數控機床的組成和（hé）工作（zuò）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（fǔ）助（zhù）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（gōng）作（zuò）指令。在對加工零件進行工藝分析（xī）的（de）基礎上，確定零件坐標係在機床坐標係上的相（xiàng）對位置，即零件在機床上的安（ān）裝位置；刀具與零件相對運動的尺（chǐ）寸參數；零件加工的工藝路線、切削加工（gōng）的工藝參數以及輔助裝置的動作等。得到（dào）零件的所有運動、尺寸、工藝參數（shù）等加（jiā）工信息後，用由文字、數字和符號組成的標準數（shù）控代碼，按規定的方法和格式（shì），編製零件加工的（de）數（shù）控程序單。編製程序的工作可由人工進行；對於形狀複雜的零件（jiàn），則要在專用的編程機或（huò）通用計算機（jī）上進行自動編程（chéng）（APT）或CAD/CAM設（shè）計。

編好的數控程序，存放在便於輸入到數控裝置的一種存儲載體上，它可（kě）以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一（yī）種存儲載體，取決於數控裝置的設計類型。

二、輸入（rù）裝置

輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體（tǐ））上的數控代碼傳遞並存入數控係統內。根據控製存（cún）儲介質（zhì）的不同，輸入裝置可以是（shì）光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數控機（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程計算機用RS232C或采用網絡通信方式傳送到數控係（xì）統中。

零件加工程序輸入過程有兩種不同的方（fāng）式：一種是邊（biān）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（háng）加（jiā）工。

三（sān）、數控裝置

數（shù）控裝置（zhì）是（shì）數控機床的核心。數控裝置從內部存儲器中取出或接受輸入裝置（zhì）送來的一段（duàn）或（huò）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、運算和邏輯處理後，輸出各種控製信息和指令，控製機（jī）床各部分的工作，使其進行規定（dìng）的有序運動和動作。

零（líng）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（dòng），即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加（jiā）工程序隻能是各線段軌跡（jì）的起點和終點坐標值（zhí）等數據，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補（bǔ），也就是在線段的起點和終點坐標值之間進行“數據點的密化”，求出一係列中間點的（de）坐標值，並向相應坐標輸出脈（mò）衝信號，控製各坐標軸（即進給運動（dòng）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（hé）位置檢測裝置

驅動裝置（zhì）接受（shòu）來自數控裝（zhuāng）置的指令信息，經功率放大後，嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動部件，以加（jiā）工出符合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度（dù）和動態響應性能是影響（xiǎng）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（dòng）裝置（zhì）包括（kuò）控製（zhì）器（含功率放大器）和執行機構兩（liǎng）大部分。目前大都采用直流或交流伺服電動機作為執行機構（gòu）。

位置檢測裝置將數控機床（chuáng）各坐標軸的實際位（wèi）移量檢測出（chū）來，經反饋係統輸入到機床的數控裝置（zhì）之後，數控裝置將（jiāng）反（fǎn）饋回來（lái）的實際位移量值與設定值進（jìn）行（háng）比較，控製驅動裝置按照（zhào）指令設定值運動。

五（wǔ）、輔助控製裝置（zhì）

輔助控製裝置的主要作用是接收數控（kòng）裝置輸出（chū）的開關量（liàng）指令信（xìn）號，經過編譯、邏輯判別和運（yùn）動，再經功率放大後（hòu）驅動相應的電（diàn）器，帶（dài）動機床的機（jī）械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令（lìng）規定的開關量動作。這些控製包括主軸運動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選（xuǎn）擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工（gōng）件和機床部件的鬆開、夾緊，分度工作台轉位分度等開關（guān）輔助動作。

由於可（kě）編程邏輯控製（zhì）器（qì）（PLC）具有（yǒu）響應快，性能可（kě）靠，易於使用、編程和修改程序並可直接啟動機（jī）床開關等特點，現已（yǐ）廣泛用作數控機床（chuáng）的輔（fǔ）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（chuán）動裝置、進給傳動裝置、床身、工作台以及輔助運動裝置、液壓氣（qì）動係統、潤（rùn）滑係（xì）統、冷卻裝置等組（zǔ）成。但數控機（jī）床在整體布（bù）局、外觀造型、傳動（dòng）係統、刀具（jù）係統的結構以及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（mǎn）足數控機床的要求和充（chōng）分發揮數控機床的特點。