數控（kòng）機（jī）床的組成和工作原理

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

一（yī）、程序編製及（jí）程序載（zǎi）體

數控程序是數控機床自動加工零件的（de）工作（zuò）指令。在對加（jiā）工零件進行工藝分析的基（jī）礎上，確定零件坐標係在機床坐（zuò）標係上的相對位置，即零件在機床上的（de）安裝位置；刀具（jù）與零件相（xiàng）對運動的尺寸參數；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。得到零件（jiàn）的（de）所（suǒ）有運動、尺寸、工藝（yì）參數等加工信息後，用由文字、數字和符號組成的標準數控代碼，按（àn）規定的（de）方法和格式（shì），編（biān）製零件加工的數控程序單。編製程序的工作可（kě）由人工（gōng）進行（háng）；對於形狀複雜的零件（jiàn），則要在專用的編程機或通用計算機上進行自動編程（chéng）（APT）或CAD/CAM設計（jì）。

編好的數（shù）控程序，存放在便於輸入到數控裝（zhuāng）置的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁（cí）帶和磁盤等，采用哪一種存儲載體，取決於數控裝（zhuāng）置的設計類（lèi）型。

二、輸（shū）入裝置

輸入裝置的作用是（shì）將程（chéng）序載體（信息載體）上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同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟（ruǎn）盤驅動（dòng）器等。數控機床加工程序也可通過鍵（jiàn）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（yòng）網絡通信方（fāng）式傳送到數控係（xì）統中。

零件加工程序輸入（rù）過（guò）程有兩種不同的方（fāng）式：一種（zhǒng）是邊讀入邊加工（數（shù）控係統內（nèi）存較小時），另一種（zhǒng）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（zài）從內部存儲器中逐段逐段調出進行加工。

三、數控裝置

數控裝置是數控機床的核心。數控裝置從內部存儲器中（zhōng）取出或接（jiē）受輸入裝置送來的一段（duàn）或幾段數控加工程序，經過數控裝置的（de）邏輯電路或係統軟（ruǎn）件進行編譯（yì）、運算和邏輯處理後，輸（shū）出（chū）各種控製信息和指令，控（kòng）製機床各部分的工作，使其進行規定的有序運動和動作（zuò）。

零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧（hú）或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進行（háng）運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序隻能是各線段軌跡（jì）的起點和終點坐標（biāo）值等數據，不能滿足要（yào）求，因此要（yào）進行軌跡（jì）插（chā）補，也就是在（zài）線段（duàn）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（zhōng）間點的（de）坐標值，並向相應坐標輸出（chū）脈衝信號，控製各坐標軸（即進給運動的各執行元件）的進給（gěi）速度（dù）、進給方（fāng）向和進給位移（yí）量等（děng）。

四（sì）、驅動裝置和位置檢測裝置

驅動裝置接受來自數控裝（zhuāng）置的（de）指令信息，經功率放大後（hòu），嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動部件（jiàn），以加工出符合圖樣要（yào）求的零件。因此，它的伺服精度和動態響應（yīng）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（kuò）控製器（含功率放大器）和執（zhí）行機構兩大（dà）部分。目前大都采用直流或交流伺服電（diàn）動機作為執（zhí）行機構。

位置（zhì）檢測裝置將數（shù）控機床各（gè）坐標軸的實際位移量檢測出（chū）來，經反饋係（xì）統（tǒng）輸入到機床的數控裝置之後，數控裝置將反饋回來（lái）的實際位移量（liàng）值與（yǔ）設定值（zhí）進（jìn）行比較（jiào），控製驅動裝置按照指令（lìng）設定值運動。

五、輔助控製裝置（zhì）

輔助控（kòng）製裝置的（de）主要作用是接收數控裝置輸出的開關量指令信號，經過編譯、邏輯判別和運動，再經功率放大後驅動相（xiàng）應（yīng）的（de）電器（qì），帶動機床（chuáng）的機械、液壓、氣動等輔（fǔ）助裝置完（wán）成指（zhǐ）令規定的（de）開關量動作。這些控（kòng）製包括主軸運動部件的變速、換向和啟（qǐ）停指令，刀具（jù）的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的（de）啟動停止，工件和機（jī）床部件的（de）鬆（sōng）開、夾緊，分度（dù）工（gōng）作台轉位分（fèn）度等開關輔助動作。

由於可編程邏輯（jí）控（kòng）製器（PLC）具有響應快，性能可（kě）靠，易於使用、編程和修改程序並可直接（jiē）啟動機床開關等特點，現已廣泛用作數控（kòng）機床的輔助控製裝置。

六、機床本體（tǐ）

數（shù）控機（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（zuò）台以（yǐ）及輔助運動裝置、液壓氣動（dòng）係統、潤滑係統、冷卻裝置（zhì）等組成。但數控機床（chuáng）在整體（tǐ）布局、外觀造型、傳動係（xì）統、刀具係統的結構以及操作機構等方麵都已發生了很大（dà）的變（biàn）化。這種變化的目的是為了滿足數控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。