數控機床的組成（chéng）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）、伺服驅動及位置檢測、輔助控製裝置、機床本體等幾部分組（zǔ）成（chéng）。

一、程序編製及程序（xù）載體

數控程序是數控機床自動加工零件的工作指（zhǐ）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（zuò）標係上的相對位置，即零件在機床上的安裝位置；刀具與零件相對運（yùn）動的尺寸參數；零件加（jiā）工的（de）工藝路線（xiàn）、切削加工的工藝參數以及輔助裝置的動（dòng）作等。得到零件的所有運動（dòng）、尺寸、工藝（yì）參數（shù）等加工信息後，用由文字、數字和符號組成的標準數控代（dài）碼，按規定的方法和格式（shì），編製零件加工的（de）數控程序單。編製程序（xù）的工作可由人工進（jìn）行；對於形狀（zhuàng）複雜的零件，則要在專用的編（biān）程機或通用計算（suàn）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（cún）儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存（cún）儲（chǔ）載（zǎi）體，取（qǔ）決於數（shù）控裝置的設計類型。

二、輸入裝置

輸入裝置的作用是將程序（xù）載體（信息（xī）載體）上的數控代碼傳遞並存入數控係統內。根據控製存儲介質的不（bú）同，輸入裝置可以是（shì）光電閱讀機、磁帶機或軟（ruǎn）盤驅動器等。數控機床（chuáng）加工程序也可通過鍵盤用手工方（fāng）式直接輸入數控係（xì）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數控係統中。

零件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（數控係統內存較小時），另一種是一次將零件加工（gōng）程序全部讀入數控裝置內部的存儲器，加工時（shí）再從內部存（cún）儲器中逐段逐段調出進（jìn）行加（jiā）工。

三、數控裝置

數控裝（zhuāng）置是數控機床的核心。數控裝（zhuāng）置從內部存儲器（qì）中取出或接（jiē）受輸（shū）入裝置（zhì）送來的一段或幾段數（shù）控加工程序，經過數控裝置的邏（luó）輯電路或係統軟件進行編譯、運算和邏輯處（chù）理後，輸出各種控製信（xìn）息和指令，控製機床各部分的工（gōng）作，使其進行規定的有序運動和動作。

零件的輪廓圖形往往（wǎng）由直線、圓弧或其（qí）他非圓弧（hú）曲線組成，刀具在加工過程中必須按（àn）零件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形（xíng）軌跡（jì）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（hé）終點坐標值等數據，不能滿足要求，因此要進行（háng）軌（guǐ）跡插補，也就是在線段（duàn）的起點和終點坐標值之間（jiān）進行“數據點的密化”，求出（chū）一係列中間點的坐標值，並向相應坐標（biāo）輸出脈衝信號，控製各（gè）坐標軸（zhóu）（即進（jìn）給運（yùn）動（dòng）的各執行元件）的進給速（sù）度、進給方向和進（jìn）給位（wèi）移量等。

四、驅動裝置（zhì）和位置檢測（cè）裝置

驅（qū）動裝置接受來自數控（kòng）裝置的指令信息，經功率放（fàng）大後，嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動部件，以加工出符（fú）合圖樣要求的零（líng）件。因此，它的伺服精度和動態響應性能是影響數控機床加工（gōng）精度、表麵質量和生產（chǎn）率的重（chóng）要（yào）因素之一。驅動（dòng）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（sì）服電動機作為（wéi）執行機構。

位置檢測裝（zhuāng）置將數控機床各坐標軸的實際位移（yí）量檢測出來，經反（fǎn）饋係統輸入到機床的數控裝置之後（hòu），數控裝（zhuāng）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（àn）照指令設定值運動。

五、輔助控（kòng）製裝（zhuāng）置

輔助控（kòng）製裝置的主要（yào）作用是接收（shōu）數控（kòng）裝置輸出（chū）的（de）開關量指令信號，經過編（biān）譯、邏輯判別和運動，再經功率放大後驅動相（xiàng）應的電器，帶動機床（chuáng）的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定（dìng）的開關量動作。這些控製包括主（zhǔ）軸運動部件的變速、換向和啟（qǐ）停指令，刀具的選擇（zé）和交換指令（lìng），冷卻、潤滑裝置的啟動停（tíng）止，工件和機床部件的鬆開、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（jí）控製（zhì）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等特點，現已廣（guǎng）泛用作（zuò）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）裝置、進給傳動裝置、床身、工作台以及（jí）輔助運動裝置、液壓（yā）氣動（dòng）係統、潤滑（huá）係統、冷（lěng）卻裝置等組（zǔ）成。但數控機床在整體布局、外觀造型、傳動係統、刀（dāo）具係（xì）統的結構以及（jí）操作機構等方麵都已發生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數控機（jī）床的要求和充分（fèn）發揮數控機床的特點。