數控機床的組成和工（gōng）作原理

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

一、程序編製及程序（xù）載體

數控程序是（shì）數控機床自（zì）動加工零（líng）件的工作（zuò）指令。在對加工零件進行工藝分析（xī）的基礎上，確定零件坐標係在機床坐標（biāo）係上的相（xiàng）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（líng）件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數以及輔助（zhù）裝置的動（dòng）作等。得（dé）到零件的所有運（yùn）動、尺寸（cùn）、工藝參數等加工信息後，用由（yóu）文字、數字和符號（hào）組成的標準（zhǔn）數控代碼，按規定的方法和（hé）格式，編製零件加工（gōng）的數控程序單。編（biān）製程序（xù）的工作可（kě）由（yóu）人工進行；對於形（xíng）狀複雜的零件，則要在專（zhuān）用（yòng）的編程機或通用計算機上進行自（zì）動編程（APT）或CAD/CAM設計。

編（biān）好的數控程（chéng）序，存放在便（biàn）於輸入到數控（kòng）裝置的一種存儲載體上，它可以是穿（chuān）孔紙帶、磁帶（dài）和磁盤等，采用哪一種存儲載（zǎi）體，取（qǔ）決（jué）於數控裝置的設計類（lèi）型。

二（èr）、輸入裝置

輸入裝置的作用是將程序載體（tǐ）（信（xìn）息載體）上的數控代碼傳遞並存入數控係統內。根據控製存儲介（jiè）質的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數（shù）控機床加工程序也（yě）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或采用網絡通信方式傳送到（dào）數控係統中（zhōng）。

零件加工（gōng）程序輸（shū）入過程（chéng）有（yǒu）兩（liǎng）種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數控係統內存較（jiào）小時），另一種是一次將零件加工程序全部讀入數控裝置（zhì）內部的存儲器，加工（gōng）時再從內部存儲器（qì）中逐（zhú）段逐段調出進行加工。

三、數控裝置

數控裝置是數控機床的核心（xīn）。數控（kòng）裝置從內部存儲器中取出或接受輸（shū）入裝置送來的一段或幾（jǐ）段數控加工程（chéng）序，經（jīng）過數控（kòng）裝置的邏輯電路或係統軟（ruǎn）件進行編譯、運算和邏輯處理後（hòu），輸出各種控製信息和指令，控製機床各部分的（de）工作，使其進行規定的有序運動和動作。

零件（jiàn）的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他（tā）非圓弧曲線組成，刀具在加工（gōng）過程中（zhōng）必須按零件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡（jì）移動。但輸入的零件加工程序隻能是各線段軌跡（jì）的起點和終點坐標值等數（shù）據，不（bú）能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就（jiù）是在線段的起點和終點坐標值之間進行“數據點的密化”，求（qiú）出一係列中（zhōng）間（jiān）點的坐標值，並向相應坐標輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即進給（gěi）運動的各執行元件）的（de）進給速度、進給方向和進給（gěi）位移量等。

四、驅動裝（zhuāng）置和（hé）位置檢測裝置

驅動裝置接受來自數（shù）控裝置的指令信息，經功（gōng）率放大後，嚴格按照指令信息（xī）的（de）要求驅（qū）動機（jī）床移動部件，以加工出符（fú）合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精（jīng）度和動態響應性能是影響數控機床（chuáng）加工精度、表麵質量和生產率的重要因素之一。驅動裝置包括控製器（含功率放大器）和執行機構兩大部分。目前大都采用直流（liú）或交流伺服電動機作為執行機構（gòu）。

位置檢測裝置（zhì）將數控機床各坐標軸的實際位移量檢測出來，經反饋係統輸入到機床的數控裝置之後，數控（kòng）裝置將反（fǎn）饋回來的實（shí）際位移量值與（yǔ）設定值進行比較，控製驅動裝置按（àn）照（zhào）指令設定值運動。

五（wǔ）、輔助控製裝置

輔助（zhù）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、邏輯判別和運動，再經功率放大後驅動相（xiàng）應（yīng）的電（diàn）器，帶動機床的（de）機械、液壓、氣（qì）動等輔助（zhù）裝置完成指（zhǐ）令規定的開關量動作。這些控製包括主軸（zhóu）運動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的（de）選擇和交換（huàn）指令，冷卻（què）、潤滑裝（zhuāng）置的啟動（dòng）停止，工件和機床部件的（de）鬆開、夾緊，分度工作台轉位（wèi）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（néng）可靠，易於使用、編程和（hé）修改程序並可直接啟動（dòng）機床（chuáng）開關等特點，現已廣泛用作（zuò）數控機床的輔助控製裝（zhuāng）置。

六、機床本體

數控機床的機床（chuáng）本體與傳統機床相似（sì），由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身（shēn）、工作台以及輔助運動裝置、液壓氣動係統、潤滑係統、冷卻裝（zhuāng）置等組（zǔ）成（chéng）。但數控機床在整體布（bù）局、外觀造型、傳動係統（tǒng）、刀具係（xì）統的結構以及操作（zuò）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（chuáng）的要求和充分發揮數控機床的特點。