數控機（jī）床的組成和工作原理（lǐ）

數控機床由程序編製及程序（xù）載體、輸入裝置、數（shù）控裝置（CNC）、伺服驅動（dòng）及位置檢測、輔助控製裝（zhuāng）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（xù）是數控（kòng）機床自動加工零件的工作指令。在對加工零件進行工藝分析的基礎上，確定零（líng）件（jiàn）坐標係在機床坐標係上的相對位置，即零件在機床上的安裝位置；刀具與零件相對運動的尺寸參數；零件加工的工藝路線（xiàn）、切（qiē）削加工的工（gōng）藝參數以及輔助裝置的動作等。得到零件的所有運動、尺（chǐ）寸、工藝參數等加工信息後，用由文字、數字和符號（hào）組成的標（biāo）準數控代碼（mǎ），按規定的方法和格式（shì），編製零件加工的數（shù）控程序單。編製程（chéng）序的工作可由人工進行；對於形狀複雜的零件，則要在專用的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（de）數（shù）控程序，存放在便於輸入到數控（kòng）裝置的一種存儲載體上，它可以是穿（chuān）孔紙帶、磁帶和磁（cí）盤（pán）等，采用哪一種存儲載體，取決於數控裝置（zhì）的設（shè）計類型。

二（èr）、輸入裝置

輸入裝置的作（zuò）用是將程序載體（信息載體）上的數控代（dài）碼傳遞並存入數（shù）控係統（tǒng）內。根（gēn）據控製存儲介質的不同，輸入裝置可（kě）以是光電閱讀機、磁帶（dài）機（jī）或軟盤驅動器等。數（shù）控機（jī）床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數控係統；數控加工程序還可由編（biān）程計算機用RS232C或（huò）采用（yòng）網絡通信方（fāng）式傳送到數控係統中。

零件加工程序輸（shū）入過程有兩種不同的方式：一種是邊（biān）讀入邊加工（數控係統內存較小時），另（lìng）一種是一次將零件加工程序全部讀入數控裝（zhuāng）置內部的存儲器，加工時再從內部存儲器中逐段（duàn）逐段調出進行加工。

三、數控裝置（zhì）

數控裝置是數控機床的核心。數控裝置從內部存儲器中取出（chū）或（huò）接受輸入裝置送來的一段或幾段數（shù）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（yùn）算（suàn）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（bù）分的（de）工作，使其進行規定的有（yǒu）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（yuán）弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按零件形（xíng）狀和尺寸（cùn）的要求進行運動（dòng），即按圖（tú）形（xíng）軌跡移動。但輸入的零件加工程（chéng）序（xù）隻能是各線段（duàn）軌跡的起點和終點坐標值（zhí）等數據，不能滿足要求，因（yīn）此要進行軌跡（jì）插補，也就是在線段的起點（diǎn）和終點坐標值之間進行“數據點的密化”，求（qiú）出一係列中（zhōng）間點的坐標值，並向相應坐標輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即進給運動的各執行元件）的進給速度（dù）、進給方向和（hé）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（lái）自（zì）數控（kòng）裝置的指令信息，經功率放大（dà）後（hòu），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）合圖樣要求的零件。因此，它的（de）伺服精度和動態響應性能是影響數控機床加工精度、表麵質量和生產率的重要因素之一。驅動裝置包括控製器（含功（gōng）率放大器）和執行機構兩大部分。目前大（dà）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機床各坐標軸的實際位移量檢測出來（lái），經反饋係統輸入到（dào）機床的數控裝置之後，數控裝置將反饋回來的實際（jì）位移量值與設定值進行比較，控製驅動裝置（zhì）按照指令設定值運動。

五、輔助控製（zhì）裝置

輔助控製裝置的主要作用是接收數（shù）控裝置輸出的開關量指令信號，經過（guò）編譯、邏輯（jí）判別和運動，再經功率（lǜ）放大後驅動相應的電器，帶動機床的機（jī）械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開關量（liàng）動作。這些控製包括主軸運動部件的變速、換向和啟停指（zhǐ）令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動（dòng）停止（zhǐ），工件（jiàn）和機床部件的鬆開、夾（jiá）緊，分度工作台轉位分度等開關輔助動作。

由於可編程邏輯控製器（PLC）具有響應快，性能可靠（kào），易於使（shǐ）用、編程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（shù）控機床（chuáng）的輔（fǔ）助控製裝置。

六、機床本體

數（shù）控機床的機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動裝置（zhì）、進給傳動裝置、床身、工作台以及輔助運動裝置、液（yè）壓氣動係統、潤滑係統、冷卻裝（zhuāng）置等組成。但數（shù）控機床在整體布局、外觀造型、傳動係統、刀具係統的結構以及操作機構（gòu）等方麵都已發生了（le）很大的變化。這種變化的目（mù）的是為了滿足（zú）數控機床的要求和充分（fèn）發揮數控機床的特點。