数控机床控制系统组成doc
数控机床的组成及各部分基本功能
数控机床的组成及各部分基本功能英文回答：Components of CNC Machine and Their Basic Functions.A CNC machine, short for Computer Numerical Control machine, is a computer-controlled machine that automates a variety of manufacturing processes. It consists of several key components, each playing a specific role in the overall operation of the machine.1. Machine Base:The machine base provides a stable foundation for the entire machine. It houses the control system, drive motors, and other essential components.2. Bed:The bed is a rigid structure that supports theworkpiece and cutting tools during machining operations. It ensures precise movement of the workpiece and tools.3. Table:The table is mounted on the bed and moves in the X and Y directions to position the workpiece. It can be manually or automatically indexed for precise positioning.4. Spindle:The spindle is a rotating shaft that holds the cutting tool. It transmits power from the drive motor to the tool and rotates it at high speeds.5. Tool Changer:The tool changer automatically switches out cutting tools during machining operations. It stores a variety of tools and retrieves them as needed.6. Controller:The controller is the central processing unit of the CNC machine. It interprets the G-code program, generates control signals for the motors, and monitors the machine's status.7. Hydraulic or Pneumatic System:The hydraulic or pneumatic system provides power for the machine's actuators. These actuators control the movement of the table, spindle, and tool changer.8. Cooling System:The cooling system dissipates heat generated during machining operations. It protects the cutting tools, workpiece, and machine components from thermal damage.9. Lubrication System:The lubrication system ensures that all moving parts are properly lubricated. It reduces friction and wear,extending the life of the machine components.10. Enclosure:The enclosure surrounds the machining area and protects the operator from flying chips and other hazards. It also reduces noise levels and contains emissions.中文回答：数控机床的组成及各部分基本功能。
数控车床的组成和基本结构
数控车床的组成和基本结构数控车床是一种通过计算机控制的机床，能够自动完成各种加工操作。
它由许多不同的部件组成，每个部件都发挥着重要的作用，共同构成了数控车床的基本结构。
1.床身结构数控车床的床身通常由铸铁或焊接钢板制成，具有高强度和稳定性。
床身上安装有导轨，用来支撑和引导工件夹具的移动。
床身的结构设计直接影响了数控车床的加工精度和稳定性。
2.主轴箱主轴箱是数控车床的核心部件，包括主轴、主轴承和主驱动装置。
主轴箱负责驱动刀具进行旋转，完成工件的车削加工。
主轴箱的设计和制造质量直接关系到数控车床的加工精度和效率。
3.刀架刀架是数控车床上用来安装刀具的部件，通常包括横梁、滑块和刀架座。
刀架可以根据加工需要进行自动换刀和调整，能够实现多种不同形状和尺寸的切削操作。
4.工件夹具工件夹具是用来固定工件的装置，通常由定位元件、夹紧装置和支撑装置构成。
工件夹具的设计和选择直接关系到数控车床加工的稳定性和安全性。
5.数控系统数控系统是数控车床的大脑，负责控制和监控整个加工过程。
数控系统通常由控制器、编程装置和监控设备组成，能够实现高精度、高效率的加工操作。
6.润滑系统润滑系统是数控车床的重要组成部分，用来给各个运动部件提供润滑和冷却。
良好的润滑系统能够延长数控车床的使用寿命，提高加工质量。
7.冷却系统冷却系统用来降低刀具和工件的温度，防止因高温引起的变形和磨损。
冷却系统通常包括冷却液循环系统和喷淋装置，能够有效地提高数控车床的加工效率和质量。
总的来说，数控车床的组成和基本结构是非常复杂和精密的，各个部件之间密切配合，共同完成工件的加工任务。
只有充分理解和掌握数控车床的组成结构，才能更好地发挥其加工能力和效率，满足不同加工需求。
数控车床在现代制造业中扮演着重要角色，其发展和应用将进一步推动制造业的发展和进步。
数控车床的基本组成和工作原理
数控车床的基本组成和工作原理数控车床是一种通过计算机程序控制刀具移动和工件旋转等运动的机床，能够精确加工各类轴对称的零部件。
它是现代制造业中重要的加工设备，具有高精度、高效率、灵活性强等优点。
下面将介绍数控车床的基本组成和工作原理。
一、基本组成1.床身：数控车床的床身是整个机床的基础架构，承载整个机床的各个部件和组件。
床身一般由铸铁制成，具有高强度和抗振性能。
2.主轴箱：主轴箱安装在床身上，负责驱动工件的旋转运动。
主轴由电机驱动，在主轴箱内通过轴承支撑和转动。
3.刀架：刀架负责调节和控制刀具的位置和运动。
数控车床一般配备多个刀架，用于安装不同类型和规格的刀具。
刀架配有电动或液压驱动装置，可以实现刀具的快速切换和自动换刀。
4.工作台：工作台是放置和夹持工件的平台。
数控车床的工作台可以实现不同方向的移动和旋转，以便于刀具的切削和工件的加工。
5.伺服系统：伺服系统由数控装置、伺服电机和测量装置等组成，用于控制刀具和工件的运动。
数控装置是数控车床的大脑，根据预先编写的切削程序计算和控制刀具运动轨迹、进给速度和加工参数等。
6.冷却系统：冷却系统用于为数控车床提供冷却液，以冷却工件和刀具，减少摩擦和热量的产生，保护工件和刀具不受损坏。
二、工作原理1.切削程序编写：在进行切削之前，需要先编写切削程序。
切削程序是指通过计算机软件编写的程序，包含了刀具运动轨迹、进给速度、切削深度等加工参数的信息。
2.加工设备准备：在进行数控加工之前，需要进行刀具的安装和工件夹持。
安装刀具时，需要选择合适的刀具规格和类型，并进行刀具刀柄的装夹。
工件夹持时，需要使用合适的夹具将工件固定在工作台上。
3.参数设置：设置数控装置的各项参数，包括切削深度、进给速度、切削速度、加工路径等。
这些参数的设置根据切削程序和工件的要求进行调整。
4.启动加工：当设置完成后，启动数控装置，数控装置根据切削程序的要求，计算刀具的运动轨迹和运动速度，控制伺服系统的动作。
数控机床的控制系统概述
第七章数控机床的控制系统概述学习目的：1．什么是数控技术、数控系统和数控机床，数控系统对机床的控制包括哪几方面？2．数控机床控制系统组成有哪些，他们的作用各是什么？3．数控机床的控制方式有几种，各有什么特点？4．数控机床的接口有几类，他们的接口规范是什么？第一节数控机床的控制系统一、数字控制技术简介1．数字控制技术数字控制（Numerical Control）技术，简称数控技术，是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。
数控技术不仅用于机床的控制，而且还用于其它设备的控制，产生了诸如数控绘图机、数控测量机等数控设备。
2．数控系统和数控机床用数字控制技术实现自动控制的系统称为数控系统。
数控系统中的控制信息是数字量，其硬件基础是数字逻辑电路。
最初数控系统是由数字逻辑电路构成的，所以也成为硬件数控系统。
现代数控系统采用存储程序的专用计算机或通用计算机来实现部分或全部基本数控功能，所以成为计算机数控系统（Comouter Numerical Control），简称CNC系统。
计算机数控系统是在硬件和软件共同作用下完成数控任务的，具有真正的“柔性”。
数控系统对机床的控制包括顺序控制和数字控制两个方面。
顺序控制是指对刀具交换、主轴调速、冷却液开关、工作台的极限位置等一类开关量的控制。
数字控制是指机床进给运动的控制，用于实现对工作台或刀架的位移、速度这一类数字量的控制。
数控系统与机床的有机结合称为数控机床，如数控车床、数控铣床、数控加工中心等。
数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电力拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。
二、数控机床控制系统的组成序记载机床加工所需的各种信息，包括零件的加工轨迹、工艺信息及开关命令。
输入装置是将程序载体上的数控编码转换成相应的脉冲信息，传送并存入数控装置内。
输出装置显示输入的内容及数控工作状态等信息，监控数控系统的运行。
常用的输入/输出装置有光电阅读机、磁带录放机、磁盘驱动器、键盘和CRT显示器等。
机床数控系统的组成
机床数控系统的组成机床数控系统是现代机床的核心技术之一，它由多个组成部分构成，共同实现对机床的自动化控制和加工操作。
本文将从硬件和软件两个方面介绍机床数控系统的组成。
一、硬件组成1.主轴驱动系统：主轴驱动系统是机床数控系统的核心部分，它负责控制主轴的转速和运动方向。
主轴驱动系统通常由伺服电机、减速器、编码器等组成，通过对电机的控制，实现对主轴的精确控制。
2.进给驱动系统：进给驱动系统用于控制工件在加工过程中的运动轴向，包括直线进给轴和旋转进给轴。
直线进给轴通常由伺服电机、滚珠丝杠等组成，用于控制工件的直线运动；旋转进给轴通常由伺服电机、齿轮传动等组成，用于控制工件的旋转运动。
3.运动控制卡：运动控制卡是机床数控系统的核心控制器，它负责接收数控指令，并将其转换为电信号，通过与主轴驱动系统和进给驱动系统的配合，实现对机床的精确控制。
运动控制卡通常具备高速数据处理能力和多个输入输出接口，以满足机床复杂加工过程的控制需求。
4.传感器：传感器是机床数控系统的重要组成部分，用于实时监测机床的运行状态和工件加工过程中的各种参数。
常见的传感器包括位置传感器、力传感器、温度传感器等，它们通过与运动控制卡的连接，将采集到的数据反馈给数控系统，以实现对机床的自动化调节和控制。
5.人机界面：人机界面是机床数控系统与操作人员之间的交互界面，用于输入加工参数、监视加工过程和显示加工结果等。
人机界面通常由触摸屏、键盘、显示器等组成，操作人员可以通过它们与数控系统进行交互，并实时了解机床的工作状态。
二、软件组成1.数控系统软件：数控系统软件是机床数控系统的核心程序，它负责解释和执行数控指令，控制机床的运动和加工过程。
数控系统软件通常由操作系统、驱动程序、插补算法等组成，它们共同实现对机床的高精度控制和加工操作。
2.加工程序：加工程序是机床数控系统的另一重要组成部分，它是由一系列数控指令组成的程序，用于描述工件的加工路径和加工过程。
简述数控车床的组成部分
简述数控车床的组成部分数控车床是一种通过计算机控制工作台和刀具实现加工的机床。
它由许多不同的组成部分组成，每个部分都有特定的功能和作用。
1.床身：数控车床的床身是机床的基础结构，用于支撑和固定其他组件。
床身通常由铸铁制成，具有足够的刚度和稳定性，以保证加工的精度和质量。
2.工作台：工作台是数控车床上放置工件的平台，也称为工作台。
它可以在各个方向上进行运动，以便于切削工具对工件进行加工。
工作台通常由铸铁制成，并且具有不同的形状和尺寸，以适应不同类型的加工任务。
3.主轴：主轴是数控车床上用于旋转切削工具的部件。
它由电机驱动，可以在不同的速度和方向上旋转。
主轴通常由高强度合金钢制成，并且具有高精度的轴承和冷却系统，以确保稳定的运转和高质量的加工。
4.刀架：刀架是数控车床上用于固定切削工具的部件。
刀架通常可以在水平和垂直方向上移动，以便于切削工具对工件进行不同方向的加工。
刀架通常由铸铁制成，并且具有刀具快速换位系统，以提高工作效率。
5.数控系统：数控车床的核心部件是数控系统。
数控系统由硬件和软件组成，用于接收和解析加工程序，控制机床的运动和操作。
数控系统通常由一台或多台工控机和PLC（可编程逻辑控制器）组成。
通过数控系统，操作人员可以轻松设置和调整加工参数，以实现高精度和高效率的加工。
6.刀具：刀具是数控车床上用于切削工件的工具。
刀具可以根据加工任务的不同，选择不同类型和规格的切削工具。
常见的刀具类型包括车刀、铣刀、钻头等。
刀具通常由高速钢或硬质合金制成，并且具有耐磨和高硬度的特性。
7.冷却系统：冷却系统是数控车床上用于冷却切削区域的系统。
在加工过程中，切削区域会产生大量的热量，如果不及时冷却，会导致工件变形或刀具磨损加剧。
冷却系统通常由冷却液（如切削液或冷却油）、冷却管路和泵组成，可以将冷却液传输到切削区域，降低温度并保持加工质量。
8.辅助装置：数控车床还可以配备一些辅助装置，以提高加工效率和便利性。
数控机床的组成及工作原理
数控机床的组成及工作原理数控机床是一种通过计算机程序控制工作过程的机床。
其主要组成部分包括机床本体、数控装置、执行机构和编程输入装置。
下面将详细介绍数控机床的组成和工作原理。
一、机床本体包括床身、工作台、主轴箱和进给机构等部分。
床身是数控机床的基础，用于支撑其他各部件。
工作台是用于安装工件的平台。
主轴箱包含主轴和主轴驱动装置，用于使工具高速旋转。
进给机构包括进给运动的驱动装置，如伺服电机和滚珠丝杠等。
二、数控装置是数控机床的核心部件，它接收编程输入的指令，并将其转换为机床可以执行的信号。
数控装置由计算机和控制器两部分组成。
计算机负责进行数值计算和处理，控制器则进行信号转换和输出。
三、执行机构是将数控装置输出的信号转换为机床实际动作的部件。
其中，伺服系统用于控制进给和主轴的运动，其通过监测运动误差并进行修正，实现精确控制。
刀库和换刀系统用于自动更换工具，提高工作效率。
冷却系统用于冷却切削过程中产生的热量，保持机床的稳定工作。
四、编程输入装置用于向数控装置输入工艺参数和加工路径等信息。
常见的编程输入装置有编程盘、键盘和计算机等。
编程盘通过机械方式输入指令，一般用于简单的数控机床。
键盘和计算机则提供了更灵活和便捷的输入方式，适用于复杂的加工工艺。
数控机床的工作原理是：首先，操作人员根据工件要求编写加工程序，并将程序输入数控装置。
然后，数控装置依次读取程序中的指令，并转换为相应的电信号。
这些电信号经过执行机构，控制机床本体的运动，如进给运动和主轴转速等。
在加工过程中，数控装置会不断监测加工精度，并根据设定的参数进行修正。
最后，机床通过刀具对工件进行加工，完成预定的加工任务。
总之，数控机床是一种通过计算机程序控制运动和加工的高精度、高效率的机床。
其主要组成部分包括机床本体、数控装置、执行机构和编程输入装置。
通过数控装置的控制，机床能够实现高精度、高效率的加工，并提高生产效益。
简述数控设备组成部分
简述数控设备组成部分
数控设备是一种自动控制工具机床的设备，主要由计算机控制系统、执行机构、传感器和伺服驱动器等组成。
1. 计算机控制系统：数控设备的核心部分，主要由嵌入式计算机或PC机、数控系统软件和人机界面组成。
计算机控制系统负责处理用户输入的加工程序，控制执行机构运动、监测加工过程，并实时反馈加工状态。
2. 执行机构：执行机构是数控设备的主要动力和运动部件，负责按照计算机控制系统的指令，实现工件的加工。
常见的执行机构包括主轴、伺服电机、进给电机等。
3. 传感器：传感器用于感知机床和工件的状态和位置信息，并将信息传递给计算机控制系统。
常见的传感器包括编码器、位移传感器、加速度传感器等。
4. 伺服驱动器：伺服驱动器负责控制执行机构的运动，将计算机控制系统发出的指令转化为电压或电流信号，控制伺服电机实现运动。
伺服驱动器一般由伺服控制器和功率放大器组成。
5. 辅助设备：辅助设备包括刀具库、工具传感器、冷却液供给系统等，用于提供必要的工具和材料，保证机床正常运作。
以上是数控设备主要的组成部分，不同类型的设备可能会有一些其他的附加部件。
总体来说，数控设备通过计算机控制系统实现工件加工的自动化和精确控制。
数控机床的组成部份
数控机床的组成部份1．机械部分机械部分是整个机床的基础，主要由如下部件组成：床身、主轴箱、进给装置、刀架、尾座、卡盘、安全防护、托架、其他辅助装置等。
1)床身床身是整个机床的基础的基础。
床身部分最关键的部位是导轨，导轨一般要经过二次时效、中频淬火和精密磨削后才能使用。
常用的导轨形式有滑动导轨、滚动导轨和直线导轨。
导轨是关系到机床精度和稳定性的部件。
2)主轴主轴是车床输出动力的主要部件。
随着现在科技的发展，土轴的结构形式越来越简单，由原来的齿轮传动逐步发展成了电动主轴、主轴单元等多种形式。
转速也越来越高，由原来的几千转／分，发屉到几万转／分甚至几十万转／分．3)进给装置一般车床有两个方向的进给，横向(x轴)和纵向(z轴)。
伺服电机带动旗珠丝杠拖动床鞍等，实现数控车床的自动加工。
4)刀架一般数控车床都配有电动、气动、液压或伺服刀架。
刀架是数控车床最重要的辅助装置之一，刀架的档次是评判数控车床高中低的依据之一．5)尾座为了满足重型切削和较长丁件的加工要求，一般车床都配有尾座。
尾座分手动、电动、气动和液压尾座等。
6)卡盘卡盘安装在主轴上，用来夹持工件，分为手动三爪自定心卡盘、电动卡盘、气动F盘、液压卡盘和四爪卡盘等等。
数控车床的标准配置一般为三爪自定心卡盘。
7)安全防护数控车床一般都有全封闭防护或半封闭防护．来满足劳动生产要求。
机床的防护和外观越来越受到用户的关注。
8)托架托架一般包含中心架和跟刀架。
数控车床的标准配置一般不含托架，托架是满足特殊加工要求而配备。
2．电气部分数控车床的电气系统由以下几部分组成；计算机数字控制设备(CNC)、可编程序控制器(PLC)、进给驱动装置、主轴驱动装置、外围执行机构控制元件等部分组成。
1)计算机数字控制设备(CNC)CNC装置是数控车床的核心，包括硬件(EP后0电路扳、显示器、键盘等)以及相应的软件．目前市场主流的车床CNC装置有德国西门子公司(SIEMENS)的802系列，日本发那科公司(FANUC)的酗系列，国产的有广州数控的980系列，武汉华中数控“世纪星”系列等。
数控车床的组成
数控车床的组成数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。
下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明。
加工程序载体数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。
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，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。
数控装置数控装置是数控机床的核心。
现代数控装置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控（Software NC）。
CNC系统是一种位置控制系统，它是根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要的零件。
因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。
而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。
1）输入装置：将数控指令输入给数控装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。
主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC（直接数控）输入，现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。
（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，也可以将纸带内容读入存储器，用存储器中储存的零件程序控制机床运动。
（2）MDI手动数据输入方式。
操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令，它适用于比较短的程序。
在控制装置编辑状态（EDIT）下，用软件输入加工程序，并存入控制装置的存储器中，这种输入方法可重复使用程序。
一般手工编程均采用这种方法。
在具有会话编程功能的数控装置上，可按照显示器上提示的问题，选择不同的菜单，用人机对话的方法，输入有关的尺寸数字，就可自动生成加工程序。
简述数控机床的基本组成部分及其基本功能
简述数控机床的基本组成部分及其基本功能简述数控机床的基本组成部分及其基本功能数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。
1)加工程序载体数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。
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,通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。
2) 数控装置数控装置是数控机床的核心。
现代数控装置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控（Software NC）。
CNC 系统是一种位置控制系统，它是根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要的零件.因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。
而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作.3）伺服与测量反馈系统伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现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接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,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,因此，对数控机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能,准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度.4）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、刀架及自动换刀装置等机械部件。
它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分.5）数控机床辅助装置辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置,排屑装置,冷却、润滑装置，回转工作台和数控分度头，防护,照明等各种辅助装置。
数控机床的四大组成部分
数控机床的四大组成部分
数控机床的四大组成部分数控机床主要由主机部分、控制部分、驱动装置和辅助装置四部分组成。
（1）主机部分它是数控机床的主体，是数控机床的机械部件。
它包括床身、主轴箱、刀架、尾座、进给机构等组成。
（2）控制部分控制部分又称CNC装置，它是控制机床的核心，一般是一台机床专用控制计算机（包括机床印制板电路、屏幕显示器、键盘、纸带、磁带、驱动电路等）。
输入到控制部分的程序指令记录在信息载体上由程序读入装置接收，或由控制部分的键盘直接手动输入。
（3）驱动装置驱动装置是数控机床的执行机构的驱动部件，包括主轴电机、进给伺服电机等。
（4）辅助装置辅助装置是指数控机床的一些配套部件，包括液压、气动装置及冷却系统和排泄装置、防护设备等。
数控机床应用数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件。
它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器，在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、接近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等，主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。
1、数控机床对传感器的要求1）可靠性高和抗干扰性强；
2）满足精度和速度的要求；
3）使用维护方便，适合机床运行环境；
4）成本低。
不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同，一般来说，大型机床要求速度响应高，中。
数控机床的组成及基本工作原理
1．2 数控机床的组成及基本工作原理一、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，S4、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。
数控机床的工作原理、组成及分类
数控机床的工作原理、组成及分类
数控机床是一种高精度、高效率的机床，它采用计算机控制系统来控制机床的运动，实现对工件的加工。
数控机床的工作原理、组成及分类是我们了解数控机床的基础知识。
一、工作原理
数控机床的工作原理是通过计算机控制系统来控制机床的运动，实现对工件的加工。
计算机控制系统通过输入程序，将程序转换成机床能够识别的指令，然后通过电气、液压、气动等方式控制机床的各个部件的运动，从而实现对工件的加工。
二、组成
数控机床由机床本体、数控装置、执行机构、测量系统和辅助设备等组成。
1. 机床本体：数控机床的机床本体与传统机床相似，包括床身、主轴、进给机构等。
2. 数控装置：数控装置是数控机床的核心部件，它包括计算机、数控器、输入设备和输出设备等。
3. 执行机构：执行机构是数控机床的关键部件，它包括伺服电机、液压元件、气动元件等。
4. 测量系统：测量系统是数控机床的重要组成部分，它包括编码器、传感器、测量仪等。
5. 辅助设备：辅助设备包括冷却液系统、刀具库、夹具等。
三、分类
数控机床按照加工方式可以分为车床、铣床、钻床、磨床等；按照控制方式可以分为点位控制、直线控制、圆弧控制等；按照控制系统可以分为伺服控制系统、步进控制系统、液压控制系统等。
数控机床是一种高精度、高效率的机床，它采用计算机控制系统来控制机床的运动，实现对工件的加工。
了解数控机床的工作原理、组成及分类，有助于我们更好地理解和应用数控机床。
数控机床的组成
数控机床的组成随着计算机技术的发展，数控机床广泛采用了计算机数控（CNC）系统，如图1所示：其组成包括：加工程序、输入装置、数控系统、伺服系统、反馈系统、辅助控制装置和机床本体组成。
图1数控机床的组成（一）加工程序数控机床工作时，不需要工人直接去操作，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。
加工程序是数控机床自动加工零件的工作指令。
在对加工零件进行工艺分析的基础上确定：零件坐标系在机床坐标系上的相对位置，即零件在机床上的安装位置；刀具与零件相对运动的尺寸参数；零件加工的工艺路线或加工顺序；主运动的启、停、换向、变速；进给运动的速度、位移大小等工艺参数，以及辅助装置的动作。
这样得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息，然后用标准的由文字、数字和符号组成的数控代码，按规定的方法和格式，编制零件加工的数控程序单。
编制程序的工作可由人工进行，或者在数控机床以外用自动编程计算机系统来完成，比较先进的数控机床，可以在它的数控装置上直接编程。
编好的数控程序，存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上，它可以是穿孔纸带、录音磁卡、软磁盘等，采用哪一种存储载体，取决于数控装置的设计类型。
（二）输入装置输人装置的作用是将控制介质（信息载体）上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控系统内。
根据程序存储介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、录音机或软盘驱动器有些数控机床，不用任何程序存储载体，而是将数控程序单的内容通过数控系统上的键盘，用手工方式(MDI方式)输入或者将数控程序由编程计算机用通信方式传送到数控系统中。
（三）数控系统数控系统是一种位置控制系统，是机床自动化加工的核心。
主要有主控制系统、运算器、存储器、输入输出接口五大部分组成。
进行零件加工时，总是先将编写好的零件程序输入到系统的内存中，而后系统根据输入的程序段插补出理想的轨迹，并控制执行部件加工出合格的零件。
数控系统接受输入装置送来的脉冲信息，经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令来控制机床的各个部分，进行规定的、有序的动作。
数控系统的构成、工作原理和功能
数控系统的构成、工作原理和功能一、数控装置数控（NC）装置是数控装备的控制核心，通常由一台专用计算机和输入输出设备构成，如下图所示。
▲数控（NC）装置的组成1、信息信息、程序可以通过键盘人工编程输入，也可以在专门的编程系统中完成程序编制，将信息、程序存储在移动硬盘、光盘、U盘上输入数控系统，在通信控制的数控机床上，程序还可以由计算机接口传送。
2、专用计算机它由信息输入装置、运算器、控制器和输出装置组成。
专用计算机对信息进行处理，如计算各执行元件的移动量，另外通过固定、内置的逻辑单元操作程序控制动作信息（如：电动机开停、电动机正反转、刀具更换、检测等）。
3、伺服系统伺服系统控制驱动装备的执行元件，实现伺服电动机的起动、回转、编码检测、反馈、控制回转位置、减速、停止等。
通过上述组成部分可以看出，数控装置的工作过程是：将信息、程序通过专用计算机的输入装置，由控制器中的译码器对输入的信息进行识别，将识别结果向专用计算机的输出装置发出控制信号，执行规定的操作；最后由输出装置实现对伺服系统的数据输出，以实现对伺服系统的控制。
数控装置根据输入的指令进行译码、处理、计算和控制实现数控功能。
该类装置是20世纪50～70年代随着计算机技术发展而产生的一种控制技术。
从本质上讲，数控装置所具有的功能都是采用专用的硬件电路来实现的，因此也称为硬件数控装置。
从现代计算机技术和装备技术要求的角度来讲，这种专用数控装置结构复杂，功能扩展困难并受到一定限制，适应性及灵活性差，设计、制造周期长，制造成本高，稳定可靠性较差。
现代数控装置已发展成为计算机数控装置，也称为软件数控装置。
二、计算机数控系统以小型通用计算机或微型计算机的系统控制程序来实现部分或全部数控功能，简称为计算机数控（CNC）。
CNC系统是现代的主流数字控制系统。
用CNC系统控制的数控机床，简称CNC机床。
1、CNC装置的组成CNC装置由硬件和软件两大部分组成。
（1）硬件由CPU、存储器、总线、输入/输出接口、MDI/CRT接口、位置控制、通信接口等组成。
数控机床的基本组成与工作原理
数控车床的基本组成和工作原理一、任务描述了解CAK40100VL的基本组成和工作原理二、任务准备（一）、安全文明生产（播放插件）（二）、机床结构和工作原理1、机床结构数控机床一般由输入输出设备、CNC装置（或称CNC单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。
如下图是数控机床的组成框图。
数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。
但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，这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
⑵、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。
⑶输入/输出设备输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。
在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作，现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入。
输出指输出内部工作参数（含机床正常、理想工作状态下的原始参数，故障诊断参数等），一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后，再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。
⑷伺服单元伺服单元由驱动器、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。
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1．数控机床控制系统由哪几部分组成?
答：数控机床控制系统的基本组成包括输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电气逻辑控制装置、位置检测装置。
2. 进给伺服系统的作用是什么?
答：伺服驱动装置是数控机床的执行机构，是数控系统和机床本体之间的电气联系环节。
伺服系统的作用就是将进给位移量等信息转换成机床的进给运动，数控系统要求伺服系统正确、快速地跟随进给控制信息，执行机械运动，驱动工作台向指定的位置运动。
3. 数控机床按被控对象运动轨迹分为哪几类?
答：1）点位控制的数控机床
点位控制数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。
2）直线控制的数控机床
直线控制数控机床一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。
3）轮廓控制的数控机床
轮廓控制又称连续控制，大多数数控机床具有轮廓控制功能。
其特点是能同时控制两个以上的轴，具有插补功能。
它不仅控制起点和终点位置，而且要控制加工过程中每一点的位置和速度，加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。
4. 试简述数控装置的组成。
答：目前的数控装置都是基于微型计算机的硬件和软件来实现其功能，所以称之为计算机数控（CNC）装置。
它一方面具有一般微型计算机的基本结构，如中央处理单元（CPU）、总线、存储器、输入/输出接口等；另一方面又具有数控机床完成特有功能所需要的功能模块和接口单元，如手动数据输入（MDI）接口、PLC接口、纸带阅读机接口等。
CNC装置在上述硬件基础上必须编写相应的系统软件来指挥和协调硬件的
工作，两者缺一不可。
CNC装置的软件由管理软件和控制软件两部分组成。
5. 数控装置硬件结构是如何分类的？
答：数控装置是整个数控系统的核心，其硬件结构按CNC装置中各印刷电路板的插接方式可以分为大板式结构和功能模块式结构；按CNC装置硬件的制造方式，可以分为专用型结构和个人计算机式结构；按CNC装置中微处理的个数可以分为单微处理器结构和多微处理器结构。
6. 数控系统 I/O接口电路的主要任务是什么？
答：1）实现和不同外设的速度匹配。
2）改变数据传送方式。
3）进行电平转换和功率放大。
4) 防止干扰
7. 数控装置软件结构类型有哪几种？并对每种结构类型简要进行说明。
答：1)前后台型软件结构
前后台型软件结构适合于采用集中控制的单微处理器CNC装置，在这种软件结构中，CNC系统软件由前台和后台程序组成，前台程序为实时中断程序，承担了几乎全部的实时功能，这些功能都与机床动作直接相关，如位置控制、插补、辅助功能处理、监控、面板扫描及输出等。
后台程序主要用来完成准备工作和管理工作，包括输入、译码、插补准备及管理等，通常称为背景程序。
2)中断型软件结构
中断型软件结构没有前后台之分，除了初始化程序外，根据各控制模块实时的要求不同，把控制程序安排成不同级别的中断服务程序，整个软件是一个大的多重中断系统，系统的管理功能主要通过各级中断服务程序之间的通信来实现。
3)模块型软件结构
在数控系统中为了实现实时性和并行性的控制任务，多微处理器结构越来越多地被使用，从而使数控装置功能进一步增强，处理速度更快，结构更加紧凑。
它更适合于多轴控制、高进给速度、高精度和高效率的数控系统要求。
多微处理器CNC装置一般采用模块化结构，每个微处理器分担各自的任务，形成特定的功能模块，相应的软件也模块化，形成功能模块型软件结构，固化在对应的硬件功能模块中，各功能模块之间有明确的硬、软件接口。
8. 什么是数控系统的干扰？
答：数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。
这些瞬变现象会使数控系统中
的数据在传输过程中发生变化，增大误差，使局部装置或整个系统出现异常情况，引起故障。
9. 影响数控系统的干扰源来自哪几个方面？
答：1)电磁波干扰
2)供电线路的干扰
3)信号传输干扰
10. 如图所示，说明变频器中的控制电路接线与主电路相交时，如何才能避免主电路对控制电路的干扰？
答：变频器中的控制电路（其它电器控制电路亦如此）接线要距离电源线至少100rnm以上，两者绝对不可放在同一个导线槽内。
另外，控制电路配线与主电路配线相交时要成直角相交，控制电路的配线应采用屏蔽双绞线。
11. 数控机床常用的抗干扰措施有哪些？
答：1）减少供电线路干扰
2）减少机床控制中的干扰
3）屏蔽
4）保证“接地”良好
12. 数控机床为什么要保证“接地”良好？其地线系统有哪三种？
数控机床的地线系统
答：“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。
电网的许多干扰都是通过“接地”这条途径对机床起作用的，所以，数控机床一定要保证“接地”良好。
数控机床的地线系统有这样三种：
1)信号地用来提供电信号的基准电位（0V）。
2)框架地是以安全性及防止外来噪声和内部噪声为目的的地线系统，它是装置的面板、单元的外壳、操作盘及各装置间接口的屏蔽线。
3)系统地是将框架地与大地相连接。