數控機（jī）床的組成和工作原理

數控機（jī）床由程序編製及程序載體、輸（shū）入裝置、數控裝置（CNC）、伺（sì）服驅（qū）動及位置檢測、輔助控製裝置、機（jī）床本體（tǐ）等幾部分（fèn）組成（chéng）。

一、程序（xù）編製及程序載體

數控程序是數控機床自動加工零件的工作指令。在（zài）對加工零件進（jìn）行工藝分析的（de）基（jī）礎上，確定零件坐標係在機床坐標係上的相（xiàng）對位（wèi）置，即零件在機床上的安裝位置；刀具與零件相對（duì）運動的尺寸參數；零件加工的工藝路線、切（qiē）削加工的工藝參數以及輔助（zhù）裝置的動作等。得到（dào）零（líng）件的所有運（yùn）動、尺（chǐ）寸、工藝參數等加工信（xìn）息後，用由文字、數字和符號組成的標準數控代碼，按規（guī）定的方法和格式，編製零件加工的數控程序（xù）單。編製程序（xù）的工作可（kě）由人工進行；對於形狀複雜的零（líng）件，則要在專用（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（shù）控程序，存放在（zài）便於輸（shū）入到數控裝（zhuāng）置的一種存儲載體（tǐ）上，它（tā）可以是穿孔紙帶、磁帶和（hé）磁（cí）盤等，采用哪一種存儲載體，取決於數控裝（zhuāng）置的設（shè）計類型。

二（èr）、輸入裝置

輸入裝置的作用是將（jiāng）程序載體（信息載體）上（shàng）的數控代碼傳遞並存（cún）入數控係統內。根據（jù）控製存（cún）儲介質的不同，輸入（rù）裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟（ruǎn）盤驅動器等。數控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；數控加工程序還可由編程計算機用RS232C或采用網絡通信（xìn）方式（shì）傳（chuán）送到數控係統中。

零件加工程序輸（shū）入過程有（yǒu）兩種不同的（de）方式：一種是邊讀入邊加工（數控係（xì）統內存較小時），另一（yī）種是一次（cì）將零件加（jiā）工（gōng）程序全部讀入數（shù）控裝置內部的存（cún）儲器，加工時再從內部存儲器中（zhōng）逐段逐段調出（chū）進行加工。

三、數控（kòng）裝置

數控（kòng）裝（zhuāng）置是數控機床的核心（xīn）。數（shù）控裝置從（cóng）內部存儲器中（zhōng）取出或接受輸入裝置送來的一段或幾（jǐ）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編（biān）譯、運算和邏輯處理後，輸（shū）出各種控製信息和指令，控製機（jī）床各部（bù）分（fèn）的工（gōng）作，使其進行規定（dìng）的有序運動（dòng）和動（dòng）作。

零件（jiàn）的輪廓圖形往往（wǎng）由直線、圓弧或其（qí）他非圓弧曲（qǔ）線組成，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（jì）移動。但輸入的（de）零件加工程序隻能是各線段軌跡的起點和終點坐標值等數據，不（bú）能滿足要求，因此（cǐ）要進行軌跡插補，也（yě）就是在線段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（diǎn）的坐標值，並向（xiàng）相（xiàng）應坐標輸出脈衝信號，控（kòng）製各（gè）坐標軸（即進給運（yùn）動的各執行元件）的進給速度、進給（gěi）方向和（hé）進給（gěi）位移量等。

四、驅動裝置和位（wèi）置檢測裝置

驅動裝置接受來自數控裝置的指令信息（xī），經功率放大後，嚴格按照（zhào）指令信息的要求驅動（dòng）機床移動部件，以加工出符合（hé）圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動（dòng）態響應性（xìng）能是影響數控機床加工精度、表麵質量（liàng）和生（shēng）產率的重要因素（sù）之一。驅（qū）動裝置包括控製器（含功率放大器）和執行機構兩大部分。目前大（dà）都（dōu）采用直流（liú）或（huò）交流伺服電動（dòng）機作為執行機構。

位置檢測裝置將數（shù）控機床（chuáng）各坐標軸的實際位移量檢測（cè）出來，經反饋係統輸入到機床的數控裝置之後（hòu），數控裝置（zhì）將反饋回（huí）來的實際位移量值（zhí）與設定值進行比較，控製驅動裝置按照指令設定值運動（dòng）。

五、輔助控製裝置

輔助控製裝置的（de）主（zhǔ）要作用是接收數控（kòng）裝置輸出的開關量指令（lìng）信號（hào），經過編譯、邏輯判別和運動，再經功率（lǜ）放大後驅動（dòng）相應的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔（fǔ）助裝置完成（chéng）指令規定的開關量動作。這些（xiē）控製（zhì）包（bāo）括主軸運動部（bù）件的變（biàn）速（sù）、換向和啟停指令，刀具（jù）的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和機床部件（jiàn）的鬆開、夾緊，分度工（gōng）作台轉（zhuǎn）位分度（dù）等開關輔助（zhù）動作。

由於可（kě）編程邏輯控（kòng）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（chuáng）開關等特點，現已廣泛用作數控機床的輔助控製裝置。

六、機床本體

數（shù）控機床（chuáng）的機床本體與傳統機（jī）床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床（chuáng）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（chéng）。但數控機床在整體布局、外（wài）觀造型、傳動係統、刀（dāo）具係統的（de）結構（gòu）以及操作機構等方麵都已發生了很大的變化。這（zhè）種變化的目的是為了滿足數控機床的要求（qiú）和（hé）充分發揮數（shù）控機床的特點。