1．數(shù)控機床的組成

　　數(shù)控機床由控制介質(zhì)对湃、人機交互設(shè)備、計算機數(shù)控裝置遗淳、進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)拍柒、主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)、輔助裝置止既、可編程序控制器（PLC柔朽，Prugrammable Logic ControUer）、反饋裝置和適應控制裝置等部分組成灵科。

　　2．數(shù)控機床各部的功能

　　1)控制介質(zhì)要對數(shù)控機床進行控制墅失，就必須在人與數(shù)控機床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物就是控制介質(zhì)揭轰，又稱為信息載體筑渴。在使用數(shù)控機床之前，先要根據(jù)零件圖上規(guī)定的尺寸少炎、形狀和技術(shù)條件磕阱，編制出工件的加工程序，將加工工件時刀具相對于T件的位置和機床的全部動作順序峡审，按照規(guī)定的格式和代碼記錄在信息載體上情澈。需要加工該工件時，把信息載體上存放的信息（即零件加工程序）輸入計算機控制裝置拨聚。常用的控制介質(zhì)有穿孔紙帶瘤琐、穿孔卡、磁盤和磁帶丑瞧。

　　2)人機交互設(shè)備數(shù)控機床在加工運行時柑土，通常需要操作人員對數(shù)控系統(tǒng)進行狀態(tài)干預和輸入控制介質(zhì)存放的加工程序，對輸入的加工程序進行編輯绊汹、修改和調(diào)試稽屏，同時數(shù)控系統(tǒng)要顯示數(shù)控機床運行狀態(tài)等，也就是數(shù)控機床要具有人機聯(lián)系的功能西乖。具有人機聯(lián)系功能的設(shè)備統(tǒng)稱人機交互設(shè)備狐榔。

　　鍵盤和顯示器是數(shù)控系統(tǒng)不可缺少的人機交互設(shè)備。操作人員可通過鍵盤和顯示器輸入簡單的加工程序获雕、編輯修改程序和發(fā)送操作命令薄腻，即進行手T數(shù)據(jù)輸入(MDI收捣，Manual DataI。put)被廓，因而鍵盤是交互設(shè)備中最重要的輸入設(shè)備坏晦。數(shù)控系統(tǒng)通過顯示器提供必要的信息根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)所處的狀態(tài)和操作命令的不同．顯示的信息可以是正在編輯的程序萝玷，或是機床的加工信息嫁乘。簡單的顯示器是由若干個數(shù)碼管構(gòu)成的，能顯示的信息有限立骄；高級的數(shù)控系統(tǒng)一般都配有CRT顯不器或點陣式液晶顯示器永努，顯示信息豐富；低檔的CRT顯示器或液晶顯示器只能顯示字符辨埃，高檔顯示器還能顯示加工軌跡圖形散苦。

　　3)計算機數(shù)控( CNC)裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機床的中樞。目前下风，絕大部分數(shù)控機床采用微型計算機控制奇嗽。數(shù)控裝置由運算器、控制器（運算器和控制器構(gòu)成CPU）鹤肥、存儲器永音、輸入接口、輸出接口等組成冠樱。

　　輸入接口接收由控制介質(zhì)等輸人設(shè)備輸入的代碼信息炭箭，經(jīng)過識別與譯碼之后送到指定存儲區(qū)，作為控制與運算的原始數(shù)據(jù)颠舞。簡單的加工程序可用手動數(shù)據(jù)輸入方式( MDI)輸入菌司，即在鍵盤控制程序的控制下，操作人員直接用鍵盤把工件加丁程序輸入存儲器粤铭。數(shù)控機床的加工過程可概括為數(shù)據(jù)處理挖胃、插補運算、位置控制3個基本部分梆惯，整個過程在系統(tǒng)管理程序的控制下有條不紊地進行酱鸭。

　　4）進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)由伺服控制電路、功率放大電路和伺服電動機組成加袋。進給伺服系統(tǒng)的性能凛辣，是決定數(shù)控機床加工精度和生產(chǎn)效率的主要因素之一一伺服驅(qū)動的作用，是把來自數(shù)控裝置的位置控制移動指令轉(zhuǎn)變成機床T作部件的運劫职烧，使工作臺按規(guī)定軌跡移動或精確定位扁誓，加工出符合圖樣要求的零件。因為進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機床本體之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)蚀之，所以它必須把數(shù)控裝置送來的微弱指令信號蝗敢，放大成能驅(qū)動伺服電動機的大功率信號捷泞。

　　常用的伺服電動機有步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機寿谴。根據(jù)接收指令的不同锁右，伺服驅(qū)動有脈沖式和模擬式。模擬式伺服驅(qū)動方式按驅(qū)動電動機的電源種類细咽，可為直流伺服驅(qū)動和交流伺服驅(qū)動：步進電動機采用脈沖驅(qū)動方式队趁，交、直流伺服電動機采用模擬式驅(qū)動方式尘忿。

　　進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)是控制數(shù)控機床工作臺或移動刀架的位置控制系統(tǒng)松摘。為了保證數(shù)控機床的加工精度，一般要求定位精度為O. Ol N O OOimm屡拥，精密數(shù)控機床要求達到O.OOOimm;要求響應快乳栈，穩(wěn)定性要好。為保證系統(tǒng)的跟蹤精度剩骏，要求動態(tài)過程在200ms甚至幾十毫秒以內(nèi)组伤，同時要求超讕量小监镰；要求進給速度在0~ 24m/min能正常工作遗秩，高性能數(shù)控機床要在0~ 240m/min可以連續(xù)調(diào)整；要求在低速進給時輸出較大的轉(zhuǎn)矩匙蚣。

　　5)主軸驅(qū)動系統(tǒng)機床的主軸驅(qū)動系統(tǒng)與進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)差別很大续膳。機床主軸的運動是旋轉(zhuǎn)運動，機床進給運動主要是直線運動收班。早期的數(shù)控機床一般采用三相感應同步電動機配上多級變速器坟岔，作為主軸驅(qū)動的主要方式。現(xiàn)代數(shù)控機床對主軸驅(qū)動提出了更高的要求：要求主軸具有很高的轉(zhuǎn)速摔桦，液壓冷卻靜壓主軸可以在20000r/min的高速下連續(xù)運行社付；很寬的無級調(diào)整范圍，能在1:100一1：IOOO內(nèi)進行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)整和在1:10一1:30內(nèi)進行恒功率調(diào)整邻耕；主傳動電動機應具有2 2 - 250kW的功率鸥咖，既要能輸出大的功率，又要求主軸結(jié)構(gòu)簡單兄世，同時數(shù)控機床的主軸驅(qū)動系統(tǒng)能在主軸的正反方向都可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)動和加減速啼辣。

　　為了使數(shù)控車床進行螺紋車削加工，要求主軸和進給驅(qū)動實現(xiàn)同步控制御滩，還要求主軸能實現(xiàn)正反方向和加速鸥拧、減速控制；在加工中心上削解，為了保證每次自動換刀時刀柄上的鍵槽對準主軸上的端面鍵朝正，以及精鏜}L后退刀時不會劃傷已加工表面蒸败，要求主軸能進行高精度的準停控制农想；為了保證端面加工質(zhì)量雅沽，要求圭軸具有恒線速度切削功能；有的數(shù)控機床還要求具有角度分度控制功能±ィ現(xiàn)代數(shù)控機床絕大部分采用交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)蚜症，由可編程序控制器進行控制。

　　6)輔助控制裝置輔助控制裝置包括刀庫的轉(zhuǎn)位換刀邪船，液壓泵鼎示、冷卻泵等控制接口電路。電路含有的換向閥電磁鐵羔峭、接觸器等強電電氣元件。現(xiàn)代數(shù)控機床常采用可編程序控制器進行控制甫知，所以輔助裝置的控制電路變得十分簡單缅钠。

　　7)可編程序控制器可編程序控制器的作用是對數(shù)控機床進行輔助控制，把計算機送來的輔助控制指令诡蜓，經(jīng)可編程序控制器處理和輔助接口電路轉(zhuǎn)換成強電信號熬甫，用來控制數(shù)控機床的順序動作、定時計數(shù)蔓罚、主軸電動機的起動和停止椿肩、主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整、冷卻泵起停以及轉(zhuǎn)位換l等動作豺谈≈Ｏ螅可編程序控制器本身可以接受實時控制信息，同數(shù)控裝置共同完成對數(shù)控機床的控制茬末。

　　數(shù)控機床上使用的PLC可以分成兩類：一類是CNC生產(chǎn)廠家為實現(xiàn)數(shù)控機床的順序動作控制厂榛，而將CNC和PLC綜合起來設(shè)計，稱為內(nèi)裝型PLC丽惭，內(nèi)裝型PLC是CNC裝置的一部分击奶；另一種是以獨立專業(yè)化的PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，實現(xiàn)數(shù)控機床的順序控制功能责掏，稱為獨立型PLC柜砾。

　　8)反饋系統(tǒng)反饋系統(tǒng)的作用是通過測量裝置將機床移動的實際位置、速度參數(shù)檢測出來换衬，轄換成電信號芬莫，并反饋到CNC裝置中，使CiWC能隨時判斷機床的實際位置拨臂、速度是否與指令一致京多，并發(fā)出相應指令秤皿，糾正所產(chǎn)生的誤差。測量裝置安裝在數(shù)控機床的工作臺或絲杠上痛慷，相當于普通機床的刻度盤和人的眼睛办溶。

　　適應控制數(shù)控機床工作臺的位移量和速度等過程參數(shù)可在編寫程序時，用指令確定樱炬。但是有一些因素在編寫程序時是無法預測的抠阴，如加工材料機械特性的變化引起切削力變化，加工現(xiàn)場的溫度等隨機變化的因素也會影響數(shù)控機床的加工精度和生產(chǎn)效率择绘。適應控制（AC粥割，Adaptive Control）的目的，就是企圖把加工過程中的溫度混砸、轉(zhuǎn)矩突妇、振動、摩擦解滓、切削力等因素的變化赃磨，與最佳參數(shù)比較，若有誤差及時補償洼裤，以期提高加工精度或生產(chǎn)率邻辉。目前適應控制僅用于高效率和加工精度高的數(shù)控機床，一般數(shù)控機床很少采用腮鞍。

　　10)機床本體數(shù)控機床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化加工機床值骇，與普通機床相比，應具有更好的抗振性和剛度移国，要求相對運動面的摩擦因數(shù)要小吱瘩，進給傳動部分之間的間隙要小。所以其設(shè)計要求比通用機床更嚴格桥狡，加工制造要求精密搅裙，并采用加強剛性、減小熱變形裹芝、提高精度的設(shè)計措施部逮。

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