​數控機床的組成和工作原理

數控機床由程序編（biān）製及程序載體、輸入裝置、數控裝置（CNC）、伺服驅動（dòng）及位置檢測、輔助控製裝置（zhì）、機床本體等幾（jǐ）部分組成。

一、程（chéng）序編製及程序載體

數控（kòng）程序是數控機床自動加工零件的工作指令（lìng）。在對加（jiā）工零件進行工藝分析的基礎（chǔ）上（shàng），確定零件坐標係在機床（chuáng）坐（zuò）標（biāo）係上的相對位置，即零件在（zài）機（jī）床（chuáng）上（shàng）的安裝位置；刀具與零件相（xiàng）對運動的尺寸參（cān）數；零件加工的工藝（yì）路線、切削加工（gōng）的工藝參數以（yǐ）及輔助（zhù）裝置的動作等。得到（dào）零件的所有運動、尺寸、工藝參數等加工信息後（hòu），用由文字、數字和符號組成的標準數控代碼，按規定的方法和格式，編製零件加工（gōng）的數控（kòng）程序單。編製（zhì）程序的工作可由人工（gōng）進行；對於形狀複雜（zá）的（de）零件，則要在專用的編程機或通用計（jì）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（zài）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）一種存儲載體，取決於數控裝置的設計類型。

二、輸入裝置

輸（shū）入裝置（zhì）的作用是將程序載體（信息載體）上的數控代碼傳遞並存入數控係統內。根據控製（zhì）存儲介質的不同，輸入（rù）裝置可以是光電閱（yuè）讀機、磁帶機或軟盤（pán）驅動器等。數控機床加工程序也（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（cǎi）用（yòng）網絡通信方（fāng）式傳（chuán）送到數控係統中。

零件（jiàn）加工程序輸入過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數控係統內存較小（xiǎo）時），另（lìng）一種是一次將零（líng）件加工程序全部讀入數控裝置內部的存（cún）儲器，加工時再從內部存儲器（qì）中逐段逐段調出進行加工。

三（sān）、數控裝（zhuāng）置

數控裝置是數控（kòng）機（jī）床（chuáng）的核心。數控裝置從內部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的（de）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（kòng）製信息和（hé）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。

零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀（dāo）具在加工過程（chéng）中必須按零件形狀（zhuàng）和尺（chǐ）寸的要求進（jìn）行運動，即按圖形軌跡移動。但（dàn）輸入的零件加工程序隻能是各線段軌跡的起點和終（zhōng）點坐標值等數據，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就（jiù）是在線段（duàn）的起點和終點坐（zuò）標值之間進行（háng）“數據點的密化”，求出一係列中間點的坐標值，並向相應坐（zuò）標輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即進給運動的各執行元（yuán）件）的進給速度、進給方向和進給位移量等。

四、驅動裝置和位置檢測裝置

驅動裝（zhuāng）置接受（shòu）來自數控裝置的指令信息，經功率放大後，嚴格按照（zhào）指令信息的要求驅動機床移動部件，以加工出符合圖樣要求的（de）零件（jiàn）。因此，它的伺服（fú）精（jīng）度和動態響（xiǎng）應性能是影響數控機床加工精（jīng）度、表麵質（zhì）量和生產率的重（chóng）要因素之一。驅動裝置包括（kuò）控製器（含（hán）功率放大器）和執行機構兩大部（bù）分。目前（qián）大（dà）都采用直（zhí）流或（huò）交流伺服電（diàn）動機（jī）作為執行機構。

位置檢測裝置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（zhī）後，數控裝置將反饋回來的實際（jì）位移量值（zhí）與設定值（zhí）進行比較，控（kòng）製驅動裝置按照指令設定值運動。

五、輔助控（kòng）製裝置

輔助控製裝置的主要作用是接收數控裝（zhuāng）置輸出的開關量指令信號，經過編譯、邏輯判（pàn）別（bié）和運動，再經功率放（fàng）大後驅動相（xiàng）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（dòng）作。這（zhè）些控製包括主軸運動部件（jiàn）的變速、換向和啟停指（zhǐ）令，刀（dāo）具的選擇和交換指令，冷（lěng）卻、潤滑裝（zhuāng）置的啟動停止，工件和機床部件的鬆開（kāi）、夾緊，分度工作台轉（zhuǎn）位（wèi）分度等開關（guān）輔助動作。

由於可編程（chéng）邏輯控製器（PLC）具有響（xiǎng）應快，性能（néng）可靠，易於使用、編（biān）程和修改程序並可（kě）直接啟動機床開關（guān）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（shù）控機床的機床本體與傳統機（jī）床相似，由主軸傳動裝置、進（jìn）給傳動裝置、床身、工作台以（yǐ）及輔助運動裝置、液壓氣動係（xì）統、潤（rùn）滑係（xì）統、冷卻裝（zhuāng）置等組成。但數控機床在（zài）整體布局、外觀造型、傳（chuán）動係統、刀具係統的結構以（yǐ）及操作機構等方麵都已發生了很大的變化。這種（zhǒng）變化的目的是為了滿足數控機（jī）床的要求和充分發（fā）揮數控機床的特點。