數（shù）控機床的組成和工作原（yuán）理

數控機床由程（chéng）序編（biān）製及程序載體、輸入裝置、數控裝（zhuāng）置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控製裝置、機床（chuáng）本體等幾（jǐ）部分組成。

一、程序（xù）編（biān）製及程序載體

數控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（xì）在機床坐（zuò）標（biāo）係上的相對位置，即零件在機床上的安裝位置；刀具與（yǔ）零件（jiàn）相對運動（dòng）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（de）動作等。得到零件的所有運動、尺寸、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控代碼，按規（guī）定的方法和格式，編製零件加工的（de）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。

編好的數控程序，存放在便於輸入到數控裝置的一（yī）種存儲（chǔ）載體（tǐ）上，它可以是穿孔紙帶、磁（cí）帶和（hé）磁（cí）盤等，采用哪一種存儲載體，取決於數（shù）控裝置的設計類型。

二、輸入裝（zhuāng）置

輸入裝（zhuāng）置的作用是將程序載體（信息載體）上的數控代碼傳遞並存入數控係統內。根據控製存儲介質的不同，輸入裝置（zhì）可以是（shì）光電閱讀機、磁帶機或（huò）軟盤驅動（dòng）器等。數控（kòng）機床加工程序也可通過鍵盤用（yòng）手工方式直接輸入數控係統；數控加工程序還可由編程計算機用RS232C或采用（yòng）網絡通信方式傳送到數控係統中（zhōng）。

零件加工程序輸入過程有兩種不同的方式（shì）：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程序全部讀入數控裝置內（nèi）部（bù）的存儲器，加工時再從內部存儲（chǔ）器中逐段（duàn）逐段調出進行加工。

三、數控裝置

數控（kòng）裝置是數控機床的核心。數（shù）控裝（zhuāng）置從內部存儲器中取出或接受輸入裝（zhuāng）置送來的一段或幾段數（shù）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（yùn）算和邏輯處理（lǐ）後，輸出各（gè）種控製信息（xī）和指令，控製機（jī）床各部分的工作，使其進行規定的有序運動和動作。

零件的（de）輪廓圖形往往由直線、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（zhuàng）和尺寸的要（yào）求進（jìn）行運（yùn）動，即按圖形（xíng）軌跡移動。但輸入的零件加工程序隻（zhī）能是各（gè）線段軌跡（jì）的起點和終點坐標值等數據，不能滿足要求，因此要（yào）進行軌跡插補（bǔ），也就（jiù）是在（zài）線段的起點和終點坐標值之間進行“數據點的密（mì）化”，求出一係（xì）列中間（jiān）點的坐（zuò）標值，並向相應坐標輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即進給運動的各執行元件）的進給速度、進給方向和進給位移量等。

四、驅動（dòng）裝置和位置檢測裝置

驅動裝置接受（shòu）來自數控裝置的指令信息，經功率放（fàng）大（dà）後，嚴格按照指令信息（xī）的要求驅動機床移動部件，以加工出符合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動態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（liǎng）大部分。目前大都采用直（zhí）流或交流伺服電動機作為執行機構。

位（wèi）置檢測裝置將數控機床各坐標軸的實際位移量檢測出（chū）來，經反饋係統輸入到機床的數控裝置之後（hòu），數控裝置將反饋回來的實際位移量值與設定值進行（háng）比（bǐ）較，控製驅動裝置按照指令設定值運動。

五、輔助控（kòng）製裝置

輔助控製裝置的主要作用是接收（shōu）數控裝置輸出的開關（guān）量指令（lìng）信號，經過編譯、邏輯判（pàn）別和運動，再經功率放大後驅動（dòng）相應（yīng）的電器，帶動機床的機械、液壓（yā）、氣動等輔助裝置完成指（zhǐ）令規定的開關量動作。這些控製包括（kuò）主軸運動部件的變速、換向（xiàng）和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工（gōng）件和機床部件的鬆開、夾緊，分度工（gōng）作台轉位分度等開關輔助動作。

由於可編程邏輯控製器（PLC）具（jù）有響應快，性能可靠（kào），易於使用、編程和修改程序並（bìng）可直接啟動機（jī）床開關等特（tè）點，現已廣泛用（yòng）作數控機床的輔助控製裝置。

六、機床本體

數控機床的機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身（shēn）、工作台以及輔助運動裝置、液（yè）壓氣動係統、潤滑係（xì）統、冷（lěng）卻裝置等組（zǔ）成。但數控機床在整體布局、外觀造型（xíng）、傳動係統、刀（dāo）具係統的結構以及操作機構等方麵都已發生了很（hěn）大的變化（huà）。這種變化的（de）目的是為了滿足數控機（jī）床的要求和充分發揮數控機（jī）床（chuáng）的特點。