数控机床的组成

1、CNC）系统，如图1所示:机床数控机床的组成随着计算机技术的发展，数控机床广泛采用了计算机数控（ 其组成包括：加工程序、输入装置、数控系统、伺服系统、反馈系统、辅助控制装置和机床 本体组成。加 工 程 序反馈装置位置检测速度检测图1数控机床的组成（一）加工程序数控机床工作时，不需要工人直接去操作， 要对数控机床进行控制， 必须编制加工程序。加工程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上确定:零件坐标系在机床坐标系上的相对位置，即零件在机床上的安装位置；刀具与零件相对运动 的尺寸参数；零件加工的工艺路线或加工顺序；主运动的启、停、换向、变速；进给运动的 速度、位移大小

2、等工艺参数，以及辅助装置的动作。这样得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息，然后用标准的由文字、 数字和符号组成的数控代码，按规定的方法和格式,编制零件加工的数控程序单。 编制程序的工作可由人工进行，或者在数控机床以外用自动编程计算机系统来完成， 比较先进的数控机床， 可以在它的数控装置上直接编程。编好的数控录音磁卡、软磁程序，存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上，它可以是穿孔纸带、 盘等，采用哪一种存储载体，取决于数控装置的设计类型。（二）输入装置输人装置的作用是将控制介质（信息载体）上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控系统内。 根据程序存储介质的不同，输入装置可以是光

3、电阅读机、录音机或软 盘驱动器有些数控机床， 不用任何程序存储载体， 而是将数控程序单的内容通过数控系统上 的键盘，用手工方式（MDI方式）输入或者将数控程序由编程计算机用通信方式传送到数控系 统中。（三）数控系统数控系统是一种位置控制系统，是机床自动化加工的核心。主要有主控制系统、运算器、存储器、输入输出接口五大部分组成。进行零件加工时，总是先将编写好的零件程序输入到系统的内存中，而后系统根据输入的程序段插补出理想的轨迹，并控制执行部件加工出合格的零件。数控系统接受输入装置送来的脉冲信息，经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令来控制机床的各个部分，进行

4、规定的、有序的动作。这些控制信号中最基本的信号是：经插补运算确定的各坐标轴（即作进给运动的各执行部件）的进给速度、进给方向和位移量指令，送伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动。其他还有主运动部件的变速、换向和启停信号；选择相交换刀具的刀具指令信号；控制冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度工作台转位等辅助指令信号等。另外，数控系统除具有较为完备的自诊断功能外，还可配置对设备关键单元的故障临测装置，例如主轴温升、系统功率监测、刀具破损肠损监控，扩展系统的功能。各种接触和非接触式传感器和检测方法（例如热敏电阻、红外测温、激光测距、CCD 图像处理）和专家系统的运用，使得控制系统能够对接收到

5、的更多的外部信息进行处理，为误差的自动补偿和加工过程自功化提供厂保证。（四）伺服驱动系统伺服系统是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节主要有伺服控制系统、伺服电机和位置检测与反馈装置组成，伺服电机视系统的执行元件，伺服控制系统是伺服电机的动力源。伺服驱动系统根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。每个作进给运动的执行部件，都配有一套伺服驱动系统。伺服驱动系统有开环、半闭环和闭环之分。在半闭环和闭环伺服驱动系统中，还得使用位置检测装置，间接或直接测量执行部件的实际进给位移，与指令位移进行比较，按闭环原理，将其误差转换、放大后转化为伺服电机（步进电机或交、直流伺服电机

6、）的转动，从而带动机床工作台移动。（五）机床本体数控机床的本体机械部件包括：主运动部件、进给运动执行部件、工作台、施板及其传动部件和床身立柱等支承部件，此外，还有冷却、润滑、转位和工件夹紧等辅助装置。对于加工中心类的数控机床，还有存放刀具的刀库，刀具交换的机械手等部件。数控机床机械部件的组成与普通机相似，但传动结构要求更为简单，在精度、刚度、抗展性等方面要求更高，而且其传动和变速系统要便于实现自动化控制。为了适应这种要求，数控机床在以下几个方面发生了很大的变化： 进给运动采用高效传动件。具有传动链短、结构简单、传动精度高的特点，一般采 用滚珠丝杠、直线导轨等。 采用高性能主传动件及主轴部件。具有传递功率大、刚度高、抗振性好、热变形小的优点。具有完善的刀具自动交换和管理系统。 在加工中心上一般有工件自动交换、工件夹紧和放松机构。 采用全封闭罩。对机床的加工部件进行全封闭。（六）辅助控制装置辅助控制装置介于数控装置相机床机械、液压部件之间的控制系统。其主要作用是接收数