數控機床的（de）組成和工作原理

數控機床（chuáng）由程序編製及程序載體、輸入裝置、數控裝置（zhì）（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控製裝置（zhì）、機床本體（tǐ）等幾部分組（zǔ）成。

一、程序編製及（jí）程序載體

數控程序是數控機床自動加工零件的工作（zuò）指令。在對加工零件進（jìn）行工藝分析的基礎上（shàng），確定零（líng）件坐標係在機床坐標係上的相（xiàng）對（duì）位置，即零件在機床上的安裝位置；刀具與零件相對運動的尺寸參數；零件（jiàn）加工的工藝路（lù）線、切削（xuē）加工的工藝參數以及輔助裝置的動作等。得到零件的所有運動、尺寸、工藝（yì）參數等加（jiā）工信息後，用由文字、數字和符號組成的標準數控代碼，按規定（dìng）的方法和格式，編製零件加工的（de）數（shù）控程序單。編製程序的工作可由人（rén）工進行（háng）；對於形狀複雜的零件，則要在專用的編程機或（huò）通用計算機上進行自動編（biān）程（APT）或CAD/CAM設計。

編（biān）好（hǎo）的數控（kòng）程序，存放在便於（yú）輸入到數控裝置（zhì）的（de）一（yī）種存儲載體上，它（tā）可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤（pán）等，采用哪一（yī）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（信息載體）上的數控代碼傳遞並存入數控（kòng）係統內（nèi）。根據控製存儲介質的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器（qì）等。數控機（jī）床加工程序也（yě）可通過鍵盤用手（shǒu）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（wǎng）絡通（tōng）信方式傳送到數控（kòng）係（xì）統中（zhōng）。

零（líng）件加工（gōng）程（chéng）序輸入（rù）過程有（yǒu）兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數控係（xì）統內存（cún）較小時），另一種（zhǒng）是一次將（jiāng）零件加（jiā）工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（qì）中逐段（duàn）逐段調出進行加工。

三、數控裝（zhuāng）置

數控裝置是數（shù）控機床的核心（xīn）。數控裝置從（cóng）內部存儲器中（zhōng）取出或接受輸入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，控製機床各部分的工作，使其進（jìn）行規定的有序運動和（hé）動作。

零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工（gōng）過程中必須按零件形狀和尺寸（cùn）的要求進行運動，即按圖形（xíng）軌跡移動。但輸入的零件加工程序隻能是各線段軌跡的（de）起點和（hé）終點（diǎn）坐標值等數據，不能滿足要求，因（yīn）此要進行軌跡插（chā）補，也就是在線（xiàn）段的起點（diǎn）和終點坐標值（zhí）之間進（jìn）行“數（shù）據（jù）點的密化”，求出一係列中間點的坐標值，並向（xiàng）相應坐標（biāo）輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即進給運動的各執（zhí）行（háng）元件）的進給（gěi）速度、進給方向和進給位移量等。

四、驅動裝（zhuāng）置和位置（zhì）檢測裝置（zhì）

驅動裝置接受來（lái）自數控裝置的指（zhǐ）令信息，經功率（lǜ）放大後，嚴格按照指令信息的（de）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（dòng）態響（xiǎng）應性能是影響數控機床加工精度、表麵質量和生產率的重要因素之（zhī）一。驅動裝置包括控製器（含功（gōng）率放大器）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（wéi）執行機構。

位置檢測裝置將數（shù）控機床各坐標軸的實際位移量檢測出（chū）來（lái），經反饋係統（tǒng）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（zhí）與設定值進行比較，控製驅（qū）動裝置按照指令（lìng）設定值運動。

五（wǔ）、輔助控製裝（zhuāng）置

輔助控（kòng）製裝置的主要作用是接（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、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（zhóu）運動部件的變速、換向（xiàng）和啟停指令，刀具的選擇和交（jiāo）換（huàn）指令（lìng），冷卻、潤滑裝置的啟（qǐ）動停止，工件和機床部件的鬆開、夾（jiá）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）具有響應快，性能可靠，易於使用、編程和修改程序並（bìng）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置。

六、機床本體

數控機床的機床本體與（yǔ）傳（chuán）統（tǒng）機床相似，由主軸傳動裝置、進（jìn）給傳動裝置、床身、工（gōng）作台（tái）以及輔助運（yùn）動裝置、液壓氣動係統、潤滑係統、冷卻裝置等組成。但數控（kòng）機床在整體布局、外觀造型、傳動係統、刀具係統的結構（gòu）以及操作機構等方麵都已發生了很大的變化。這種變化的目的（de）是為了滿足數控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。