數(shù)控機床的基本組成
精工機床的基本組成包括加工程序載體、精工裝置、伺服驅(qū)動裝置,、機床主體和其他輔助裝置。下面分別對各組成部分的基本工作原理進行概要說明,。 加工程序載體 精工機床工作時，不需要工人直接去操作機床，要對精工機床進行控制，必 須編制加工程序,。零件加工程序中，包括機床上刀具和工件的相對運動軌跡,、工藝參數(shù)（進給量主軸轉(zhuǎn)速等）和輔助運動等,。將零件加工程序用一定的格式和代碼,，存儲在一種程序載體上,，如穿孔紙帶、盒式磁帶,、軟磁盤等,，通過精工機床的輸入裝置，將程序信息輸入到CNC單元,。 機床主體 機床主機是精工機床的主體,。它包括床身、底座,、立柱,、橫梁、滑座,、工作臺,、主軸箱、進給機構(gòu),、刀架及自動換刀裝置等機械部件,。它是在精工機床上自動地完成各種切削加工的機械部分。與傳統(tǒng)的機床相比,，精工機床主體具有如下結(jié)構(gòu)特點：1）采用具有高剛度,、高抗震性及較小熱變形的機床新結(jié)構(gòu)。通常用提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜剛度,、增加阻尼,、調(diào)整結(jié)構(gòu)件質(zhì)量和固有頻率等方法來提高機床主機的剛度和抗震性，使機床主體能適應(yīng)精工機床連續(xù)自動地進行切削加工的需要,。采取改善機床結(jié)構(gòu)布局,、減少發(fā)熱,、控制溫升及采用熱位移補償?shù)却胧蓽p少熱變形對機床主機的影響,。2）廣泛采用高性能的主軸伺服驅(qū)動和進給伺服驅(qū)動裝置,，使精工機床的傳動鏈縮短，簡化了機床機械傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),。3）采用高傳動效率,、高精度、無間隙的傳動裝置和運動部件,，如滾珠絲杠螺母副,、塑料滑動導(dǎo)軌、直線滾動導(dǎo)軌,、靜壓導(dǎo)軌等,。精工裝置 精工裝置是精工機床的核心。現(xiàn)代精工裝置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式,，這種CNC裝置一般使用多個微處理器,，以程序化的軟件形式實現(xiàn)精工功能，因此又稱軟件精工（Software NC）,。CNC系統(tǒng)是一種位置控制系統(tǒng),，它是根據(jù)輸入數(shù)據(jù)插補出理想的運動軌跡，然后輸出到執(zhí)行部件加工出所需要的零件,。因此,，精工裝置主要由輸入、處理和輸出三個基本部分構(gòu)成,。而所有這些工作都由計算機的系統(tǒng)程序進行合理地組織,，使整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)地進行工作。1）輸入裝置：將精工指令輸入給精工裝置,，根據(jù)程序載體的不同,，相應(yīng)有不同的輸入裝置。主要有鍵盤輸入,、磁盤輸入,、CAD/CAM系統(tǒng)直接通信方式輸入和連接上級計算機的DNC（直接精工）輸入，現(xiàn)仍有不少系統(tǒng)還保留有光電閱讀機的紙帶輸入形式,。（1）紙帶輸入方式,。可用紙帶光電閱讀機讀入零件程序,，直接控制機床運動,，也可以將紙帶內(nèi)容讀入存儲器，用存儲器中儲存的零件程序控制機床運動,。（2）MDI手動數(shù)據(jù)輸入方式,。操作者可利用操作面板上的鍵盤輸入加工程序的指令,，它適用于比較短的程序。在控制裝置編輯狀態(tài)（EDIT）下,，用軟件輸入加工程序,，并存入控制裝置的存儲器中，這種輸入方法可重復(fù)使用程序,。一般手工編程均采用這種方法,。在具有會話編程功能的精工裝置上，可按照顯示器上提示的問題,，選擇不同的菜單,，用人機對話的方法，輸入有關(guān)的尺寸數(shù)字,，就可自動生成加工程序,。（3）采用DNC直接精工輸入方式。把零件程序保存在上級計算機中,，CNC系統(tǒng)一邊加工一邊接收來自計算機的后續(xù)程序段,。DNC方式多用于采用CAD/CAM軟件設(shè)計的復(fù)雜工件并直接生成零件程序的情況。2）信息處理：輸入裝置將加工信息傳給CNC單元,，編譯成計算機能識別的信息,，由信息處理部分按照控制程序的規(guī)定，逐步存儲并進行處理后,，通過輸出單元發(fā)出位置和速度指令給伺服系統(tǒng)和主運動控制部分。CNC系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)包括：零件的輪廓信息（起點,、終點,、直線、圓弧等）,、加工速度及其他輔助加工信息（如換刀,、變速、冷卻液開關(guān)等）,，數(shù)據(jù)處理的目的是完成插補運算前的準備工作,。數(shù)據(jù)處理程序還包括刀具半徑補償、速度計算及輔助功能的處理等,。3）輸出裝置：輸出裝置與伺服機構(gòu)相聯(lián),。輸出裝置根據(jù)控制器的命令接受運算器的輸出脈沖，并把它送到各坐標的伺服控制系統(tǒng),，經(jīng)過功率放大,，驅(qū)動伺服系統(tǒng)，從而控制機床按規(guī)定要求運動,。 伺服與測量反饋系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)是精工機床的重要組成部分,，用于實現(xiàn)精工機床的進給伺服控制和主軸伺服控制,。伺服系統(tǒng)的作用是把接受來自精工裝置的指令信息，經(jīng)功率放大,、整形處理后,，轉(zhuǎn)換成機床執(zhí)行部件的直線位移或角位移運動。由于伺服系統(tǒng)是精工機床的最后環(huán)節(jié),，其性能將直接影響精工機床的精度和速度等技術(shù)指標,，因此，對精工機床的伺服驅(qū)動裝置,，要求具有良好的快速反應(yīng)性能,，準確而靈敏地跟蹤精工裝置發(fā)出的數(shù)字指令信號，并能忠實地執(zhí)行來自精工裝置的指令,，提高系統(tǒng)的動態(tài)跟隨特性和靜態(tài)跟蹤精度,。伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置和執(zhí)行機構(gòu)兩大部分。驅(qū)動裝置由主軸驅(qū)動單元,、進給驅(qū)動單元和主軸伺服電動機,、進給伺服電動機組成。步進電動機,、直流伺服電動機和交流伺服電動機是常用的驅(qū)動裝置,。測量元件將精工機床各坐標軸的實際位移值檢測出來并經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機床的精工裝置中，精工裝置對反饋回來的實際位移值與指令值進行比較,，并向伺服系統(tǒng)輸出達到設(shè)定值所需的位移量指令,。 精工機床輔助裝置 輔助裝置是保證充分發(fā)揮精工機床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動,、液壓裝置,，排屑裝置，冷卻,、潤滑裝置,，回轉(zhuǎn)工作臺和精工分度頭，防護,，照明等各種輔助裝置,。
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