數控機床（chuáng）的組成和（hé）工作原理

數控機床由程序編製及程序載體、輸入裝置、數控裝（zhuāng）置（zhì）（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成。

一、程序編製及程序載體

數控程序是數控機床自動加工零件的工作指令。在對加工零件（jiàn）進行工（gōng）藝分析的基礎上，確（què）定零件坐標係在機床坐標係（xì）上的相對位置，即（jí）零件在機床上的安裝位置；刀具與零件（jiàn）相對運動（dòng）的尺寸參（cān）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、尺寸、工藝參數等加工信息後，用由文字、數（shù）字和符號組成的標準數控代碼，按規定的（de）方（fāng）法和格式，編製零件加工的數控程序單。編製程序的工作可由（yóu）人工進行；對於形（xíng）狀複雜的零件，則要在專用的編程（chéng）機或通用計（jì）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（zài）便於輸入到數控裝置的一種存儲載體上，它可以（yǐ）是穿孔紙帶、磁（cí）帶和（hé）磁盤等，采用哪一種存儲載體（tǐ），取決於數控裝置的設計（jì）類型。

二（èr）、輸入裝置

輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體（tǐ））上的數控代碼傳（chuán）遞並存入數控係統內。根據控製存儲介質的不同，輸（shū）入裝置可以（yǐ）是光電閱（yuè）讀機、磁帶機或軟盤驅（qū）動器等。數控機床加工程序也可通過（guò）鍵盤用手工方式直接輸入數控係（xì）統；數控加工程序還可由編程計（jì）算機用RS232C或采（cǎi）用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不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數控係（xì）統內存較（jiào）小時），另一種是一次將零件（jiàn）加工程序全部讀入數控裝置內部的存儲器，加工時再從內部存儲器中逐段逐段調出進行加工。

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（bù）存儲器中取出或（huò）接受輸入（rù）裝置送來（lái）的一段或幾段數控加工程序，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（jí）處理後（hòu），輸出各種控製信息和指令，控（kòng）製機床各部分的工作，使（shǐ）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，刀具在加（jiā）工過程中必須按（àn）零件形狀和尺寸的要求進行運動（dòng），即按圖形（xíng）軌跡移（yí）動。但輸入（rù）的零件加工（gōng）程序隻能是各（gè）線段軌跡的（de）起點和終點坐標值等數（shù）據，不能滿足要求，因此要進行軌（guǐ）跡插補，也就是在線段的起點和終點坐（zuò）標值之間進行“數據點的（de）密化”，求出一係列中間點的坐標值，並向相應坐標輸（shū）出脈衝信號，控製各坐標（biāo）軸（即進給運動的各執（zhí）行元件）的進給速度、進給方向和進（jìn）給位移量等。

四、驅動裝置和位置檢測裝置（zhì）

驅動裝（zhuāng）置接受來自數控裝置的（de）指（zhǐ）令信息，經功率放大後，嚴格按照指令信息的要（yào）求驅動（dòng）機床移動部件，以加工出符合圖樣要求的零（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精度、表麵（miàn）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。目前大都采用直流或交流伺服電動機作（zuò）為執行機構。

位置檢測裝置將數控機床各坐標軸的實（shí）際位移量檢測出來，經反饋（kuì）係統輸入到機床的數控裝置（zhì）之後，數控裝置將反饋（kuì）回來的（de）實際位移量值與設定值進行比（bǐ）較，控製驅動裝置按照指令設定值運動。

五、輔助控製裝置

輔助控製裝（zhuāng）置的主要作用是接收（shōu）數控裝置輸出的開關量指令信號，經過編（biān）譯、邏輯（jí）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（zhù）裝置完成指令（lìng）規定的開關量動作。這些控製包括主軸運動（dòng）部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選（xuǎn）擇（zé）和交（jiāo）換指令，冷（lěng）卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和機（jī）床部（bù）件的鬆開、夾緊，分度（dù）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）具有響應快，性能可靠，易於使用、編程（chéng）和修改程序並可直接啟動機床開關等特點，現已廣泛用（yòng）作數控機床的輔助控製裝置（zhì）。

六、機床本體（tǐ）

數控機床的機（jī）床本體與傳統機床相似，由主軸傳（chuán）動（dòng）裝置、進給傳動裝（zhuāng）置、床身、工作台以及輔助運動裝置、液壓氣動係統、潤滑係統、冷卻裝置等（děng）組成。但數（shù）控（kòng）機床在整體布局、外觀造型、傳動係統（tǒng）、刀具係統的結構以及（jí）操作機構等方麵都已發（fā）生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數控機床的要（yào）求和充分發揮數控機（jī）床的特（tè）點。