數控機床（chuáng）的組成和工作原理（lǐ）

數控機床由程序編（biān）製及程序載體（tǐ）、輸入裝置、數控（kòng）裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢（jiǎn）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（lìng）。在對加工零件進行工藝分析的（de）基礎（chǔ）上，確定零件坐標係在機床坐（zuò）標係上的相（xiàng）對位（wèi）置，即零件在機床上的安裝位置；刀具（jù）與零件相對運動的尺寸參（cān）數；零件（jiàn）加工的工藝（yì）路線、切削加工的工藝參數以及輔（fǔ）助裝置的動作等。得到零件的所有運動、尺寸、工藝參數等加（jiā）工信息後，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，編製零件加工的數控程序單。編製程序的工作可由人工進行；對於形狀複雜的零（líng）件，則要在（zài）專用的編程機或通用計算機上（shàng）進行自（zì）動編程（APT）或CAD/CAM設（shè）計。

編好的數（shù）控（kòng）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（chuān）孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲載體（tǐ），取決於（yú）數控裝置的設計類型。

二、輸（shū）入裝置

輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體（tǐ））上（shàng）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（zhì）可（kě）以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數控機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（kòng）加工程（chéng）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（xì）統內（nèi）存較小時），另一種是一次將零件（jiàn）加工程（chéng）序全部讀入數控裝置內部的存儲器，加工（gōng）時再從內部存儲器中逐段逐段（duàn）調出進行加工。

三、數控裝置

數控（kòng）裝（zhuāng）置是數控機床（chuáng）的（de）核心。數（shù）控（kòng）裝置從內部存儲器中（zhōng）取出或接受輸入裝置送（sòng）來的一段或（huò）幾段數控加工程序，經過（guò）數控裝置的邏輯電路或係統（tǒng）軟（ruǎn）件進行（háng）編譯、運算和邏輯處理後，輸出（chū）各種控製信息（xī）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，刀具在加工過程中（zhōng）必須按零（líng）件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌（guǐ）跡移動。但輸入的零件加工程（chéng）序隻能是各線段（duàn）軌跡的起點和終點坐（zuò）標值等數據，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線段的起點和終（zhōng）點坐標值之間進行“數據點的密（mì）化”，求出一係列中間點的坐標值，並向相應坐標輸出脈衝信號，控製各坐標軸（即進給（gěi）運動的各執行元件）的進給速度、進給方向和進給位移量等。

四、驅動裝置和位置（zhì）檢（jiǎn）測裝置

驅動裝置接受來自數控（kòng）裝置的指令信息，經功（gōng）率放大後，嚴格按（àn）照指令信息的要（yào）求驅動機床移動部件，以加工出符合圖樣要求的零件（jiàn）。因此，它（tā）的伺服精度和（hé）動態響應性能是影響數控機床加工精度、表麵（miàn）質（zhì）量和生產率的（de）重要因素（sù）之一。驅動裝置包（bāo）括控製器（qì）（含功率放大器）和執行機構兩大部分。目前大都采用直流或（huò）交（jiāo）流伺服電（diàn）動機作為執（zhí）行機構。

位置檢測裝置將（jiāng）數（shù）控機床（chuáng）各坐標（biāo）軸的實際位移（yí）量檢測出（chū）來，經反（fǎn）饋係統輸（shū）入到機床的數控裝置之後，數控（kòng）裝置將反饋（kuì）回來的實際位移量值與設定值進行比較（jiào），控製驅動裝置按照指令設定值運動（dòng）。

五、輔助控製裝置

輔助控製裝置的主要作用是（shì）接收數控（kòng）裝置輸出的開關量指令信號，經過（guò）編譯、邏輯判別和運（yùn）動，再經功率放大後驅動相應的電器，帶動機（jī）床的機械、液壓、氣動等輔助裝置（zhì）完成指令規定的開關量動作。這些控製（zhì）包括主軸運動部件的（de）變（biàn）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（de）啟動停止，工件和（hé）機床部件的鬆開、夾緊（jǐn），分（fèn）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（kuài），性能可靠，易（yì）於使用、編程和修改程（chéng）序並可直接啟（qǐ）動機床開關等特點，現已（yǐ）廣泛用作數（shù）控機床的輔助控製裝置。

六、機床本體

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