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簡析數控機床的工作過程與組成
閱讀：691 發布時間：2020-8-11(Wo}iang Proo}s and C}a}ts of N}unerical Caa}trol Machine lbols)
在數控機床上加工零件時，一般按照圖1. 1所示的步驟進行。
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(1)首先對零件加工圖樣進行工藝性分析，主要包括審查尺寸標注是否正確、合理，零件輪廓的完整性、結構的合理性，確定定位基準、加工方案、工藝參數等。
(2)選用合適的數控機床，用規定的程序代碼和格式規則編寫零件加工程序單;或用自動編程軟件進行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。
(3)將加工程序的內容以代碼形式完整記錄在程序介質上。由手工編寫的程序，可以通過數控機床的操作面板輸入程序;由編程軟件生成的程序，可以通過計算機的串行通信接口直接傳輸到數控裝置。現代數控機床大都配有程序存儲卡接口，編制好的程序也可以通過存儲卡復制到數控裝置內。
(4)數控裝置讀入程序，并對其進行譯碼、幾何數和工藝數據處理、插補計算等操作，然后根據處理結果，以脈沖信號形式向伺服系統發出相應的控制指令。
(5)伺服系統接到控制指令后，立即驅動執行部件按照指令的要求進行運動，從而自動完成相應零件的加工。
數控機床一般由輸人輸出裝置、數控裝置、輔助控制裝置、伺服驅動裝置、測量反饋裝置和機床本體等部分組成，如圖1. 2所示。
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1.輸入輸出裝置
輸入輸出裝置的作用是實現零件程序和控制數據的輸人、顯示、存儲、打印等。輸人是指將程序及加工信息傳遞給計算機。在數控機床產生的初期，輸人裝置為穿孔紙帶，現已趨于淘汰。目前，廣泛使用的輸人裝置有鍵盤、磁盤、閃存盤等。輸出指輸出內部工作參數(如機床正常、理想工作狀態下的原始參數，故障診斷參數等)。常見的輸出裝置有顯示器、打印機等。
2.數控裝置
數控裝置是數控系統的核心，數控機床的各項控制任務均由數控裝置完成。數控裝置的作用是接受輸人信息，并對輸人信息進行譯碼、數值運算、邏輯處理，并將處理結果傳送到輔助控制裝置和伺服驅動裝置控制機床各運動部件的運動。數控裝置一般由計算機或通用計算機、輸人輸出接口、可編程控制器和相應的系統軟件組成。
3.伺月良驅動裝置
伺服驅動裝置包括伺服驅動電路和伺服電動機，其作用是接受數控裝置發出的位移、速度指令，經過調解、轉換、放大后，驅動伺服電動機(直流、交流伺服電動機，功率步進電動機等)帶動機床執行部件運動。數控機床的伺服驅動系統與一般機床的伺服驅動系統有本質上的差別，它能根據指令信號精確地控制執行部件的運動速度與位置，以及幾個執行部件按一定規律運動所合成的運動軌跡。
4.輔助控制裝置
數控輔助裝置主要由PLC和強電控制回路構成。輔助控制裝置的主要作用是接收數控裝置輸出的開關量信號，經過必要的編譯、邏輯判別運算，再經功率放大后驅動相應的執行元件，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開關量動作。輔助控制的內容主要包括主軸的變速、換向和啟停，刀具的選擇和交換，工件和機床部件的松開、夾緊，冷卻、潤滑裝置的啟動與停止，分度工作臺轉位分度，檢測開關狀態等開關輔助動作。
5.測量反饋裝置
測量反饋裝置由測量部件(傳感器)和測量電路組成。測量反饋裝置的作用是檢測機床移動部件的位移和速度，并反饋至數控裝置和伺服驅動裝置。數控裝置將反饋回來的實際位移量值與設定值進行比較，控制驅動裝置按照指令設定值運動，從而構成(半)閉環控制系統。
6.機床本體
機床本體是數控機床的主體，與傳統機床相似，包括機床的主運動部件(主軸)、進給運動部件(工作臺、拖板)、基礎部件(底座、立柱、滑鞍、導軌)、潤滑系統、冷卻裝置、換刀裝置、排屑裝置、防護裝置等。但為了滿足數控機床的要求和充分發揮數控機床的特點，數控機床在整體布局、外觀造型、傳動系統、刀具系統的結構以及操作機構等方面都已發生了很大的變化。