數控機（jī）床的組成和工作原理

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

一（yī）、程序編製（zhì）及程序載體

數控程序是數（shù）控機床自動加工零件的（de）工（gōng）作指令。在對（duì）加工零件進行（háng）工藝分析的基（jī）礎上，確定零件坐標係在機床坐標係上的相對位置（zhì），即零件在機（jī）床上的安裝位置；刀具與零件相對運（yùn）動的尺寸參數；零件（jiàn）加工（gōng）的工藝路線、切削加工（gōng）的工藝參數以及輔助（zhù）裝置的動（dòng）作等。得到零（líng）件的所有運動（dòng）、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（dài）碼，按規定的方法和格式，編製零（líng）件加工的數控程序單。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（jī）或通用計算機（jī）上進行自動編程（APT）或CAD/CAM設（shè）計。

編好的數控程序，存（cún）放在便於輸入到數控裝置的一種（zhǒng）存儲載體上，它可以（yǐ）是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采（cǎi）用哪一種存儲載體，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（tǐ）（信息載體）上的數控代碼傳遞並存入數控（kòng）係統內。根據（jù）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等。數控機床加工程（chéng）序也可通過鍵盤用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或采用網（wǎng）絡通信方式（shì）傳送（sòng）到數控係統中。

零件加工程序輸入過（guò）程有（yǒu）兩種不同的方（fāng）式：一種是邊讀入邊（biān）加工（數（shù）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部的存儲（chǔ）器，加工時再從（cóng）內部（bù）存（cún）儲（chǔ）器中逐段逐段調出進行加工（gōng）。

三、數控裝（zhuāng）置

數控裝置是數控機床的核心。數控裝置從（cóng）內部存儲器中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（shù）控裝置的邏輯電路或係統軟件進行編譯、運算和邏（luó）輯處理後，輸出各種（zhǒng）控製信息和指令，控製機床各部（bù）分的工作（zuò），使其進行規定（dìng）的有序運動和動作。

零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中（zhōng）必須按零件形狀和尺寸的要求進行運動，即按（àn）圖形軌（guǐ）跡移動。但輸入的零件加工（gōng）程（chéng）序隻能是各線段軌跡的起點和終點坐標值等數據，不能（néng）滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線段（duàn）的起點和終點坐（zuò）標值（zhí）之間進行“數據點的密化”，求出一係列中間點的坐（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（dù）、進給（gěi）方向和進給位移量等。

四、驅動裝置和位置檢測裝置

驅動裝置接受（shòu）來自數控裝置的指（zhǐ）令信息，經功（gōng）率放大後，嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動（dòng）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床加工（gōng）精度、表麵質（zhì）量和生產率的重要因素之一。驅動裝置包括控製（zhì）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（jī）作為執（zhí）行機構。

位置檢測（cè）裝（zhuāng）置將數控機床各坐標軸的實際位移量檢測出來（lái），經反饋係統輸入到機床的數（shù）控（kòng）裝置（zhì）之後，數控裝置將反（fǎn）饋回來（lái）的實際位移量值與設定值進行比較，控製驅（qū）動裝置按照指令設定值運動。

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輸出的開關量指令信號，經過編譯、邏輯判別和運動（dòng），再經功率放大後驅動相應（yīng）的電器，帶動（dòng）機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開（kāi）關（guān）量動作。這些控製包括主軸運動（dòng）部件（jiàn）的變（biàn）速、換向和啟停指令，刀具（jù）的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動（dòng）停止，工件和機床部件的鬆開、夾緊，分度工作台轉位分度等開關輔助動作。

由於可編程邏（luó）輯控（kòng）製器（PLC）具有響（xiǎng）應（yīng）快，性能可靠，易於使用、編（biān）程（chéng）和修改程序並可直接啟動機床開（kāi）關等特點（diǎn），現已廣泛用作數控機床的（de）輔（fǔ）助控製裝（zhuāng）置。

六、機床本體

數控（kòng）機床的機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動裝置（zhì）、進給傳動裝置、床身、工（gōng）作台以及輔助運動裝置（zhì）、液壓（yā）氣動係統、潤滑係統、冷卻裝置（zhì）等（děng）組成。但數控機床在整（zhěng）體布局、外觀造型、傳動係統、刀具係統的結構以及操作機構等方麵（miàn）都已發生（shēng）了很大的變化。這種變化的目（mù）的是為了滿足數控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。