數控機床的組成和工作原理（lǐ）

數控機床由程序編製及程序載體、輸（shū）入裝置、數控裝（zhuāng）置（zhì）（CNC）、伺服驅動及位置檢（jiǎn）測、輔助控（kòng）製裝置、機床（chuáng）本體等幾部分組成。

一、程（chéng）序編製及程序載體

數控程序是數控機床自（zì）動加工零（líng）件的工作指令。在對加工零件進行工藝分析的基礎（chǔ）上，確定零件坐標（biāo）係在機床坐標係上的相對位置，即零件在機床（chuáng）上的安裝位置；刀具與零件相對運動（dòng）的尺（chǐ）寸（cùn）參數；零件加工的工藝路線、切削加工（gōng）的（de）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（chéng）的標準（zhǔn）數控代碼，按規定（dìng）的方法和格式，編製零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（líng）件，則要在專用的編程機或通用計算機上進行自動編程（APT）或CAD/CAM設（shè）計。

編好（hǎo）的數控程序，存放在便於輸入到數控裝置（zhì）的一種（zhǒng）存儲（chǔ）載體上（shàng），它可以是穿孔紙帶、磁（cí）帶和磁（cí）盤等，采（cǎi）用哪一種存儲載體，取決於數控裝置的設計（jì）類型。

二、輸入裝置

輸入裝置的作用（yòng）是將程序載體（信息載體）上（shàng）的數控（kòng）代碼（mǎ）傳遞並存入數控係（xì）統內。根據控製存（cún）儲（chǔ）介（jiè）質的不同，輸（shū）入（rù）裝（zhuāng）置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數控（kòng）機床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數控係統；數（shù）控加工程（chéng）序還可由編程計算機用（yòng）RS232C或采用網絡通信方式傳送到數控係統中。

零件加工程序輸（shū）入過程（chéng）有兩種不（bú）同的方（fāng）式：一（yī）種是邊讀入邊加工（數控係統內存較小時），另一種（zhǒng）是一次將（jiāng）零件加工程序全部讀入數控裝（zhuāng）置內部的存儲器，加工時再從內部存（cún）儲器中逐段逐段調（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（zhōng）取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數控加工程序，經過數控裝置的邏輯電路或係統軟件進行（háng）編譯、運算和邏輯處理後，輸出各種控製信（xìn）息和指令，控（kòng）製機床各部分（fèn）的（de）工作（zuò），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（chǐ）寸的要求進行運動，即（jí）按圖形軌跡移動。但輸入的零件（jiàn）加工程序隻能是各線段軌跡的（de）起點和終點坐標值等數據，不能滿足要（yào）求（qiú），因此要進行軌跡插補，也就是在線段（duàn）的起點和終點坐標值之間進行“數據點的密化”，求出一係列中間點的坐標值，並向相應坐標輸出脈衝信號，控（kòng）製各坐標（biāo）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（jiǎn）測裝置

驅動裝置接受來自（zì）數控裝置的指令信息，經功率（lǜ）放大後，嚴（yán）格按照指令信息（xī）的要求（qiú）驅動機床移動部件，以（yǐ）加（jiā）工出符合圖樣（yàng）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（dù）、表麵質量和生產率的重要因素之一。驅動裝置包括控製器（含功率放大器）和執行機構兩大部分。目前（qián）大都采用直流或（huò）交流伺服電動（dòng）機作（zuò）為執行機構。

位置檢測裝置將數控機床各坐標軸的實（shí）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後（hòu），數控裝置將反饋回來（lái）的實際位移量值與設定值進行比較，控製驅動裝置按照指令設定值運動。

五、輔助控製（zhì）裝置（zhì）

輔助控製裝置的主要作用（yòng）是接收（shōu）數控裝置輸出的開關量指令信號，經過編譯、邏（luó）輯判別和運動，再經功率放大後驅動相應的（de）電器，帶（dài）動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開關量動作。這些控製（zhì）包括（kuò）主軸（zhóu）運動部件的變（biàn）速、換向和（hé）啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤（rùn）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）等開關輔助動作（zuò）。

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

六、機床本體

數（shù）控機床的機床本體（tǐ）與傳統機床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作台以（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、傳動係統、刀具係統的結構以及操作機構等方麵都已發生了很大的變化（huà）。這種變化的目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。