數控機床的（de）組成和工作原理

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

一、程序編製及程序載體

數控程序是數控機床自動加工零件的（de）工作（zuò）指令。在對加工零件進（jìn）行工藝分析的基礎上，確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（gōng）的工藝路線、切削加工的工藝參數以（yǐ）及輔助裝置（zhì）的動作等。得到零件的所有運動、尺寸、工藝（yì）參數等加工信息後，用由文字、數（shù）字和符（fú）號組成的標準（zhǔn）數控代碼，按規定的方法和格式，編製零件加工的數控程序單（dān）。編製程序的工作可由人工進行；對於形狀複雜的零件，則要在專用的（de）編程機或通用計算（suàn）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的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶（dài）和磁盤等，采用哪一種存儲載體，取決（jué）於數控裝置的設計類型。

二（èr）、輸入裝置

輸入裝置的（de）作用是將程（chéng）序載體（信息載體）上（shàng）的數控代碼（mǎ）傳遞並存入數控係統內。根據控製存儲（chǔ）介質的不同，輸入裝置可以是光（guāng）電閱讀機、磁帶機或（huò）軟盤驅動器等。數控機床加工程序也可通過鍵盤用手工（gōng）方式直接輸入（rù）數控係統；數控加工程序還可由編程計算機用RS232C或采用網（wǎng）絡通信方式傳送到數控係統中。

零件加工程序輸入過程有兩種不（bú）同的方式：一種是邊讀入（rù）邊加工（數控係統（tǒng）內存較小時），另一種是一次將零件加工程序全部讀入數控（kòng）裝置內部的存儲器，加工時（shí）再從內部存儲器中逐段（duàn）逐段調出進行加工。

三、數（shù）控（kòng）裝置（zhì）

數控裝置是數控機床的核心。數控裝置從內部（bù）存儲器中取出或（huò）接受輸入裝置送來的一段或幾段數控加工（gōng）程序，經過數（shù）控裝置的邏輯電路或係（xì）統（tǒng）軟件進行編譯、運算和邏輯處理後，輸出各種控製信（xìn）息（xī）和指令，控製機床（chuáng）各部分的工作，使其進行規定的有序運動和動作。

零（líng）件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按（àn）零件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動（dòng）。但輸入的零件加工程序（xù）隻能是各線段軌跡的起點和終點坐標值等（děng）數據（jù），不（bú）能滿足要（yào）求，因此要進行軌跡插補，也就是在線段的起點和終點坐（zuò）標值之間進行（háng）“數據點的（de）密（mì）化”，求出一係列中間點的坐標（biāo）值，並向相應（yīng）坐標輸出脈（mò）衝信號，控製各坐標（biāo）軸（即進給運（yùn）動的各執行元件）的進給（gěi）速度（dù）、進給方（fāng）向和進給位移量等。

四、驅動裝置和位置檢測裝置

驅動裝（zhuāng）置接受來自數控裝置的指令信息，經功率放大後，嚴格按照指令信息的要求（qiú）驅動機床移動部件，以加工出符合圖樣要求的（de）零件。因此，它的伺服精（jīng）度和動態響應性能是影（yǐng）響（xiǎng）數控（kòng）機床加工精（jīng）度、表麵質量和生產率的重要（yào）因（yīn）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（bù）分。目前大都采用直流或交流伺服電動機作為執行（háng）機構。

位置檢（jiǎn）測裝置將（jiāng）數控（kòng）機床各坐標軸的實際位移量檢測（cè）出來，經（jīng）反饋係（xì）統輸入到機床的數（shù）控裝置之後，數控（kòng）裝置將反饋回（huí）來的實際位移量值（zhí）與設定值（zhí）進行比較，控製驅動裝置按照指令設（shè）定值運動。

五、輔助控製裝置

輔助控製（zhì）裝置的主要作用是接收數控裝置輸出的開關量指令信號，經過編譯、邏輯判（pàn）別和運動，再經功率（lǜ）放大後驅動相（xiàng）應的電器，帶動機床的（de）機械、液壓、氣動等輔（fǔ）助裝置完成指令規（guī）定的開關量動作。這些控製包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（qǐ）動停止，工件和機床部件的鬆開（kāi）、夾緊，分度工作台轉位分度等開關輔助動作。

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

六（liù）、機床本體

數控機床的機床本體與傳統機（jī）床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動（dòng）裝（zhuāng）置、床身、工作台以及輔助運動裝置、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（dòng）係統、刀（dāo）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。這種變化的目的是為了滿足數控機床的（de）要求和充分發揮數控（kòng）機床的特點。