​數控機床的組（zǔ）成和工作原理

數控機床由程序編製及程（chéng）序載體、輸（shū）入裝置、數控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控製裝置、機床本體等幾部分組（zǔ）成。

一、程序編製及程序（xù）載體

數控程序（xù）是數控（kòng）機床自動加工零件的（de）工作指令。在對加工零件進行（háng）工（gōng）藝分（fèn）析的基礎（chǔ）上，確定零件坐標係在機床坐標係上的相對位（wèi）置，即零件在（zài）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（gōng）藝（yì）路線、切削加工的工藝參數以及輔（fǔ）助裝（zhuāng）置的（de）動作等。得到零件的所有運動（dòng）、尺寸、工藝（yì）參數等加工信息後，用由文字、數字和符號（hào）組成的標準數控代碼，按規定的方法和格式，編製零件加工的數控程序單（dān）。編製程序（xù）的工作可由（yóu）人工進行；對於形狀複雜的零件，則要在（zài）專用（yòng）的編（biān）程（chéng）機或通用計算機上進行自動編程（APT）或CAD/CAM設（shè）計。

編好的（de）數控程序，存放在便於輸入（rù）到數控裝置的一種存儲載體（tǐ）上（shàng），它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等（děng），采用哪一種存儲載體，取決於（yú）數控裝置的設計（jì）類型。

二、輸入裝置

輸（shū）入裝置的作用是將程序載體（信息載（zǎi）體）上的數控代碼傳（chuán）遞並存入數控係統內。根據控製存儲介質（zhì）的不同，輸入裝置（zhì）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（zhí）接輸（shū）入數控係統；數控加工程序還可由編程計算（suàn）機用RS232C或采用（yòng）網絡通信方式傳送到數控係統中（zhōng）。

零件加工程序輸入過程有兩種（zhǒng）不同（tóng）的方式：一種（zhǒng）是邊讀入邊加工（數（shù）控（kòng）係統內存較小時），另一種是一次將零件加工程序全部讀入數控（kòng）裝置內部的存儲器，加工時再從內部存儲（chǔ）器中逐（zhú）段逐段調出進（jìn）行加工。

三、數控裝置

數控裝置是數控（kòng）機床的核心。數控裝置從內部存儲器中取出或接受（shòu）輸入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（jí）電路或係統軟件（jiàn）進行編譯、運算和邏輯處理後（hòu），輸出各種（zhǒng）控製信息和指令，控製機床各部分的工作，使其進行規定的有序運動和動作。

零件的（de）輪（lún）廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線（xiàn）組成，刀具在（zài）加工過程中必須（xū）按零件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動（dòng）。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（zhí）等數據，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坐標值之間進行“數據點的密化（huà）”，求出一（yī）係列中間點的坐標值，並（bìng）向相（xiàng）應（yīng）坐標輸出脈衝信號，控製（zhì）各坐標軸（即進給運動的各執行元件）的進給速度、進給方向（xiàng）和進給位移量等。

四、驅動裝置和位置檢測裝置

驅動裝置接受（shòu）來自數（shù）控裝置的指令信息，經功（gōng）率放大後，嚴（yán）格按照指令信息的要求驅動機床移動部件（jiàn），以（yǐ）加工出符合圖樣要求（qiú）的零件。因此，它的伺服精（jīng）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（chǎn）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。目前大都采用直流或交流伺服電動機作為執行（háng）機構。

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

五、輔助控製裝置

輔助控製裝置的主要作用（yòng）是接收數控裝置（zhì）輸出的開關量指令信（xìn）號，經過編譯、邏輯判別和運動，再（zài）經功率放大後驅動相應的電器（qì），帶動機床的（de）機械（xiè）、液壓、氣動等輔（fǔ）助裝置完成指令規（guī）定的（de）開關量動作。這些（xiē）控製包括主軸（zhóu）運動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選（xuǎn）擇和交換指令（lìng），冷卻、潤滑裝（zhuāng）置的（de）啟動停止，工件和（hé）機床部件的鬆開、夾（jiá）緊，分度工作台轉位分度等開關輔助動（dòng）作。

由（yóu）於可編程邏輯控製器（PLC）具有響（xiǎng）應快，性能可（kě）靠（kào），易於使用、編程和修（xiū）改程（chéng）序並可直接啟動機床開關（guān）等特點（diǎn），現（xiàn）已（yǐ）廣泛用作數控機床的輔助控製裝（zhuāng）置。

六、機床本體

數控機床（chuáng）的（de）機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作台以（yǐ）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（kòng）機床在整體（tǐ）布局、外觀造型、傳動係統、刀具係統的（de）結構以及操作機構等方麵都（dōu）已發（fā）生了（le）很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數控機床的要求和充（chōng）分發揮數控機床的特點。