數控機床的組成和（hé）工作原理

數控（kòng）機床由程序編製及程序（xù）載體、輸入裝置、數控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測（cè）、輔助控製裝（zhuāng）置、機床本（běn）體等幾部分組成。

一、程序編製及程序載體

數控程序是數控機床自動加工零件的工作指令。在對加工零件進行工藝分析的基礎上，確定零件坐（zuò）標係在機床坐（zuò）標係上的相對位置（zhì），即零件在機床（chuáng）上的安（ān）裝位置；刀具與零（líng）件相對運動的尺寸參數；零件加工的工藝路線、切削（xuē）加工的工藝參數（shù）以（yǐ）及輔助裝置的動作等。得到零件的所有運動、尺寸、工（gōng）藝參數等加工信（xìn）息後，用由文字、數字和符號組成（chéng）的標準數控代碼，按規定的方法和格式，編製零件加工的數控程序單。編製程（chéng）序的工作可由人工進行；對於形（xíng）狀複雜的零件（jiàn），則要（yào）在（zài）專用的編程機或通用計算機（jī）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（shù）控裝置的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲載體，取決（jué）於數控裝置的設計類型。

二、輸入裝置

輸入裝置的作（zuò）用是（shì）將（jiāng）程（chéng）序載體（信息載體）上（shàng）的數控代碼傳遞（dì）並存入數控係統（tǒng）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（jī）、磁帶（dài）機或軟盤驅動器等。數控機床加工程序也可通過鍵盤用手工（gōng）方式直接輸入數控係統；數控加工程序還可由編程（chéng）計算機用RS232C或采（cǎi）用網絡（luò）通信方式傳送（sòng）到數控係統中。

零件加（jiā）工程序輸入過程有兩種不同的方（fāng）式：一種是邊讀入邊加工（數控係統內存較小（xiǎo）時），另一（yī）種是一次將零件加工程序全（quán）部讀（dú）入數控裝置內部的存儲器，加工時再從內部存儲器中逐段逐段調出進行加工。

三、數控裝（zhuāng）置

數控裝置是數控機床的核心。數控裝置從內部存儲（chǔ）器中取出或接（jiē）受輸入裝置送來的（de）一段（duàn）或幾段數控加工程序，經過（guò）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（shū）出各種控製信息和指令，控製機床各（gè）部分的工作，使（shǐ）其進行規定的有序運動和動作。

零件的輪廓圖形往（wǎng）往由（yóu）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的要求進行運動，即按圖形軌跡移（yí）動。但輸入的零件加工程序隻能是各線段軌跡的起點和終點坐（zuò）標值等數據，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線段的起點和（hé）終點坐標（biāo）值之間進行“數據點的密化”，求出一係列中間點的坐標值，並向相應坐（zuò）標輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即進給運動（dòng）的各執行元件）的進給速度、進給方向和進給位移量等。

四、驅動裝置和（hé）位置檢測裝置

驅動裝（zhuāng）置接受來自數（shù）控裝置的指令信息，經功率放（fàng）大後，嚴格（gé）按照（zhào）指（zhǐ）令（lìng）信息的要求驅動機（jī）床移（yí）動部件，以加工出（chū）符合圖樣要求的零件。因（yīn）此，它的伺服精度和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素之一。驅動裝置包括控製器（含（hán）功率放大器（qì））和執行機（jī）構兩大部分。目前大都采用直流或交流伺服電（diàn）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的數控裝置之後，數控裝置將反饋回來的實際（jì）位移量值與設定值（zhí）進行比較，控製驅動裝置（zhì）按照指（zhǐ）令設定（dìng）值運（yùn）動。

五、輔助控製裝置

輔助控製裝置（zhì）的主要作用是接收數控裝置輸出的（de）開關量指令信號，經過編譯、邏輯判別和運動，再經功率放大後驅動相應的電器，帶動（dòng）機床的機械、液壓、氣動等輔（fǔ）助裝置完成指令規定的開關量動作。這些（xiē）控製包括主軸（zhóu）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、潤滑裝置的啟動停止，工件和機床部件的鬆開、夾緊，分度工作台轉位分度（dù）等開關輔助動（dòng）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、編程和修改程序並可（kě）直接啟動（dòng）機床（chuáng）開關等特點，現（xiàn）已廣泛用作數（shù）控機床的輔助控製裝置。

六、機床本體

數控機床的機（jī）床本體與傳統機床相（xiàng）似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作台（tái）以（yǐ）及輔助運動裝置、液壓氣動係統、潤滑係統、冷卻裝置等組成。但數控機床在整體布局、外觀造型、傳動（dòng）係統、刀具係統（tǒng）的結構（gòu）以及（jí）操作機構等方麵（miàn）都已發生了很大的變化。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。