数控机床的组成和工作原理
文章作者：台翰机械 发布时间： 浏览次数：2184次
摘要：
数控机床由编程和程序载体、输入设备、数控设备、伺服驱动和位置检测、辅助控制设备和机床本体等部分组成。数控机床基本结构1、编程和程序载体数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在工艺分析的基础上，确定了零件坐标系在机床坐标系中的相对位置，即零件在机床上的安装位置。刀具相对运动的尺寸参数;零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数及辅助设备的作用。在获取零件的运动、尺寸、工艺参数等所有加工信息后，使用由文字、数字、符号组成的数控代码，按照规定的方法和格式编制零件加工的数控程序清单。编程可以手工完成;对于复杂零件，应在专用编程机或通用计算机上进行自动编程(APT)或CAD/CAM设计。
编程的nc程序存储在易于进入nc设备的存储载体上。它可以穿孔纸带，磁带和磁盘等。
输入设备的功能是在程序载体(信息载体)上传输nc代码并将其存储在nc系统中。根据控制存储介质的不同，输入设备可以是光电阅读器、磁带录音机、软盘驱动器等。数控机床加工程序也可以通过键盘直接输入到数控系统中。数控加工程序也可通过编程计算机RS232C或网络通信传输到数控系统。处理程序部分的输入过程有两种不同的方式:一种是在在处理(数控系统的内存很小),另一个是阅读部分处理程序的内部存储数控设备一次,然后从内部存储的过程中处理段的段落。
数控装置是数控机床的核心。数控设备的内存或接受输入设备发送一个或几个部分的数控加工程序,通过逻辑电路和软件系统的数控设备编译后,计算和逻辑处理,输出各种控制信息和指令,控制机床部件,使其有序运动和行动。
零件的轮廓通常由直线、圆弧或其他非圆弧组成。在加工过程中，刀具必须根据零件的形状和尺寸的要求，即根据图案轨迹移动。但输入零件加工程序仅仅是开始和结束的每一行轨迹坐标数据,如不能满足要求,因此必须进行轨迹插补,这是开始和结束的“秘密”坐标数据点之间的线段,和一系列中间点的坐标,和相应的输出脉冲信号,协调和控制各轴的进给运动(也就是说,致动器),进料位移方向及进给速度等。
驱动装置和位置检测装置驱动装置接受来自nc设备的指令信息。功率放大后，严格按照指令信息要求驱动机床的运动部件，对符合设计要求的部件进行加工。因此，其伺服精度和动态响应性能是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一。驱动装置由控制器(包括功率放大器)和执行机构两部分组成。目前以直流或交流伺服电机作为执行机构。
位置检测装置检测数控机床各坐标轴的实际位移。将反馈系统输入机床的数控装置后，数控装置将反馈所返回的实际位移值与设定值进行比较，并根据指令的设定值控制驱动装置移动。
辅助控制装置的主要功能是接收数控装置输出的开关音量指令信号。辅助控制装置经过编译、逻辑判断和运动后，在功率放大后驱动相应的电器，驱动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启动和停止指令、刀具选择和开关指令、冷却和润滑装置的启动和停止、工件和机床部件的释放、夹具和分度等辅助动作。
可编程逻辑控制器(PLC)具有响应速度快、性能可靠、使用方便、编程修改方便、可直接启动机床开关等特点，被广泛用于数控机床的辅助控制装置。
数控机床的机床本体与传统机床相似，包括主轴驱动、进给驱动、床身、工作台、辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统和冷却装置。但是，数控机床在总体布局、外观造型、传动系统、工具系统结构、操作机构等方面都发生了很大的变化。这一变化的目的是满足数控机床的要求，充分发挥数控机床的特点。
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