數控機床的組成和工作原（yuán）理

數控機床由程序編製及程序載體、輸入裝（zhuāng）置、數控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控製（zhì）裝置、機床本體等幾部分組成（chéng）。

一、程序編製及程序載（zǎi）體

數控程序是數控機床自動加工零件的工作指令。在對加工零件進行工藝分析的基礎上，確定零件坐標係（xì）在（zài）機床坐標係上的相對位置（zhì），即零件在機床上的安裝位置；刀具與零件相對（duì）運動的尺寸參數；零件加工（gōng）的工藝路（lù）線、切削加工的工藝參數以及輔助裝置的動作等。得到零件的所有運動、尺寸、工藝參數等加工信息後，用由文字、數字（zì）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（de）數（shù）控程序單。編製程序的工（gōng）作可由人工進行；對於形狀複雜的零件，則要在專（zhuān）用的編程機或通用計算機上進行自動編程（APT）或CAD/CAM設計。

編好的數控程序，存放在便於輸（shū）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（hé）磁盤等，采用哪一種存儲（chǔ）載體，取決於數控裝置的設計類型。

二、輸入裝置

輸入裝置的作用是將程序載體（信息（xī）載體）上的數控代碼傳遞並（bìng）存入數控係統內。根據控製存儲介質的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數控機（jī）床加（jiā）工程序也可通過鍵盤用手工方式（shì）直接輸入數（shù）控係統；數控加工程序還可由編程計（jì）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（yǒu）兩種不同的方式：一種是邊讀入邊（biān）加工（數控係統內存較小時），另一種是一（yī）次將零（líng）件加工程序全部讀（dú）入數控裝置內部的存（cún）儲器，加工（gōng）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（shù）控裝（zhuāng）置是數控機床（chuáng）的（de）核心。數控裝置從內部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段（duàn）數控加工程序，經過數控裝置的邏輯電路（lù）或係統軟件進行編（biān）譯、運算和邏輯處理後，輸出各種（zhǒng）控製（zhì）信息和指令，控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，刀具在加工過（guò）程中必須按零件形狀和尺寸的要求進行運（yùn）動，即按圖形軌跡移動（dòng）。但輸入的零件加工程序隻能是各線段軌跡的起點和終點坐標值等數據，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點坐標值之間進行“數據點的密化”，求出一係列中間點的坐標值，並向相應坐（zuò）標輸出脈衝信號，控製各坐標（biāo）軸（即進給運動的各執行元件）的進給速度、進給方（fāng）向和進給（gěi）位移量等。

四、驅（qū）動裝置和位置檢測裝（zhuāng）置

驅動裝置（zhì）接受來自數（shù）控裝置的指令（lìng）信息（xī），經功率放（fàng）大後，嚴格按照指令信息的要求（qiú）驅（qū）動機床移動部件，以加工出符合圖樣（yàng）要求的零件。因此，它的伺服精度和動態響應性能是影（yǐng）響數控機床加（jiā）工精度、表麵質量和生（shēng）產率的重要（yào）因素之一（yī）。驅動裝置包括控製器（含功率放大器）和執行（háng）機構兩大部分。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各坐標軸的實際位移量檢測出來，經反饋係統輸入到機床的數控裝（zhuāng）置之後，數（shù）控裝置將反饋回（huí）來的實際位移量值與設定值進行（háng）比較，控製驅動裝置按照指令（lìng）設定值運動。

五（wǔ）、輔助控製裝置

輔助（zhù）控製裝置的主要作用（yòng）是（shì）接（jiē）收數控（kòng）裝置輸出的開關（guān）量指令信號，經過（guò）編譯、邏輯判別和運動，再經（jīng）功率放大後驅動相應（yīng）的電器（qì），帶動機床的（de）機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開關量動作。這些（xiē）控製包括（kuò）主軸運動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝（zhuāng）置的啟動停止，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（zhù）動作。

由於（yú）可編程邏輯控製器（PLC）具有響應快，性（xìng）能可靠，易於使（shǐ）用、編（biān）程和修改程序並可直接啟動機床開關等特（tè）點，現已廣泛用作數控機床的輔助控製裝置。

六（liù）、機床本體（tǐ）

數控機床的機床本體與傳統機床相似，由主軸（zhóu）傳動裝置、進給傳動裝置（zhì）、床身、工（gōng）作台以及輔助運動裝置、液壓氣動係統、潤滑係（xì）統、冷（lěng）卻裝（zhuāng）置等組成。但數控機床在整體（tǐ）布（bù）局、外觀造型、傳動係統、刀具係統的結構以及操作機構等方麵都已發生了很（hěn）大的變化。這種變化的目的是為了滿足數控機床的要求和（hé）充分發揮（huī）數控機床的特點。