​數控機床的（de）組成和工（gōng）作原理

數控機床由程序編製及程序載體、輸入裝置、數控裝置（CNC）、伺（sì）服驅動及位置檢測、輔助控製裝置、機床本體等幾部分組成（chéng）。

一、程序編製及程序載體

數控程序是數控（kòng）機（jī）床自動加工零件的（de）工作指令（lìng）。在對加（jiā）工零件進行工藝分析的（de）基礎上（shàng），確（què）定零件坐標係在機床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（qiē）削加（jiā）工的工藝參數以及輔助裝（zhuāng）置的動作等（děng）。得到零件的所有運動、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（biāo）準（zhǔn）數控代碼，按規定的方法和格式，編製零件（jiàn）加工（gōng）的數控程序（xù）單。編製程序的工作可由人工進行；對於形狀複雜的零（líng）件，則要（yào）在專（zhuān）用的編（biān）程機或通用計（jì）算機上進（jìn）行自動編程（APT）或（huò）CAD/CAM設計。

編（biān）好的數控程序，存放（fàng）在便於輸入到數控裝置的一種存儲載體上，它可以是（shì）穿孔（kǒng）紙帶、磁帶和磁盤等，采（cǎi）用哪一種存儲載（zǎi）體，取決於數控裝置的設計類型。

二、輸（shū）入裝置

輸入裝置的作用是將程序載（zǎi）體（信息載體）上的（de）數（shù）控（kòng）代碼（mǎ）傳遞並存入數控係統內。根據控製存儲介質的不同（tóng），輸入裝置可以是光電閱（yuè）讀機、磁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（shū）入數控係統；數控加工程序還可由編程計算機（jī）用RS232C或采用網絡通信方式（shì）傳送到數控係統中。

零件（jiàn）加工程序（xù）輸入過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入（rù）邊加（jiā）工（數控係統內存（cún）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器，加工時再從內部存儲器中逐段逐段（duàn）調（diào）出進行加工。

三、數控裝置

數控裝置是數控機床的核心。數控裝置從內部存儲器中取出或接受輸入裝置送（sòng）來的一段或幾段（duàn）數控加工程序，經過數控裝置的邏輯（jí）電路或係統軟件進行編譯、運算和邏輯（jí）處理後，輸出各種控製信息和指令，控製機床各部分的（de）工作，使其進行（háng）規（guī）定的（de）有序運動和動作。

零件的輪廓圖（tú）形（xíng）往往由直線、圓弧或（huò）其他非圓弧曲線（xiàn）組成，刀具在加工過程中必須按零（líng）件形狀和尺寸的（de）要求（qiú）進行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序（xù）隻能是各（gè）線段軌跡（jì）的起點和終點坐標值等數據，不能滿足要（yào）求，因此（cǐ）要進行軌跡插補，也就是在線段的（de）起點和終點坐標值之間進行“數據點的密化”，求出一係列（liè）中間點的（de）坐標值，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（de）進給速度、進給方向和進給位移量等。

四、驅動裝置和位置檢測裝置

驅動裝置接受來自數控裝置的（de）指令信息，經功率放大後，嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動部件，以加（jiā）工出符（fú）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（dù）、表麵質（zhì）量和生產率（lǜ）的重要因素之一。驅（qū）動裝置包（bāo）括控製器（含功（gōng）率放大器）和執行機（jī）構兩大部分。目前大都采用直（zhí）流或交流伺服電動機作為執行機構。

位（wèi）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（shū）入到機床的數控裝置之（zhī）後，數控裝置將反（fǎn）饋回來的實際位移量值與設定（dìng）值進行比較（jiào），控製驅動（dòng）裝置按照指令設定值運動。

五、輔助控製（zhì）裝（zhuāng）置

輔助控製裝置的（de）主要作用是接（jiē）收（shōu）數控裝置輸出的開（kāi）關量指令信號，經過（guò）編譯（yì）、邏輯判別（bié）和運動，再經功率放（fàng）大後驅動（dòng）相（xiàng）應的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝（zhuāng）置（zhì）完成指令規定的開關量（liàng）動作（zuò）。這些控製包括主軸運動部件的變速（sù）、換向和啟停指令，刀（dāo）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（fèn）度工作台轉位分度（dù）等開關輔助動作。

由於可編程邏輯（jí）控製器（PLC）具有響應快，性能可（kě）靠，易於使用、編程和修改程序（xù）並可直接啟動機床開關等特點，現已廣泛（fàn）用作數控機床的輔助控（kòng）製裝置。

六、機床本體

數控機（jī）床的機床本（běn）體與傳統機床（chuáng）相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床（chuáng）身、工作台以及輔助運動裝置、液壓氣動係統、潤滑係統、冷卻（què）裝置等組成。但數控機（jī）床在整體布局、外觀（guān）造型、傳動係統、刀具係統的結構以及操作機構等方麵（miàn）都已發生了很大的變化。這種變化的目的是為（wéi）了滿足（zú）數控機床的要求（qiú）和充分發揮數控機床的特（tè）點。