數控機床的組成和工作原（yuán）理

數控機床由程序（xù）編製及程序載（zǎi）體、輸（shū）入裝置、數控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔（fǔ）助控製裝置、機床本體（tǐ）等幾部分組成。

一、程（chéng）序編製及程序載體

數控程序是數控機（jī）床自動加工零件的工作指令。在對加工零件進行工藝（yì）分析的基礎上，確定零件坐標係在機床坐標係上的相對位（wèi）置（zhì），即零（líng）件在機床上的安裝位（wèi）置；刀具與零件相（xiàng）對運動的尺寸參數；零件加工的工藝路線、切削加工（gōng）的工藝參數以及（jí）輔助裝置的動作等。得到零件（jiàn）的所有運動、尺寸、工藝參數等加工信息後，用由文（wén）字、數（shù）字和符號組成（chéng）的標準數控代碼，按規定的方法和（hé）格（gé）式，編製零件加工的數控程序單。編製程序的工（gōng）作可由人工進行；對於形狀複雜的零件，則要在專（zhuān）用的（de）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（dài）、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲載體，取（qǔ）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程序載體（tǐ）（信息（xī）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（jī）、磁帶機或軟盤驅動（dòng）器等。數控機床加（jiā）工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數控係統；數控加工程（chéng）序還可由（yóu）編程計算（suàn）機用RS232C或采用網絡通（tōng）信方（fāng）式傳送到數控係統中。

零件加工程（chéng）序輸入過程有兩（liǎng）種不同（tóng）的方式：一種是邊讀入邊加工（數控係統（tǒng）內存較（jiào）小時），另一種是一次將零件加工程序全（quán）部讀入數控（kòng）裝置內部的存儲器，加工時再從內部存儲器中逐段（duàn）逐段調出進行（háng）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（bù）存儲器中取出或（huò）接受輸入裝置送來的一段或幾段數控加工程序，經過數控裝置的邏輯電（diàn）路或係統（tǒng）軟件進行編譯、運算和邏（luó）輯處理後，輸出（chū）各種控製信息和指令，控製機床各部分的工作，使其進（jìn）行規定的有序（xù）運動和動作。

零（líng）件的輪（lún）廓（kuò）圖形往往由直線、圓弧或其（qí）他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中（zhōng）必須按（àn）零件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移（yí）動。但輸入的零件加工程序隻能是各線段（duàn）軌跡的起點和終點坐標值等數據，不能（néng）滿足要（yào）求，因此要進（jìn）行軌跡插補，也就是在線段的起（qǐ）點（diǎn）和終點坐標值之間進行“數據點的密化”，求出一係列中間點的坐標值，並向相應坐標輸出脈衝信（xìn）號，控製各坐標軸（即進給運動的各執行元件）的進給（gěi）速度、進給方向和進給位移量等。

四（sì）、驅動裝置和位置檢（jiǎn）測裝置（zhì）

驅動（dòng）裝（zhuāng）置接（jiē）受來自數控裝置的指令信息，經功率放大後（hòu），嚴格按照（zhào）指令信息的要求驅（qū）動機床移動部件，以加工出符合圖樣要求的零（líng）件。因此（cǐ），它的伺服精度和動態響應性能是影響（xiǎng）數控機床加工精度、表麵質量和（hé）生產率的重要因素之一。驅（qū）動（dòng）裝置包（bāo）括控製器（含（hán）功率放大器）和執（zhí）行機構兩（liǎng）大部分（fèn）。目前（qián）大（dà）都采用直流或交流伺服電動機（jī）作為執行機構。

位置檢測（cè）裝置將數控機（jī）床各坐標軸的實際位移量檢測出來，經反饋（kuì）係統輸入（rù）到機床的數控裝置之後（hòu），數（shù）控裝置將反饋回來（lái）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（lìng）設定值運動。

五、輔（fǔ）助控製裝置

輔助控製裝置的主要作用是接收數控裝（zhuāng）置輸（shū）出的開關量（liàng）指令信號，經過編譯、邏輯判別和運動，再經（jīng）功率放大後驅動相應的電器，帶（dài）動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指（zhǐ）令（lìng）規定的開關量動作。這些控製包括主軸運動部件的（de）變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件（jiàn）和機床部件的鬆開、夾緊，分（fèn）度工作台轉位分度等開關輔助動作。

由於可編程（chéng）邏輯控（kòng）製器（PLC）具有響應快，性能可靠，易於（yú）使用、編（biān）程和修改程序並可直接啟動機床（chuáng）開關等特點，現已廣泛（fàn）用作數控機床的輔助控製裝置。

六、機床本體

數控機床（chuáng）的機床本（běn）體與傳統機床相似（sì），由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作台以及（jí）輔助運動裝（zhuāng）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局、外（wài）觀造型、傳動係統、刀具（jù）係統（tǒng）的結構以及操作機構等方麵都已發生了很大的變（biàn）化。這種變化的目的是為了滿足（zú）數（shù）控機床（chuáng）的要求和充分發揮數（shù）控機床的特點。