數控機（jī）床的組成和工（gōng）作原理

數控機床由程（chéng）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（jiǎn）測（cè）、輔助控製裝（zhuāng）置、機床本體（tǐ）等幾（jǐ）部分組成。

一、程序編（biān）製及程序（xù）載體

數控程序是（shì）數控機床自動加工零件（jiàn）的工作指令。在對加工零件進行工藝分析的基礎上，確定零件坐標係（xì）在機床坐標（biāo）係上的相對位置，即（jí）零件在機床上的安裝位置；刀（dāo）具與零件相對運動的尺寸參數；零件加工的工藝路（lù）線（xiàn）、切（qiē）削加工的工（gōng）藝參數以及輔助裝置的動作等。得到零件的所有運動、尺寸、工藝參數等加工信（xìn）息後，用由文（wén）字（zì）、數字和符號組成的標（biāo）準數控（kòng）代碼，按規定的方法和格式，編製零件（jiàn）加工的數控程序單。編製程序的工作（zuò）可由人工進行；對於形狀複雜的零件，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設計。

編好的數控程序，存放在便於輸入到數控裝置（zhì）的一（yī）種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和（hé）磁盤等，采用（yòng）哪一種存儲載體（tǐ），取決於數控裝置的設計類型（xíng）。

二、輸（shū）入裝置

輸入（rù）裝置的作用是將程序載體（tǐ）（信息載體）上的數控代碼傳（chuán）遞並存入（rù）數控係統內。根據（jù）控製（zhì）存儲介質的不同，輸入裝置可以是（shì）光電閱讀（dú）機、磁帶機或軟盤驅動器等。數控機床加工（gōng）程序也可通過（guò）鍵盤用手工方式（shì）直接輸入數控（kòng）係統；數控加工程序還可由編（biān）程計算機用RS232C或（huò）采用網絡（luò）通信方式傳送到數控係統中。

零（líng）件加工程序輸入過程（chéng）有（yǒu）兩種不同的方式：一種是邊讀入邊（biān）加工（數控係統內存較小時），另一種是（shì）一次將零件（jiàn）加工程序（xù）全部讀入數控裝置內部（bù）的存儲（chǔ）器，加工時再從內部存儲器中逐段逐段調出（chū）進行加工。

三、數控裝置

數（shù）控（kòng）裝置是數控機床（chuáng）的核心。數控裝置從內（nèi）部存儲器（qì）中取出或接受輸入裝置送來的一段或（huò）幾段數控加（jiā）工程序（xù），經過數控裝置（zhì）的（de）邏輯電路或係統軟件進（jìn）行編譯、運算和邏輯處理後，輸出各種控製信息和指令，控（kòng）製機床各（gè）部分的工作，使其（qí）進行規定的有序（xù）運動和動作。

零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其（qí）他非圓弧曲線組成，刀具在加工過（guò）程中必須按零件（jiàn）形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序隻（zhī）能是各線段軌跡的（de）起點和終點坐標值等數據，不能滿足要求，因此要進（jìn）行軌跡插補，也就是在線段的起點和終（zhōng）點（diǎn）坐標值之間進行“數據（jù）點的密化”，求出一係列中（zhōng）間點的坐（zuò）標值，並向相應坐標輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即進（jìn）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（děng）。

四、驅動裝（zhuāng）置和位置檢測裝置

驅動裝置接受來自數控裝置的（de）指令（lìng）信息，經功率放大（dà）後，嚴格（gé）按照指令信息的要求驅動機床移動部件，以加（jiā）工出（chū）符合圖樣要求的零件（jiàn）。因此，它的（de）伺服精度和動態響應性能是影響數控機床加工精度、表麵（miàn）質量和生產率的重要因素之一。驅動裝置包括控（kòng）製器（含功率放大器）和執行機構兩大（dà）部分。目前大都（dōu）采用直流或交流伺服電動機（jī）作為（wéi）執行機構。

位（wèi）置檢測裝置將數控機床各坐標軸（zhóu）的實（shí）際位移量檢測出來，經反饋係統輸入（rù）到機床的（de）數控裝置之後，數控裝（zhuāng）置將反饋回（huí）來的實際位移量值（zhí）與設定值進行比較，控製驅動裝置按（àn）照指令設定值運動。

五、輔（fǔ）助控（kòng）製裝置

輔助控製裝置的主要作用是接收數控裝置輸出的（de）開（kāi）關量指令信號，經過編譯、邏輯判別和運動，再經功率放大後驅動（dòng）相應的電（diàn）器（qì），帶動機床的（de）機（jī）械、液壓、氣動等輔助裝（zhuāng）置完成指令規定的開關量動作（zuò）。這些控製包（bāo）括主軸運動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動（dòng）停止，工件和機床部件的（de）鬆（sōng）開（kāi）、夾緊，分度（dù）工作台轉位分度等開關輔助動作。

由於可編程邏輯控（kòng）製器（qì）（PLC）具有響應（yīng）快，性能可靠，易於使用、編程和（hé）修改程序並可直接（jiē）啟動機床開關等特點，現已（yǐ）廣泛用作數控機床的輔助控製裝置。

六、機床本體

數控機床的機床本體與傳統機床相似（sì），由（yóu）主軸傳動裝置、進給（gěi）傳動裝置、床身、工作台以及輔助運動裝置、液壓氣動係（xì）統、潤滑係統、冷（lěng）卻裝置等（děng）組成（chéng）。但數（shù）控（kòng）機床在整體布局、外觀造型、傳動係統、刀具係統（tǒng）的結構以及操作機構等（děng）方麵都已發生了很大的變化。這種變化的目的（de）是為了滿足數控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。