(Wo}iang Proo}s and C}a}ts of N}unerical Caa}trol Machine lbols)

1.2.1数控机床的工作过程

在数控机床上加工零件时，一般按照图1. 1所示的步骤进行。

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(1)首先对零件加工图样进行工艺性分析，主要包括审查尺寸标注是否正确、合理，零件轮廓的完整性、结构的合理性，确定定位基准、加工方案、工艺参数等。

(2)选用合适的数控机床，用规定的程序代码和格式规则编写零件加工程序单;或用自动编程软件进行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。

(3)将加工程序的内容以代码形式完整记录在程序介质上。由手工编写的程序，可以通过数控机床的操作面板输入程序;由编程软件生成的程序，可以通过计算机的串行通信接口直接传输到数控装置。现代数控机床大都配有程序存储卡接口，编制好的程序也可以通过存储卡复制到数控装置内。

(4)数控装置读入程序，并对其进行译码、几何数和工艺数据处理、插补计算等操作，然后根据处理结果，以脉冲信号形式向伺服系统发出相应的控制指令。

(5)伺服系统接到控制指令后，立即驱动执行部件按照指令的要求进行运动，从而自动完成相应零件的加工。

1.2.2数控机床的组成

数控机床一般由输人输出装置、数控装置、辅助控制装置、伺服驱动装置、测量反馈装置和机床本体等部分组成，如图1. 2所示。

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1.输入输出装置

输入输出装置的作用是实现零件程序和控制数据的输人、显示、存储、打印等。输人是指将程序及加工信息传递给计算机。在数控机床产生的初期，输人装置为穿孔纸带，现已趋于淘汰。目前，广泛使用的输人装置有键盘、磁盘、闪存盘等。输出指输出内部工作参数(如机床正常、理想工作状态下的原始参数，故障诊断参数等)。常见的输出装置有显示器、打印机等。

2.数控装置

数控装置是数控系统的核心，数控机床的各项控制任务均由数控装置完成。数控装置的作用是接受输人信息，并对输人信息进行译码、数值运算、逻辑处理，并将处理结果传送到辅助控制装置和伺服驱动装置控制机床各运动部件的运动。数控装置一般由专用计算机或通用计算机、输人输出接口、可编程控制器和相应的系统软件组成。

3.伺月良驱动装置

伺服驱动装置包括伺服驱动电路和伺服电动机，其作用是接受数控装置发出的位移、速度指令，经过调解、转换、放大后，驱动伺服电动机(直流、交流伺服电动机，功率步进电动机等)带动机床执行部件运动。数控机床的伺服驱动系统与一般机床的伺服驱动系统有本质上的差别，它能根据指令信号精确地控制执行部件的运动速度与位置，以及几个执行部件按一定规律运动所合成的运动轨迹。

4.辅助控制装置

数控辅助装置主要由PLC和强电控制回路构成。辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量信号，经过必要的编译、逻辑判别运算，再经功率放大后驱动相应的执行元件，带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。辅助控制的内容主要包括主轴的变速、换向和启停，刀具的选择和交换，工件和机床部件的松开、夹紧，冷却、润滑装置的启动与停止，分度工作台转位分度，检测开关状态等开关辅助动作。

5.测量反馈装置

测量反馈装置由测量部件(传感器)和测量电路组成。测量反馈装置的作用是检测机床移动部件的位移和速度，并反馈至数控装置和伺服驱动装置。数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动装置按照指令设定值运动，从而构成(半)闭环控制系统。

6.机床本体

机床本体是数控机床的主体，与传统机床相似，包括机床的主运动部件(主轴)、进给运动部件(工作台、拖板)、基础部件(底座、立柱、滑鞍、导轨)、润滑系统、冷却装置、换刀装置、排屑装置、防护装置等。但为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点，数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化。