由文字、數（shù）字和符號組成的標準數控代碼，按規定的方法和格（gé）式，編製零件加工的數控程序單。編製程序的工作可由（yóu）人工（gōng）進（jìn）行；對於形狀複雜的零件，則（zé）要在專用的編程機或（huò）通用計算機（jī）上進（jìn）行自（zì）動（dòng）編程（APT）或CAD/CAM設計。

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

二、輸入裝置（zhì）

輸入裝置（zhì）的作用是將程（chéng）序載體（信息載體）上的數控代碼傳遞並（bìng）存入數控係統內（nèi）。根據（jù）控製存儲（chǔ）介質的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數控機床加工程序也可通過鍵盤用手工方式（shì）直接輸入數（shù）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（líng）件加工程（chéng）序輸入過程有兩種不（bú）同的方式：一種是邊讀入邊加工（gōng）（數控係統內存較小時），另一種是一次將零件加工（gōng）程序全部讀入數控裝置內部的存儲器，加工時再從內部存儲器中逐段逐（zhú）段調出進行加（jiā）工。

三（sān）、數控（kòng）裝置

數（shù）控（kòng）裝置是數控機床的核心。數控裝置從內部存儲器（qì）中取出或接受輸入裝置送來（lái）的（de）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、運算和邏輯處理後，輸出各種控製信息和指令，控製（zhì）機床各部分（fèn）的工作，使其進行規定的有序（xù）運動（dòng）和動作。

零件的輪（lún）廓圖（tú）形往（wǎng）往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形（xíng）軌跡移動。但輸入的零（líng）件加工程序隻能是各線段軌跡的起點和終點坐（zuò）標值等數據，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線段的起點和終點坐標值之間進行“數據（jù）點的密化”，求出一係列中間（jiān）點（diǎn）的坐標值，並向相（xiàng）應坐標輸出脈衝（chōng）信號，控製各坐標（biāo）軸（即進給運動的各執行元件（jiàn））的進（jìn）給（gěi）速度、進給方向和進給位（wèi）移量等。

四（sì）、驅（qū）動裝置（zhì）和位置檢測裝置

驅動裝（zhuāng）置接受來自數控裝置的指令信息，經（jīng）功率放大（dà）後，嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動部件（jiàn），以加工出符合（hé）圖樣要求（qiú）的零（líng）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（de）重要因素之一。驅動裝置包括控製器（含功率放大器）和執行機構兩大部分。目前大都采用直流或（huò）交流伺服電動（dòng）機作（zuò）為執行機構。

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，經反饋係統輸入到機（jī）床的數控裝置之後，數控裝置將反饋回來（lái）的實際位（wèi）移（yí）量值與設定值進（jìn）行比較，控製驅動裝置（zhì）按照指令設定值運動。

五、輔助控製裝置

輔助控製裝置的（de）主要作用是（shì）接收數控裝置輸出的開（kāi）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（yīng）的電器（qì），帶（dài）動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝（zhuāng）置完成指令規定的開關量動作。這些（xiē）控製（zhì）包括主軸運（yùn）動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令（lìng），冷卻、潤滑裝置的啟動停（tíng）止，工件和機（jī）床部（bù）件的鬆開、夾緊，分（fèn）度工作台轉（zhuǎn）位分度等（děng）開關輔助動作。

由於可編程（chéng）邏輯控製器（qì）（PLC）具有響應（yīng）快，性能可靠，易於（yú）使用、編程和修改程（chéng）序並可直接啟動機床開關等特點，現已廣泛用作數（shù）控機床的（de）輔助控製裝置。

六、機床（chuáng）本體

數控機床（chuáng）的機床本（běn）體與傳統機床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝（zhuāng）置、床身、工作台以及輔助運動裝置、液壓氣動係統（tǒng）、潤滑係統、冷卻裝置等組成。但數控機床在（zài）整體布局、外觀造型、傳（chuán）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變化。這種變化的（de）目的是為了滿足數控機床的要求（qiú）和充分發揮數控機（jī）床的特點。