​數控機床的組成和工作原理

數控機床由程序（xù）編製及程序載體、輸（shū）入裝置、數控裝置（CNC）、伺服（fú）驅（qū）動（dòng）及位置檢測、輔助控製裝置、機床本（běn）體等幾部分組成。

一、程序編製及程（chéng）序載體

數控（kòng）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（shàng），確定零件坐標（biāo）係在機床坐標（biāo）係上的相對位置，即零件在機床上的安裝位置（zhì）；刀具與零件相對運動的（de）尺寸參數；零件加工的工藝路線、切削（xuē）加工的工藝（yì）參數以及輔助裝置的動作等。得到零件的所有運動（dòng）、尺寸、工藝（yì）參數等加工信息後，用由文字、數字（zì）和符號組成的標準數控代（dài）碼，按（àn）規定的（de）方（fāng）法和格式，編（biān）製零件加工的（de）數控程序單（dān）。編製程序（xù）的工作可由人工進行；對於形狀複雜的零件（jiàn），則要在專用的編程（chéng）機或通用計算機（jī）上進行自動（dòng）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（zhì）的一種存儲載體（tǐ）上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪（nǎ）一種存儲載體，取（qǔ）決於（yú）數控裝置的設計（jì）類型。

二、輸入裝置

輸入裝置（zhì）的作用是將程序載（zǎi）體（信息載體）上的數控代碼傳遞並（bìng）存（cún）入數控係統內。根據控製存（cún）儲介質的不同，輸入（rù）裝置可以是光電閱讀機、磁帶機（jī）或軟盤驅動器等。數控機床加工程序也可通過鍵盤（pán）用手工（gōng）方式直接輸入數控係統；數控（kòng）加工（gōng）程序還可由編程計算機用RS232C或采用網絡通信方式傳送到數控（kòng）係統中。

零（líng）件加工程序輸入過程（chéng）有兩種不同的（de）方式：一種是邊讀入邊加工（數控係統內存較小（xiǎo）時），另一種是一（yī）次將零件加工程序全部讀入數控裝置內部的（de）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（sān）、數控裝置

數控裝置是數控機床的核心（xīn）。數控裝置從內部存儲器中取（qǔ）出或接（jiē）受輸入裝置送來的一段或幾段（duàn）數控加工程（chéng）序（xù），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（lǐ）後，輸出各種控製信息和指令，控製機床各部分的工作，使其進行規定的有序運動和動作。

零件（jiàn）的輪廓圖形往往由直（zhí）線、圓弧或（huò）其他（tā）非（fēi）圓弧曲線組成，刀具在加（jiā）工過程中必須按零件形（xíng）狀和（hé）尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的（de）零（líng）件加工程（chéng）序隻能是（shì）各線段軌跡的起點和終點坐標值等數據，不能（néng）滿足（zú）要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線（xiàn）段的起點和（hé）終點坐標值之間進行“數據點的密化（huà）”，求出一係列中間點的坐標值（zhí），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（yuán）件）的進（jìn）給（gěi）速（sù）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

驅動裝置接受來自數控裝置的指令（lìng）信息，經（jīng）功率放大後，嚴格按照（zhào）指令信息的要求驅動機床（chuáng）移（yí）動部件，以加工出符合圖樣要求的零件（jiàn）。因此，它的伺服精度和動態響應性能是影響數控機床（chuáng）加工（gōng）精度、表麵質（zhì）量和生產率（lǜ）的重要因素之一。驅動（dòng）裝置包括控製器（含功率放大器）和執行機構兩大部分。目前大都采用（yòng）直流或（huò）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（zhóu）的實際位移量檢測出來，經反饋係統輸入到機床的（de）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（zhí）進行（háng）比較，控製（zhì）驅動裝置（zhì）按照指令設（shè）定值運動。

五、輔助控製裝置

輔助控（kòng）製裝置的主要作用是接收數控裝置輸出（chū）的開關量指令信號，經過編譯、邏輯（jí）判別和運動，再經功率放大後驅動相應（yīng）的電器，帶動機床的機械、液壓（yā）、氣（qì）動等輔助裝置完成指令規定的開關量動作。這些控製包括主軸運動部件的變速（sù）、換向和啟（qǐ）停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和（hé）機床（chuáng）部件的鬆開、夾緊（jǐn），分度工作台轉（zhuǎn）位分度（dù）等開關輔助動作（zuò）。

由於可編（biān）程邏輯控製器（qì）（PLC）具有響應快，性（xìng）能可靠，易於使用、編程和修改程序並可直接啟動機床開關等特點，現已廣泛用作數控機床的輔助控製裝置。

六、機床本體（tǐ）

數控機床的機床本體與傳統機床相似，由（yóu）主（zhǔ）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（què）裝置等組成。但數控機床（chuáng）在（zài）整體布（bù）局、外觀（guān）造型（xíng）、傳動係統、刀具係統的結構以及操作機構等方麵都已（yǐ）發生了很大的（de）變化。這（zhè）種變化的目的是為了滿足數（shù）控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。