數控機床的組成和工（gōng）作（zuò）原理

數控（kòng）機（jī）床由程序編製及程序載體、輸入裝置、數（shù）控裝置（CNC）、伺服驅（qū）動及位置檢測、輔助控製裝置、機（jī）床本體等幾部分組成（chéng）。

一、程序編（biān）製及程（chéng）序載體

數控程序是數控機床自動（dòng）加工零件的工作指令。在對加工零（líng）件進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（zhuāng）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（qiē）削加工的工藝參數以及輔助裝置的動作等。得（dé）到零件的所有運動、尺（chǐ）寸、工（gōng）藝參數等加工（gōng）信息（xī）後，用由文字、數字和符號組成的標準數（shù）控代碼，按規定的方法和格式，編製零件加工的數控程序單。編製（zhì）程序（xù）的工作可由人工進行；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（shàng）進行自動編程（APT）或CAD/CAM設計。

編好的數控（kòng）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，采用哪一種存儲載體，取決於數控裝置的設計類型。

二、輸入裝置

輸入裝置的作用是將（jiāng）程序載體（信（xìn）息載體）上的數控代（dài）碼傳遞並存入數（shù）控係統內。根據控（kòng）製存（cún）儲介質的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機（jī）或軟盤驅動器等。數控機床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸（shū）入（rù）數控係統；數控加工程序還可由編程計算機用RS232C或采用網絡通信方式傳送到（dào）數控（kòng）係統中。

零件加工程序輸入過（guò）程有兩種不（bú）同（tóng）的方式：一種是邊讀（dú）入邊加工（gōng）（數控係統內存較小時），另一種是一次將零（líng）件加（jiā）工程序（xù）全部讀入數控裝（zhuāng）置內部的存儲器，加工時再（zài）從（cóng）內部存儲器中逐段逐段調出進行加（jiā）工。

三、數控裝（zhuāng）置

數控裝置是數控機床的（de）核心。數控裝置從內部存儲器中取出或接受輸入裝（zhuāng）置送來的一段或（huò）幾段數控加工程序，經過（guò）數控裝置的邏（luó）輯電路或係統軟（ruǎn）件進行編譯、運算和邏輯處理後，輸出各（gè）種控製信息和指令，控製機床各部分（fèn）的工作，使其進（jìn）行（háng）規（guī）定的有序運動和動作。

零件的輪廓（kuò）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，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件（jiàn）加工程序隻能是各線段軌跡的起點和終點坐標值等數據（jù），不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線段的起點和終點（diǎn）坐標值之間進行“數據點的密化”，求出一係列（liè）中間點的坐標值，並向相應坐標輸出脈衝信號（hào），控製各坐標軸（即進給運動（dòng）的各執行元件）的進給（gěi）速度、進給方向和進給位移量等。

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，經功率放大後，嚴格按照（zhào）指令信（xìn）息的要求驅動機床移動部件（jiàn），以加工出符合圖（tú）樣要求的零（líng）件。因此，它的伺服精度和動（dòng）態響應性（xìng）能是（shì）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。驅動裝置包括控製器（含功率放大器）和執行機構兩大部分。目（mù）前大（dà）都采用（yòng）直流或交流伺服電動機作（zuò）為執行機構。

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

五、輔助（zhù）控（kòng）製裝置

輔助控製裝（zhuāng）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（guò）編譯、邏輯判別和運動，再經功率放大後驅動相應的電器，帶動機床的機械、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、換向和啟（qǐ）停指令，刀具的選擇（zé）和交（jiāo）換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件（jiàn）和機床部件的鬆開、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（jù）有響應快，性能可靠，易於使用、編程和修改程序並可直（zhí）接啟動機床開關等特點，現已廣泛用作數控機床的輔助控製裝置。

六、機床本體

數控機床的機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動（dòng）裝（zhuāng）置、進給傳動裝置（zhì）、床身（shēn）、工作台以及（jí）輔助運動裝置、液壓氣（qì）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（de）目的是為（wéi）了滿足數控機床的要求和充分發揮數控機床（chuáng）的特（tè）點。