​數控機床的（de）組成和工作原理

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

一、程序編製及程序載體

數控程序（xù）是數控機床（chuáng）自動加工零件的工作指（zhǐ）令。在對加工零件進行工藝分析的基礎上（shàng），確定零件坐標係在（zài）機床坐標係上的相對位置，即零件在機床上（shàng）的安裝位（wèi）置；刀具與零件相對運動（dòng）的尺寸參（cān）數；零（líng）件加工的工藝路線、切（qiē）削加工的（de）工藝參數以及輔助裝置的動作等。得（dé）到零件的所有運動（dòng）、尺寸、工（gōng）藝參數等加（jiā）工信息後，用（yòng）由（yóu）文字、數字和符號組成（chéng）的標準數控代（dài）碼，按規定的方（fāng）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（rén）工進行；對於形狀複雜的零件，則要在專用的編程機或通用計算機上進行自動編程（APT）或CAD/CAM設計。

編好的數控程（chéng）序，存放在便於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（dài）和（hé）磁盤等，采（cǎi）用哪一種存儲載體，取（qǔ）決於數控（kòng）裝置的設計類型。

二、輸入裝置

輸入裝（zhuāng）置（zhì）的作用是將（jiāng）程序載體（信息載體）上的數控代碼傳遞（dì）並存（cún）入數控係統內。根據（jù）控製存儲介質的不同，輸入裝置可（kě）以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數（shù）控機床加工（gōng）程序（xù）也可通過（guò）鍵盤用（yòng）手工方式直接輸入數控係統；數控加工程序還可由編（biān）程（chéng）計算機用RS232C或（huò）采用網絡通信方式（shì）傳送到數控係統（tǒng）中。

零件加工程序輸入過程有兩種不（bú）同（tóng）的方式：一種是邊讀入邊（biān）加工（gōng）（數控（kòng）係統內存（cún）較小時），另一種是一次將零件加工程序全部讀入數控裝置內部的存儲器，加工時再從內（nèi）部存儲器中逐段逐段調出（chū）進行加工。

三（sān）、數控裝置

數控裝置是數控機床的（de）核心。數控裝置從內部（bù）存儲器中取出或接受輸入（rù）裝置送來的一段或幾段數控加工程序，經過數控裝置的邏輯電路（lù）或係統軟件進行編譯、運算和邏輯處理後，輸（shū）出各種控製信息（xī）和指令，控製機床各部分的（de）工作，使其進行規定的有序運動和（hé）動作。

零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或（huò）其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過（guò）程中必須按零（líng）件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動（dòng）。但輸入的零件加工程序隻（zhī）能是各線段軌跡（jì）的起點和（hé）終點坐標值等數據，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線（xiàn）段（duàn）的（de）起點和終點（diǎn）坐標值之間進行“數（shù）據點的密（mì）化”，求（qiú）出一係列中間點的坐標值，並（bìng）向相應坐標輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即（jí）進給運動的各執行元件）的進給速度、進給（gěi）方向和進給（gěi）位移量等。

四、驅動裝置和位置檢測裝置

驅動裝置接受來自（zì）數控裝置（zhì）的指令（lìng）信息，經功率放大後（hòu），嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動部件，以加工出符合圖（tú）樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動（dòng）態響應性能是影響數（shù）控機（jī）床加工精度、表麵質量（liàng）和生產（chǎn）率的重要因素（sù）之一。驅動裝置包括控製器（含功率放大器）和執行機構（gòu）兩大部分。目前大都采用直流或交流伺（sì）服電動機作為執行機構。

位（wèi）置檢測裝置將數控機（jī）床各（gè）坐標軸的（de）實際位移量檢測出來，經反（fǎn）饋係統輸入到機床的數控裝置之後，數控裝置將反饋回來的（de）實際位移量值與設定值進行比較（jiào），控製驅動裝置按（àn）照指令設定值運動。

五、輔助控製裝置

輔助控製裝（zhuāng）置的主要作用是（shì）接（jiē）收數控裝置輸出的開關量指令信號，經過編（biān）譯、邏輯判別和運動，再經功率放大後驅動相應的電器，帶動機床的機械、液（yè）壓（yā）、氣動等輔助裝置完（wán）成指令規定的開關量（liàng）動作。這些控製包括主軸運動部件的變速、換向和（hé）啟停指令，刀（dāo）具的選擇和交換指令，冷卻、潤（rùn）滑裝置的啟動停止，工件和機床部件的鬆開、夾緊，分（fèn）度（dù）工作台轉位分度等開關輔助動（dòng）作（zuò）。

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（děng）特點，現已廣泛用作數控機床的輔助控製裝（zhuāng）置。

六、機床本體

數控機床的機床本體（tǐ）與傳統機床相似，由主軸傳動裝置、進（jìn）給（gěi）傳動裝置、床身、工作台以及輔助運動裝置、液壓（yā）氣動係統、潤滑係（xì）統、冷卻裝（zhuāng）置等組成。但數控機床在整（zhěng）體布局、外觀（guān）造型、傳動係統、刀（dāo）具係統的結構以及操作機（jī）構等方麵（miàn）都已發生了很大（dà）的變化。這種（zhǒng）變化的目的（de）是為了滿（mǎn）足數控機床的要求和充分發（fā）揮數控機床的特點。