数控机床根本组成

数控机床的根本组成包括加工程序载体、数控安装、伺服驱动安装、机床主体和其他辅助安装。下面分别对各组成局部的根本工作原理停止概要阐明。

加工程序载体数控机床工作时，不需求工人直接去操作机床，要对数控机床停止控制，必需编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，经过数控机床的输入安装，将程序信息输入到CNC单元。

数控安装

数控安装是数控机床的中心。现代数控安装均采用CNC（Computer Numerical Control）方式，这种CNC安装普通运用多个微处置器，以程序化的软件方式完成数控功用，因而又称软件数控（Software NC）。CNC系统是一种位置控制系统，它是依据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需求的零件。因而，数控安装主要由输入、处置和输出三个根本局部构成。而一切这些工作都由计算机的系统程序停止合理地组织，使整个系统谐和地停止工作。

1）输入安装：将数控指令输入给数控安装，依据程序载体的不同，相应有不同的输入安装。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通讯方式输入和衔接上级计算机的DNC（直接数控）输入，现仍有不少系统还保存有光电阅读机的纸带输入方式。

（1）纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序，直接控制机床运动，也能够将纸带内容读入存储器，用存储器中贮存的零件程序控制机床运动。

（2）MDI手动数据输入方式。操作者可应用操作面板上的键盘输入加工程序的指令，它适用于比拟短的程序。

在控制安装编辑状态（EDIT）下，用软件输入加工程序，并存入控制安装的存储器中，这种输入办法可反复运用程序。普通手工编程均采用这种办法。

在具有会话编程功用的数控安装上，可依照显现器上提示的问题，选择不同的菜单，用人机对话的办法，输入有关的尺寸数字，就可自动生成加工程序。

（3）采用DNC直接数控输入方式。把零件程序保管在上级计算机中，CNC系统一边加工一边接纳来自计算机的后续程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM软件设计的复杂工件并直接生成零件程序的状况。

2）信息处置：输入安装将加工信息传给CNC单元，编译成计算机能辨认的信息，由信息处置局部依照控制程序的规则，逐渐存储并停止处置后，经过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制局部。CNC系统的输入数据包括：零件的轮廓信息（起点、终点、直线、圆弧等）、加工速度及其他辅助加工信息（如换刀、变速、冷却液开关等），数据处置的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处置程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功用的处置等。

3）输出安装：输出安装与伺服机构相联。输出安装依据控制器的命令承受运算器的输出脉冲，并把它送到各坐标的伺服控制系统，经过功率放大，驱动伺服系统，从而控制机床按规则请求运动。

伺服与丈量反应系统

伺服系统是数控机床的重要组成局部，用于完成数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把承受来自数控安装的指令信息，经功率放大、整形处置后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标，因而，对数控机床的伺服驱动安装，请求具有良好的快速反响性能，精确而灵活地跟踪数控安装发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控安装的指令，进步系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。

伺服系统包括驱动安装和执行机构两大局部。驱动安装由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动安装。

丈量元件将数控机床各坐标轴的实践位移值检测出来并经反应系统输入到机床的数控安装中，数控安装对反应回来的实践位移值与指令值停止比拟，并向伺服系统输出到达设定值所需的位移量指令。

机床主体

机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀安装等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械局部。与传统的机床相比，数控机床主体具有如下构造特性：

1）采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新构造。通常用进步构造系统的静刚度、增加阻尼、调整构造件质量和固有频率等办法来进步机床主机的刚度和抗震性，使机床主体能顺应数控机床连续自动地停止切削加工的需求。采取改善机床构造规划、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响。

2）普遍采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动安装，使数控机床的传动链缩短，简化了机床机械传动系统的构造。

3）采用高传动效率、高精度、无间隙的传动安装和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。

数控机床辅助安装

辅助安装是保证充沛发挥数控机床功用所必需的配套安装，常用的辅助安装包括：气动、液压安装，排屑安装，冷却、光滑安装，回转工作台和数控分度头，防护，照明等各种辅助安装  。