数控机床的组成及工作原理

数控机床的组成及工作原理

一、数控机床组成
数控机床由：程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。
1、程序的存储介质，又称程序载体
1) 穿孔纸带（过时、淘汰）；
2) 盒式磁带（过时、淘汰）；
3) 软盘、磁盘、U盘；
4) 通信。
2、输人/输出装置
1) 对于穿孔纸带，配用光电阅读机；（过时、淘汰）；
2) 对于盒式磁带，配用录放机；（过时、淘汰）；
3) 对于软磁盘，配用软盘驱动器和驱动卡；
4) 现代数控机床，还可以通过手动方式(MDI方式)；
5) DNC网络通讯、RS232串口通讯。
3、CNC单元
CNC单元是数控机床的核心，CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
CNC单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号；选择和交换刀具的刀具指令信号，冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
准备功能：G00,G01,G02,G03,
辅助功能：M03，M04
刀具、进给速度、主轴：T，F，S
4、伺服系统
由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说，每一个脉冲信号使电机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。如三轴联动的机床就有三套驱动系统。
脉冲当量：每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。
5、位置反馈系统（检测反馈系统）
伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。（作业：让同学们网上查找反馈元件，下节课用5分钟自述所查内容）
反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置，通过比较，计算实际位置与指令位置之间的偏差，并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
反馈系统包括半闭环、闭环两种系统。
6、机床的机械部件
1) 主运动部件
2) 进给部件（工作台、刀架）
3) 基础支承件（床身、立柱等）
4) 辅助部分，如液压、气动、冷却和润滑部分等
5) 储备刀具的刀库，自动换刀装置(ATC)
对于加工中心类的数控机床，还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件，数控机床机械部件的组成

第1页下一页