數控機床的組成和工作原（yuán）理

數控機床由程序編製及（jí）程序（xù）載體、輸入裝置、數控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控製裝置、機（jī）床本體等幾部分組成。

一、程序編製（zhì）及程序載體

數（shù）控程序是數控（kòng）機床自動加工零件的工作指（zhǐ）令。在對加工零件進行工藝分析的基礎上，確定零件坐標係在（zài）機床坐標係上的相對位置，即零件在機床上（shàng）的安（ān）裝位置；刀具與零件相對運動的尺寸參（cān）數；零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數以及輔助裝置的動作等。得（dé）到零件（jiàn）的所有運動、尺寸、工藝參數等加工信息後，用由文字、數字和符號組成（chéng）的標準數控代碼，按（àn）規定的方法（fǎ）和格式，編製零件加工的數（shù）控程序單。編（biān）製程序的（de）工作可由人工進行；對（duì）於形（xíng）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，存放在便於輸入到數控裝（zhuāng）置的（de）一種存儲（chǔ）載體上（shàng），它可以是穿孔紙帶（dài）、磁帶和磁盤等，采用（yòng）哪一種存（cún）儲載體，取決於數控裝置（zhì）的設計類型。

二、輸入裝置

輸入裝置的作用是將（jiāng）程序載體（tǐ）（信（xìn）息載體）上（shàng）的數控代碼傳（chuán）遞並存入（rù）數控係統內。根據控製存儲（chǔ）介質的不同，輸入裝置（zhì）可以是光電閱讀（dú）機、磁帶機或軟盤驅動器等。數（shù）控機床加工程序也可通（tōng）過鍵盤用手工方式直接輸入數控係統（tǒng）；數（shù）控加工（gōng）程序（xù）還（hái）可由編程計算機用RS232C或采用網絡通信方（fāng）式傳送到數控（kòng）係統中。

零（líng）件加（jiā）工（gōng）程序輸（shū）入（rù）過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數控（kòng）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（qì）中逐段逐段調出進行加工。

三、數控裝置

數控裝置是數（shù）控機床的核心。數控裝置從內部（bù）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或係統軟件進行編譯、運算和邏（luó）輯處理後，輸出各種控製信息（xī）和指令，控製機床各（gè）部分的工作（zuò），使其進行規定的有序運動和動作。

零件的輪廓圖形（xíng）往往由直線、圓弧（hú）或（huò）其他（tā）非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按零（líng）件形狀和尺寸的要（yào）求進行運動，即按圖形軌跡（jì）移動。但輸入的零（líng）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（cǐ）要進行軌跡（jì）插補（bǔ），也就是在線段的起點和終點（diǎn）坐標值（zhí）之間進行“數據點的密化”，求出一係列中間點的坐標值（zhí），並向相（xiàng）應坐標輸（shū）出脈衝信號，控製各坐標軸（即（jí）進給運動的各執行元件（jiàn））的進給速度（dù）、進給方（fāng）向和進給位（wèi）移量等。

四、驅動裝置和位置檢測裝置

驅動裝置接受來自數控裝置的指令信息，經功（gōng）率放大後，嚴格按照指令信息的要求驅（qū）動機（jī）床移動部件（jiàn），以加工出符合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動（dòng）態響應（yīng）性能是影響數控機床加工精度、表麵質量和（hé）生產率的重要因（yīn）素（sù）之一。驅動裝置（zhì）包括控製器（含功率放大器）和執行機構兩大部分。目前大都（dōu）采用直流或交流伺服電（diàn）動機作為執行機構。

位置檢測裝（zhuāng）置將數控機床各（gè）坐標軸的實際位移量檢測出來，經（jīng）反饋（kuì）係統輸入到機床的數控裝置（zhì）之後，數控裝置將反饋回來的實際位移量值與設定（dìng）值進行比較，控製驅動裝置按照指令設定值運（yùn）動。

五（wǔ）、輔助控製裝置

輔助控（kòng）製裝置的主要作用是接收數控裝（zhuāng）置輸出的開（kāi）關量指（zhǐ）令信號，經過編譯、邏（luó）輯判別（bié）和運動，再經功率放大後驅動相（xiàng）應的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完（wán）成指令規定的開關量動作。這些控製包括主軸運（yùn）動部件的變速、換向和啟（qǐ）停指令（lìng），刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和機床部件（jiàn）的鬆開（kāi）、夾緊，分度工作台轉位（wèi）分度等開關輔助動作。

由於可編程邏輯（jí）控製器（PLC）具有響應快，性能可（kě）靠，易於使用、編程和修（xiū）改程序並可直接（jiē）啟動機（jī）床（chuáng）開關（guān）等特點，現（xiàn）已廣泛用作（zuò）數控機床的輔助控製裝置。

六、機床本體

數控機（jī）床的機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動裝（zhuāng）置、進給傳動裝置、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（zhì）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（tǒng）的結構（gòu）以及操作機構等方麵都已發生了很大的變化。這種變化的（de）目的是（shì）為了滿足數（shù）控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。