​數控機（jī）床的組成和工作原理

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

一、程序編製及程序載體

數控程序是（shì）數控機床自動加工零件的工作指令。在對加工（gōng）零件進行工藝分析的基礎上，確定零件坐（zuò）標係在（zài）機床坐標係上的相對位置，即零件在機床上的安（ān）裝位置；刀具與零件相對運（yùn）動的（de）尺寸參數；零件加（jiā）工的工藝路線、切削（xuē）加工的（de）工藝參數以及輔助裝（zhuāng）置的動作等。得到零件的所有運動、尺寸（cùn）、工藝參數等加（jiā）工信息後，用由文字、數字和符號組成（chéng）的標準數控代（dài）碼，按規定的方法和格式，編製零件（jiàn）加工的數控程序單。編（biān）製程（chéng）序的工作可由人工進行；對於形狀複雜的零件，則要（yào）在專用（yòng）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控裝置（zhì）的一種存儲載體上（shàng），它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲載體，取決於數控裝置的設計類型。

二、輸入裝（zhuāng）置（zhì）

輸入裝置的作用是（shì）將程序載體（信息載體）上的數控代（dài）碼傳遞並存入數（shù）控係統內。根據控製存儲介質（zhì）的（de）不同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等（děng）。數控機床加工程序也可通（tōng）過鍵盤用手（shǒu）工方式直接輸入數控係統；數控加工程（chéng）序還（hái）可由編程計算機用RS232C或采用網（wǎng）絡通信方式傳（chuán）送到數（shù）控係統（tǒng）中。

零件加工程序輸入過程有兩種不同的方式：一種是邊讀（dú）入邊加工（數控係統（tǒng）內（nèi）存較小時），另一種是一次將零件加工程序全（quán）部（bù）讀入數控裝置內部的存儲（chǔ）器，加工時再從內部存儲器中逐段逐段（duàn）調出（chū）進行（háng）加工。

三、數控裝置

數控裝置（zhì）是數控機床的核（hé）心。數控裝置從內部存儲器（qì）中取出（chū）或接受輸入裝置（zhì）送（sòng）來的（de）一段或幾段數控加（jiā）工程序，經過數控裝置的邏輯電（diàn）路或係統軟件進（jìn）行編譯、運算（suàn）和邏輯處理後，輸出各（gè）種控製信息和（hé）指令（lìng），控製機（jī）床各部分的工（gōng）作，使其進行（háng）規定的（de）有序運動（dòng）和（hé）動作。

零件的輪廓（kuò）圖形往往由直線（xiàn）、圓弧或其他非圓弧（hú）曲線（xiàn）組成，刀具在加工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（guǐ）跡移動。但輸入的零件加工程（chéng）序（xù）隻能（néng）是各線段（duàn）軌跡的起點和終點坐標值等數據，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線（xiàn）段的起（qǐ）點和終點坐（zuò）標值之間進行“數據點的密化”，求出一係列中（zhōng）間點的坐標值（zhí），並（bìng）向相應坐（zuò）標輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即進給運動的各執行（háng）元（yuán）件）的進給速度、進給方（fāng）向和進給位移（yí）量等。

四、驅動裝置和位置（zhì）檢測裝置

驅動裝置接受來自（zì）數控裝（zhuāng）置的指令信息，經功率放大後，嚴格按照指令信息的（de）要求驅（qū）動機床移動部件，以（yǐ）加工（gōng）出符合圖樣要求的（de）零（líng）件。因此，它的伺服（fú）精度和動（dòng）態響應性能是影（yǐng）響數控機床加工精度、表（biǎo）麵質量和生產率的重要因素之一（yī）。驅動裝（zhuāng）置包括控製器（含（hán）功率放大器）和執行機（jī）構兩大部分。目（mù）前大都采用直流或交流伺服電動機作為執行機（jī）構。

位置（zhì）檢測裝置將數控機床各坐標軸的實際位（wèi）移量檢測出來，經反饋係統輸（shū）入到機床的數控裝置之後，數控裝（zhuāng）置將（jiāng）反饋回來的（de）實際位移量值與設定值進行比較，控製驅動裝置按照指（zhǐ）令設定（dìng）值運動。

五、輔助控製裝置（zhì）

輔助控製裝置的（de）主要作（zuò）用是接收數控裝置輸出的開關（guān）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，帶動機（jī）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（zuò）。這（zhè）些控製包括主軸運動部件的變速、換向（xiàng）和啟停指令，刀具的選擇和交換（huàn）指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和機床部件的（de）鬆開、夾緊，分度工作台轉位分度等（děng）開關輔助動作。

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

六、機床本體

數控機床的機床本體與（yǔ）傳統機（jī）床相（xiàng）似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作台以及輔助（zhù）運動裝置、液壓氣（qì）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（chuán）動係統、刀具係統的結構以及（jí）操作機構（gòu）等方麵都已發（fā）生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數（shù）控機（jī）床的要求和充分發揮數控機床的特點。