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簡析數(shù)控機床的工作過程與組成
閱讀：671 發(fā)布時間：2020-8-11(Wo}iang Proo}s and C}a}ts of N}unerical Caa}trol Machine lbols)
在數(shù)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(biāo)注是否正確、合理，零件輪廓的完整性、結(jié)構(gòu)的合理性，確定定位基準(zhǔn)、加工方案、工藝參數(shù)等。
(2)選用合適的數(shù)控機床，用規(guī)定的程序代碼和格式規(guī)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(nèi)容以代碼形式完整記錄在程序介質(zhì)上。由手工編寫的程序，可以通過數(shù)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?shù)綌?shù)控裝置。現(xiàn)代數(shù)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(fù)制到數(shù)控裝置內(nèi)。
(4)數(shù)控裝置讀入程序，并對其進行譯碼、幾何數(shù)和工藝數(shù)據(jù)處理、插補計算等操作，然后根據(jù)處理結(jié)果，以脈沖信號形式向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的控制指令。
(5)伺服系統(tǒng)接到控制指令后，立即驅(qū)動執(zhí)行部件按照指令的要求進行運動，從而自動完成相應(yīng)零件的加工。
數(shù)控機床一般由輸人輸出裝置、數(shù)控裝置、輔助控制裝置、伺服驅(qū)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(xiàn)零件程序和控制數(shù)據(jù)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(shù)控機床產(chǎn)生的初期，輸人裝置為穿孔紙帶，現(xiàn)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(nèi)部工作參數(shù)(如機床正常、理想工作狀態(tài)下的原始參數(shù)，故障診斷參數(shù)等)。常見的輸出裝置有顯示器、打印機等。
2.數(shù)控裝置
數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，數(shù)控機床的各項控制任務(wù)均由數(shù)控裝置完成。數(shù)控裝置的作用是接受輸人信息，并對輸人信息進行譯碼、數(shù)值運算、邏輯處理，并將處理結(jié)果傳送到輔助控制裝置和伺服驅(qū)動裝置控制機床各運動部件的運動。數(shù)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(yīng)的系統(tǒng)軟件組成。
3.伺月良驅(qū)動裝置
伺服驅(qū)動裝置包括伺服驅(qū)動電路和伺服電動機，其作用是接受數(shù)控裝置發(fā)出的位移、速度指令，經(jīng)過調(diào)解、轉(zhuǎn)換、放大后，驅(qū)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(zhí)行部件運動。數(shù)控機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)與一般機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)有本質(zhì)上的差別，它能根據(jù)指令信號精確地控制執(zhí)行部件的運動速度與位置，以及幾個執(zhí)行部件按一定規(guī)律運動所合成的運動軌跡。
4.輔助控制裝置
數(shù)控輔助裝置主要由PLC和強電控制回路構(gòu)成。輔助控制裝置的主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量信號，經(jīng)過必要的編譯、邏輯判別運算，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行元件，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動作。輔助控制的內(nèi)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(zhuǎn)位分度，檢測開關(guān)狀態(tài)等開關(guān)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(shù)控裝置和伺服驅(qū)動裝置。數(shù)控裝置將反饋回來的實際位移量值與設(shè)定值進行比較，控制驅(qū)動裝置按照指令設(shè)定值運動，從而構(gòu)成(半)閉環(huán)控制系統(tǒng)。
6.機床本體
機床本體是數(shù)控機床的主體，與傳統(tǒng)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(chǔ)部件(底座、立柱、滑鞍、導(dǎo)軌)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置、換刀裝置、排屑裝置、防護裝置等。但為了滿足數(shù)控機床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機床的特點，數(shù)控機床在整體布局、外觀造型、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機構(gòu)等方面都已發(fā)生了很大的變化。