​數控機床的組成和工作（zuò）原理

數（shù）控機床由（yóu）程序編製及程序載（zǎi）體、輸入裝置（zhì）、數控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控製裝置（zhì）、機床本體（tǐ）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（zì）動加工零件（jiàn）的工作指令。在對加工零件進行工藝分析（xī）的基（jī）礎上，確（què）定零件坐標係在機床坐（zuò）標係上的相對位置，即零件在機床上的安（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、切削加工的工藝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（cān）數等加工信息後（hòu），用由文字（zì）、數字和符號組成的標準數（shù）控代碼，按（àn）規定的（de）方法和格（gé）式，編製零件（jiàn）加工的數控程序單。編製（zhì）程序的工作（zuò）可由人工進行；對於形狀複（fù）雜（zá）的零件，則要在專用（yòng）的編程機或通用計算機上進行自動編程（APT）或CAD/CAM設計。

編好的數控程序，存放在便於輸入（rù）到（dào）數控裝置的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁（cí）帶和磁盤等，采用哪（nǎ）一種存儲載體，取決於數控（kòng）裝置的設計類型。

二、輸（shū）入裝置

輸（shū）入裝（zhuāng）置的作用是將程序載體（tǐ）（信息載體）上的數控代碼傳遞（dì）並存入數控係統內。根（gēn）據控（kòng）製存儲介（jiè）質的不（bú）同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動（dòng）器等。數控機床（chuáng）加工程序也可通過鍵盤（pán）用手工方式直接輸入數（shù）控係統；數控加工程序還可由編程計算機用RS232C或采用網絡通信方（fāng）式傳送到數控係統中。

零件加工（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（shí）），另一種是一次將零件加工程序全部讀入數控裝置內部（bù）的存儲器，加工時再從內（nèi）部存儲（chǔ）器中逐段（duàn）逐段調出進行加工。

三、數控裝置

數控裝（zhuāng）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（shū）入裝置送來的一（yī）段或（huò）幾段數控加工程序（xù），經過數控裝置的邏輯電路或係統軟件進行編譯、運算和（hé）邏輯處理（lǐ）後，輸出（chū）各種控製（zhì）信息和（hé）指令，控製機床各部分（fèn）的工作（zuò），使其進行規定的有序運動和動作。

零件的輪廓圖（tú）形往往由直線、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（yùn）動，即（jí）按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序隻能是各線段（duàn）軌跡的起點和終點坐標值（zhí）等數據，不能（néng）滿足要求（qiú），因此要（yào）進行（háng）軌（guǐ）跡（jì）插補，也就是在線段的起點和（hé）終點坐標值之間（jiān）進行“數據點的密化”，求出一係列中間點的坐標值，並向相應坐標輸出脈衝信號（hào），控製各（gè）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、驅動裝置和位置檢測裝（zhuāng）置

驅（qū）動裝置（zhì）接受來自數（shù）控（kòng）裝置的指令信息，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，以加工出符合圖樣要求（qiú）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精度、表麵質量和生產率的重要因（yīn）素之（zhī）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（mù）前大都采用直流或交流伺服（fú）電動機作為執行機構（gòu）。

位置檢測裝置將（jiāng）數控機（jī）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（kuì）回來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

輔助控製裝置的主要作用是接收數控裝置輸出的開關量指令信號，經過編（biān）譯、邏輯判別和運動，再經功率放（fàng）大後驅動相應的電器，帶動機床（chuáng）的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令（lìng）規（guī）定（dìng）的開關量動作。這些控製包括（kuò）主（zhǔ）軸運動部件的變（biàn）速、換向（xiàng）和啟（qǐ）停指令（lìng），刀具的選擇和交換指令，冷（lěng）卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和機（jī）床部（bù）件的鬆開、夾緊，分度工（gōng）作台轉位分度等開關輔助動（dòng）作。

由（yóu）於可編程邏輯控製器（PLC）具有響應快，性能可靠，易於使（shǐ）用、編程和修改程序並可直接啟動機床（chuáng）開關（guān）等特點，現已（yǐ）廣（guǎng）泛用作數控（kòng）機床的輔助控製（zhì）裝置。

六、機床本（běn）體

數控機床的機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身（shēn）、工（gōng）作台以及輔助運動裝置、液壓氣動係統、潤滑係（xì）統、冷卻裝置等組成。但數（shù）控機床在整體布（bù）局、外觀造（zào）型、傳動係統（tǒng）、刀具係（xì）統的結構以及操作機構等方麵都已發生了很大的變化。這種變化的目的是為了（le）滿足數控機床的要求和充分發揮（huī）數控機（jī）床的特點。