​數控（kòng）機床的組成和工作原理

數控機床由程序編製（zhì）及程序（xù）載體、輸（shū）入裝置、數（shù）控裝置（CNC）、伺服驅動及位置（zhì）檢測、輔助控（kòng）製裝置、機（jī）床（chuáng）本體等幾部分組成。

一、程序（xù）編製及程序載體

數控程序是數控機床（chuáng）自動（dòng）加（jiā）工零件的工作指令。在對加工零件進行工藝分析的基礎上，確定零件坐標係在機床坐（zuò）標係上（shàng）的相對位置，即零件（jiàn）在機床上的安（ān）裝位置；刀具與零件相對運（yùn）動的尺寸參數；零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數以及輔助裝（zhuāng）置（zhì）的動作等。得到零（líng）件的所有運動、尺寸、工藝參（cān）數等加工信息後，用由文字、數字和（hé）符號組成的標準數控代碼，按（àn）規定的方法和格式，編製零件加工的數控（kòng）程序單。編（biān）製程序的工作可由（yóu）人工（gōng）進行（háng）；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的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪（nǎ）一種存儲（chǔ）載體，取決於數控（kòng）裝置的設計類型（xíng）。

二、輸入裝置（zhì）

輸入裝置的（de）作（zuò）用是將程序載體（信（xìn）息載體）上的數控代碼傳遞並存入數控係統內。根據控製存儲介質的（de）不同，輸入裝置可以是光（guāng）電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等（děng）。數控機床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入（rù）數控（kòng）係統；數（shù）控加工程序還可由（yóu）編程計算機用RS232C或采用網絡（luò）通信方式傳送到數控係統中。

零件（jiàn）加（jiā）工程序輸（shū）入過程有兩（liǎng）種（zhǒng）不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數控係統內存（cún）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（cún）儲器，加工時再（zài）從內部存儲器中逐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。數控裝置從內部存儲器中取出（chū）或接受輸入（rù）裝置送來的一段或幾段（duàn）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譯、運算和邏輯處理後，輸出各種控製信息和指令，控製機床（chuáng）各部分的工（gōng）作，使其進行規定的有序運動和（hé）動作（zuò）。

零件的輪廓圖形往往（wǎng）由直線、圓弧（hú）或其他（tā）非圓弧曲（qǔ）線組成，刀具在（zài）加工過程中（zhōng）必須按零件形狀和尺寸的（de）要求進行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程（chéng）序隻能是各線段軌跡（jì）的起點和終點（diǎn）坐標值等數據，不能滿足要求，因此（cǐ）要進行軌跡插補，也（yě）就是在線段的起點和終點（diǎn）坐標值之間進（jìn）行“數據點的密化”，求出一係列中間點的（de）坐（zuò）標值，並（bìng）向相應坐標輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即進給運動的各執行元件）的進給速度、進給（gěi）方向和進給位移量等。

四、驅動（dòng）裝置和位置檢測裝置

驅動裝置接受來自（zì）數控裝置（zhì）的（de）指令信息，經功（gōng）率放大後，嚴格按照指令（lìng）信（xìn）息的要求驅（qū）動（dòng）機床移動部件，以加工（gōng）出符合圖樣要求（qiú）的零（líng）件。因此，它的伺服精度和動態響應性能是（shì）影響數控機（jī）床加工精度、表麵質量和生產率（lǜ）的重要因（yīn）素之一。驅動裝置包括控製（zhì）器（含功率（lǜ）放大器）和（hé）執行機構兩大部分。目前大（dà）都采用直（zhí）流或（huò）交流伺服電動機（jī）作為執（zhí）行機構。

位（wèi）置（zhì）檢測裝（zhuāng）置將數控機床各坐標軸（zhóu）的實際位移量檢測出（chū）來，經反饋係統（tǒng）輸入到機床的（de）數（shù）控裝（zhuāng）置之後，數控裝置將反饋回來（lái）的實際位移量值與設（shè）定（dìng）值（zhí）進行比（bǐ）較，控製驅（qū）動裝置按（àn）照指令設定值運動。

五、輔助控製裝置

輔助控製裝置的主要作用是接收數控（kòng）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（dòng）相應的電器，帶動機（jī）床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開關量動作。這些控製包括主軸運動部件的變速、換向（xiàng）和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和機床部件的鬆開、夾緊，分度工作台轉位分度（dù）等開關輔助動作（zuò）。

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（guān）等特點，現已廣泛用作數控機（jī）床的輔助控製裝置。

六、機床本體

數控（kòng）機床的機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動裝置（zhì）、進給傳動裝置、床身、工作（zuò）台以及輔助（zhù）運動裝（zhuāng）置、液壓（yā）氣動係統、潤滑係統、冷卻裝置等組成。但數控機（jī）床在整體布局、外觀造（zào）型、傳動係統、刀具係統（tǒng）的結構（gòu）以及操作機構等方麵都已（yǐ）發生了很大的變化。這種變化的目的是為（wéi）了滿足數控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。