數控機床的組成和工（gōng）作原理

數控機（jī）床由程序（xù）編製及（jí）程（chéng）序載（zǎi）體、輸入裝置、數控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控製裝（zhuāng）置、機床本體等幾部分組成。

一、程序編製及程序載體

數控（kòng）程序是（shì）數控機床自動加工零件的工作指令。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；零件加工的工藝路線、切削加工的（de）工藝參數以及輔助裝置的動作等。得到（dào）零件的所有運（yùn）動（dòng）、尺寸、工藝參（cān）數等加工信（xìn）息後，用（yòng）由文（wén）字、數字和符號組成的標準數控代（dài）碼，按規定的方法（fǎ）和（hé）格（gé）式，編製零件（jiàn）加工的數控程序單。編（biān）製程序的（de）工作可由人工進（jìn）行；對於形狀複雜的零件，則（zé）要在專用（yòng）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（zài）便於輸入到數控裝置的一種（zhǒng）存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存（cún）儲載體，取決於數控裝置的設計類型。

二、輸入裝置

輸入裝置（zhì）的作（zuò）用是將程序載體（信息載體）上的數控代碼傳遞並存入數（shù）控係（xì）統內。根據控製（zhì）存儲介質的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶（dài）機或軟盤驅動器等。數控機床（chuáng）加工程序也可通過鍵盤用手工（gōng）方式直接輸入（rù）數控（kòng）係（xì）統；數控加工（gōng）程序還可由編程計算機用RS232C或（huò）采用網絡通信方式（shì）傳送到數（shù）控係統中。

零件加工程序輸入過程（chéng）有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加（jiā）工（數（shù）控（kòng）係統內（nèi）存較小時），另（lìng）一（yī）種是（shì）一次將零件加工程序全（quán）部讀入數控裝置內部的存儲器，加工時再從內部存儲器中逐段逐段調出進行加工。

三（sān）、數控裝置

數（shù）控裝置是數控機床的核（hé）心。數控裝置從內部存儲（chǔ）器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數控加工（gōng）程（chéng）序，經過（guò）數控裝置的邏輯電路或係統軟件進行編譯、運算和邏（luó）輯處理後，輸出各種控製（zhì）信息（xī）和指令（lìng），控製（zhì）機床各部分的工作，使其進行規定的有序運動（dòng）和動作。

零件（jiàn）的（de）輪廓（kuò）圖形往往（wǎng）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零件形狀（zhuàng）和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件（jiàn）加工程序隻能是各線段軌跡的（de）起點和（hé）終點坐（zuò）標值等數據，不能（néng）滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線段的起點和（hé）終點坐標值之間進（jìn）行（háng）“數據點的密化”，求出一係列中間點（diǎn）的坐標值，並向相應坐標輸出（chū）脈衝（chōng）信號，控製（zhì）各坐標軸（即（jí）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（děng）。

四、驅動（dòng）裝置（zhì）和位置（zhì）檢測裝置

驅動裝置接受來自數控裝置的指令信息，經（jīng）功率放大後，嚴格按照指令信息的要求驅動機（jī）床移（yí）動部件，以加工出符合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動態（tài）響應性能是影響數控機床加工精度、表麵質量和生產率的重要因素之一。驅動裝置包括控製（zhì）器（含功率放大器）和（hé）執行（háng）機構兩（liǎng）大（dà）部分。目前大都采用直流或交流伺服電動機作（zuò）為執行機（jī）構。

位（wèi）置檢測裝置將數控（kòng）機床各坐（zuò）標軸的實際位移量檢測出來，經反（fǎn）饋係統輸入到機床的數控裝置之後，數控裝置將反饋回來的實際位移量值與設定值（zhí）進行比較，控製驅動裝置（zhì）按照指令設定值運動。

五（wǔ）、輔助控製裝置（zhì）

輔助控製裝置的（de）主要作用是接收數控裝置輸出的開（kāi）關量指令信號，經過編譯、邏輯（jí）判別和（hé）運動，再經功率放大後驅動相應的電器，帶動（dòng）機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開（kāi）關量動作。這些控製包括主軸運動（dòng）部件的變速（sù）、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻（què）、潤滑裝置的啟動停（tíng）止，工件和機床部件的鬆開、夾緊，分度工作台轉位分度等（děng）開關輔助動作。

由於可編程邏輯控製器（qì）（PLC）具有響應快，性能可靠，易於（yú）使用、編程和修改（gǎi）程序並可直（zhí）接啟動機床開關等特點，現已廣泛用作（zuò）數控機床的輔助（zhù）控製裝置。

六、機床本體

數控（kòng）機床的機床（chuáng）本體與傳統機（jī）床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、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（bù）局、外觀造（zào）型（xíng）、傳動係統、刀具係統的結構以及（jí）操作機構等方麵都已發生了很大的變化（huà）。這種變（biàn）化的（de）目的是為了滿足數控機床的要求和充分（fèn）發揮數（shù）控機床的特點。