數控機床（chuáng）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（zhì）裝置、機床本體（tǐ）等幾部分組成。

一、程序編製及程序載體（tǐ）

數控程（chéng）序是數控機（jī）床自動加工零件的工作指令。在對（duì）加（jiā）工零（líng）件進行工藝分析的基礎上，確定零件坐標（biāo）係在（zài）機床（chuáng）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（dòng）的尺寸參數；零件加工的工（gōng）藝路線、切削加工的工藝參數以及輔助裝置的（de）動作等。得到零件的所（suǒ）有（yǒu）運動（dòng）、尺寸、工藝參數等加工信息後，用由文字、數（shù）字和符號組（zǔ）成的標準數（shù）控代碼，按規定的方法和（hé）格式，編製零件加工的數控程（chéng）序（xù）單。編（biān）製程（chéng）序的工作可由人工進行；對於形狀（zhuàng）複雜的零件，則要在專用的編程機或通用計算機上（shàng）進（jìn）行（háng）自動編程（APT）或CAD/CAM設（shè）計（jì）。

編好的數控程序，存（cún）放在便於（yú）輸入（rù）到數控裝置的一種存儲（chǔ）載體上，它可以（yǐ）是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲載體，取決（jué）於數控裝置的設計類型。

二、輸入裝置

輸入裝置的作用是將程序載體（信（xìn）息載體）上的數控代碼傳遞並存入（rù）數控係（xì）統內（nèi）。根據（jù）控製（zhì）存儲介質的不同，輸入裝置可（kě）以是（shì）光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數控機床加工程序也可通（tōng）過鍵盤用手工方式直接輸入數控係統；數控（kòng）加工程序還可由編程計算機用（yòng）RS232C或采用網絡通信方式傳送（sòng）到數控係統中。

零件加工程序輸入過程（chéng）有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數控係（xì）統內存較小時），另一種是一次將零件（jiàn）加工程（chéng）序全部讀入數控裝置內部的存（cún）儲器（qì），加工時再從內（nèi）部存儲器中逐段逐段調出進行加工。

三、數控裝置

數控裝（zhuāng）置是數控（kòng）機床的（de）核心。數控裝置從內部存儲器中（zhōng）取出或（huò）接受輸入裝置送來的一段或幾段數控加工程序（xù），經過數控裝置（zhì）的邏輯電路或係統軟件進行編譯、運算和邏輯（jí）處理後，輸出各種控製信（xìn）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（lún）廓（kuò）圖形往（wǎng）往由（yóu）直線（xiàn）、圓弧或其他非（fēi）圓弧曲線組成（chéng），刀具在（zài）加工過程中必須按零（líng）件形狀和尺（chǐ）寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序隻能是各線段軌跡（jì）的起點和終點坐標值等（děng）數據，不能滿足要求，因此（cǐ）要進行（háng）軌跡插補，也就是在線段的起點和終點坐標值之間進行“數據點的密化”，求出一係列中間點的坐標值，並（bìng）向相（xiàng）應坐標輸（shū）出脈衝信號，控製各坐（zuò）標軸（即進給運動的各（gè）執行元（yuán）件）的進（jìn）給速度、進給方向和進給位移量（liàng）等。

四、驅（qū）動裝置和位置檢測裝置

驅動裝置接受來自數（shù）控裝（zhuāng）置的指（zhǐ）令信息，經功率放大後，嚴格按照指（zhǐ）令信息的要求驅動機床移動部件，以加工出符（fú）合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動態（tài）響應性能是影響數控機（jī）床加工精度、表麵質量和生產率的重（chóng）要因（yīn）素之一。驅動裝（zhuāng）置包括控製器（含功率（lǜ）放大器（qì））和執行機構兩大部分。目前大都采用直流或交流伺服電動機作為執行機構。

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

五、輔助控製裝置

輔助控製裝置的主（zhǔ）要作用是接收數控裝置（zhì）輸出的開關量指令信（xìn）號，經過編譯、邏輯判別和運動，再經功率放大（dà）後驅動相應的電器，帶動機（jī）床的機械、液壓（yā）、氣（qì）動等輔助裝置完成指（zhǐ）令（lìng）規定的開關量動作。這些控製包括主（zhǔ）軸運動部件的變速（sù）、換向和啟停指令，刀具（jù）的（de）選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和（hé）機床部件的鬆開、夾緊，分度工作台轉位（wèi）分度等開（kāi）關輔助動作。

由於可編程邏輯控製器（PLC）具（jù）有響應快，性能（néng）可靠，易於（yú）使用、編（biān）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裝置。

六、機床（chuáng）本體

數控機（jī）床的（de）機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動裝（zhuāng）置、進給傳動裝（zhuāng）置、床身、工作台以（yǐ）及輔助運動裝置、液壓氣動係統、潤滑係統、冷卻裝置等組（zǔ）成。但數控機床在（zài）整體布局（jú）、外觀造型、傳動係統、刀具係統的結構以及操作機構等方（fāng）麵都已發（fā）生（shēng）了很（hěn）大的變化。這種變化的目的是為了滿足數控機床的要（yào）求和充分發（fā）揮數控機（jī）床（chuáng）的特點。