​數控機床的（de）組成和工作原理

數（shù）控機床由程序編（biān）製及程序載體、輸入裝置、數控裝置（CNC）、伺服驅動及（jí）位（wèi）置檢測、輔助控製裝置、機床本體等幾部分組成。

一、程（chéng）序編製及（jí）程序載體

數（shù）控程序是數控機床自動加工零件的工作指令。在對加工零件進行（háng）工藝分析的基礎上（shàng），確定零件坐標係在機床（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的尺寸參數；零件加工的工藝路線、切削加（jiā）工的工藝參數以（yǐ）及輔助裝置的動作等。得到零件的（de）所有運動、尺寸、工藝參數等加工信（xìn）息後（hòu），用由文字、數字和符（fú）號（hào）組成的（de）標準數（shù）控代碼（mǎ），按規定（dìng）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（kě）由人工進行；對於形狀複雜的零件，則要在（zài）專用的編程機或通用計算機（jī）上進行自動編（biān）程（APT）或CAD/CAM設計。

編好的數控程序，存放（fàng）在便於輸入到數控裝置的一（yī）種存儲載體上，它可以是穿（chuān）孔紙帶、磁（cí）帶和（hé）磁盤等，采用哪一（yī）種存（cún）儲載體，取決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係統內。根據控製存儲（chǔ）介質（zhì）的不同（tóng），輸（shū）入裝置可以是光（guāng）電閱讀機、磁（cí）帶機或軟盤驅動器等。數控機床加工程序也可通過（guò）鍵盤用手工方式直（zhí）接（jiē）輸入數控係統；數控加工程（chéng）序還可由編程計算機（jī）用RS232C或采用網（wǎng）絡通（tōng）信方式傳送到（dào）數控係統中。

零（líng）件加工（gōng）程序輸入過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（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（rù）數控裝置內部的存儲（chǔ）器，加工時再從內部存（cún）儲（chǔ）器中逐段逐段調（diào）出進（jìn）行加工。

三、數控裝置

數控裝置是數控機床（chuáng）的核心。數（shù）控（kòng）裝置從內部存儲器中（zhōng）取出或接（jiē）受輸入（rù）裝置（zhì）送來（lái）的一段或幾段數控加工程（chéng）序，經過數控裝置的邏輯電路或係統軟件（jiàn）進行編譯、運算（suàn）和邏輯處理後，輸（shū）出各（gè）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（dòng）和（hé）動作。

零（líng）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（zài）加工過程中必須按零件形狀（zhuàng）和尺寸的要（yào）求進行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程（chéng）序隻能是各線段軌（guǐ）跡的起點和終點坐標值等數據，不能滿足要求，因（yīn）此要進行軌跡插補，也就是在線段的起點和終點坐標值之（zhī）間進行“數據點（diǎn）的（de）密化”，求出（chū）一係列中間點的坐標值（zhí），並（bìng）向（xiàng）相應坐標輸出脈（mò）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、驅動裝（zhuāng）置和位置檢測裝（zhuāng）置

驅動裝置接受來自數控裝置的指令（lìng）信息（xī），經功率放大後，嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動部（bù）件，以加工出符合圖（tú）樣要求的零件。因（yīn）此（cǐ），它的伺服精度和（hé）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重要因（yīn）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（dōu）采用直流（liú）或交流伺服電動機作為執行機構。

位置檢測裝置將數控機床各坐標軸的實際位移量檢測出來，經反饋係統輸入到機床（chuáng）的數控（kòng）裝置之後，數控裝置將反饋回來的實際位移量值與設（shè）定值進行比較，控製驅動裝置按照（zhào）指（zhǐ）令（lìng）設（shè）定值運動。

五、輔助控製裝置

輔助控製裝置的主要作用是接收數控裝置輸出的開關量指令信號，經過編譯、邏（luó）輯判別和運動，再經功率放大後驅動相應的電（diàn）器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置（zhì）完成指令規定的開（kāi）關（guān）量動作（zuò）。這些控製包括主軸運動部件的變速、換（huàn）向和啟停（tíng）指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝（zhuāng）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（zhuǎn）位（wèi）分度等開關輔助動作。

由（yóu）於可編程邏輯控製器（PLC）具有響應快，性能（néng）可靠，易於使用、編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（shù）控機床的輔助控（kòng）製裝置。

六（liù）、機床本（běn）體

數控機床的機床本體與傳統機（jī）床相（xiàng）似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作台以及輔助運動（dòng）裝置、液壓氣動係統、潤滑（huá）係統、冷卻裝（zhuāng）置等組成。但數控機床在整體布局、外觀造型、傳動係統、刀（dāo）具係統的結構以及操作（zuò）機（jī）構等方麵都已（yǐ）發生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數控機床的（de）要求和充分發揮數控機床的特點。