數(shù)控機床的組成

1、CNC）系統(tǒng)，如圖1所示:機床數(shù)控機床的組成隨著計算機技術的發(fā)展，數(shù)控機床廣泛采用了計算機數(shù)控（ 其組成包括：加工程序、輸入裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、輔助控制裝置和機床 本體組成。加 工 程 序反饋裝置位置檢測速度檢測圖1數(shù)控機床的組成（一）加工程序數(shù)控機床工作時，不需要工人直接去操作， 要對數(shù)控機床進行控制， 必須編制加工程序。加工程序是數(shù)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:零件坐標系在機床坐標系上的相對位置，即零件在機床上的安裝位置；刀具與零件相對運動 的尺寸參數(shù)；零件加工的工藝路線或加工順序；主運動的啟、停、換向、變速；進給運動的 速度、位移大小

2、等工藝參數(shù)，以及輔助裝置的動作。這樣得到零件的所有運動、尺寸、工藝參數(shù)等加工信息，然后用標準的由文字、 數(shù)字和符號組成的數(shù)控代碼，按規(guī)定的方法和格式,編制零件加工的數(shù)控程序單。 編制程序的工作可由人工進行，或者在數(shù)控機床以外用自動編程計算機系統(tǒng)來完成， 比較先進的數(shù)控機床， 可以在它的數(shù)控裝置上直接編程。編好的數(shù)控錄音磁卡、軟磁程序，存放在便于輸入到數(shù)控裝置的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、 盤等，采用哪一種存儲載體，取決于數(shù)控裝置的設計類型。（二）輸入裝置輸人裝置的作用是將控制介質（信息載體）上的數(shù)控代碼變成相應的電脈沖信號，傳送并存入數(shù)控系統(tǒng)內。 根據(jù)程序存儲介質的不同，輸入裝置可以是光

3、電閱讀機、錄音機或軟 盤驅動器有些數(shù)控機床， 不用任何程序存儲載體， 而是將數(shù)控程序單的內容通過數(shù)控系統(tǒng)上 的鍵盤，用手工方式（MDI方式）輸入或者將數(shù)控程序由編程計算機用通信方式傳送到數(shù)控系 統(tǒng)中。（三）數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)是一種位置控制系統(tǒng)，是機床自動化加工的核心。主要有主控制系統(tǒng)、運算器、存儲器、輸入輸出接口五大部分組成。進行零件加工時，總是先將編寫好的零件程序輸入到系統(tǒng)的內存中，而后系統(tǒng)根據(jù)輸入的程序段插補出理想的軌跡，并控制執(zhí)行部件加工出合格的零件。數(shù)控系統(tǒng)接受輸入裝置送來的脈沖信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令來控制機床的各個部分，進行

4、規(guī)定的、有序的動作。這些控制信號中最基本的信號是：經(jīng)插補運算確定的各坐標軸（即作進給運動的各執(zhí)行部件）的進給速度、進給方向和位移量指令，送伺服驅動系統(tǒng)驅動執(zhí)行部件作進給運動。其他還有主運動部件的變速、換向和啟停信號；選擇相交換刀具的刀具指令信號；控制冷卻、潤滑的啟停、工件和機床部件松開、夾緊、分度工作臺轉位等輔助指令信號等。另外，數(shù)控系統(tǒng)除具有較為完備的自診斷功能外，還可配置對設備關鍵單元的故障臨測裝置，例如主軸溫升、系統(tǒng)功率監(jiān)測、刀具破損腸損監(jiān)控，擴展系統(tǒng)的功能。各種接觸和非接觸式傳感器和檢測方法（例如熱敏電阻、紅外測溫、激光測距、CCD 圖像處理）和專家系統(tǒng)的運用，使得控制系統(tǒng)能夠對接收到

5、的更多的外部信息進行處理，為誤差的自動補償和加工過程自功化提供廠保證。（四）伺服驅動系統(tǒng)伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)和機床本體之間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)主要有伺服控制系統(tǒng)、伺服電機和位置檢測與反饋裝置組成，伺服電機視系統(tǒng)的執(zhí)行元件，伺服控制系統(tǒng)是伺服電機的動力源。伺服驅動系統(tǒng)根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)來的速度和位移指令控制執(zhí)行部件的進給速度、方向和位移。每個作進給運動的執(zhí)行部件，都配有一套伺服驅動系統(tǒng)。伺服驅動系統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。在半閉環(huán)和閉環(huán)伺服驅動系統(tǒng)中，還得使用位置檢測裝置，間接或直接測量執(zhí)行部件的實際進給位移，與指令位移進行比較，按閉環(huán)原理，將其誤差轉換、放大后轉化為伺服電機（步進電機或交、直流伺服電機

6、）的轉動，從而帶動機床工作臺移動。（五）機床本體數(shù)控機床的本體機械部件包括：主運動部件、進給運動執(zhí)行部件、工作臺、施板及其傳動部件和床身立柱等支承部件，此外，還有冷卻、潤滑、轉位和工件夾緊等輔助裝置。對于加工中心類的數(shù)控機床，還有存放刀具的刀庫，刀具交換的機械手等部件。數(shù)控機床機械部件的組成與普通機相似，但傳動結構要求更為簡單，在精度、剛度、抗展性等方面要求更高，而且其傳動和變速系統(tǒng)要便于實現(xiàn)自動化控制。為了適應這種要求，數(shù)控機床在以下幾個方面發(fā)生了很大的變化： 進給運動采用高效傳動件。具有傳動鏈短、結構簡單、傳動精度高的特點，一般采 用滾珠絲杠、直線導軌等。 采用高性能主傳動件及主軸部件。具有傳遞功率大、剛度高、抗振性好、熱變形小的優(yōu)點。具有完善的刀具自動交換和管理系統(tǒng)。 在加工中心上一般有工件自動交換、工件夾緊和放松機構。 采用全封閉罩。對機床的加工部件進行全封閉。（六）輔助控制裝置輔助控制裝置介于數(shù)控裝置相機床機械、液壓部件之間的控制系統(tǒng)。其主要作用是接收數(shù)