數(shù)控機(jī)床是由哪些組件組成的

蘇州隆凱科技公司 發(fā)表于： 2012/12/4 15:19:58

數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床一般由輸入輸出設(shè)備、數(shù)控裝置( cnc加工中心)、伺服單元、驅(qū)動裝置（或稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、可編程控制器( plc)及電氣控制裝置、輔助裝置、機(jī)床本體及測量裝置組成。

　 (1)數(shù)控機(jī)床廠輸入和輸出裝置。是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)和操作人員進(jìn)行信息交流、實現(xiàn)人機(jī)對話的交互設(shè)備。

(2)數(shù)控裝置（cnc裝置）。是計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心，是由硬件和軟件兩部分組成的。它接收的是輸入裝置進(jìn)來的脈沖信號，信號經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路的編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令，控制機(jī)床的各個部分，使其進(jìn)行規(guī)定的、有序的動作。

這些控制信號中最基本的信號是各坐標(biāo)軸（即作進(jìn)給運動的各執(zhí)行部件）的進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和位移量指令（送到伺服驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行部件作進(jìn)給運動），還有主軸的變速、換向和啟停信號，選擇和穿孔機(jī)交換刀具的刀具指令信號，控制冷卻液、潤滑油啟停，控制工件和機(jī)床部件松開、夾緊，控制分度工作臺轉(zhuǎn)位的輔助指令信號等。

數(shù)控裝置主要包括微處理器( cpu)、存儲器、局部總線、外圍邏輯電路以及與cnc系統(tǒng)其他組成部分聯(lián)系的接口等。

(3)可編程邏輯控制器(plc)。數(shù)控機(jī)床通過cnc和plc共同完成控制功能，其中，cnc主要完成與數(shù)字運算和管理等有關(guān)的功能，如零件程序的編輯、插補(bǔ)運算、譯碼、刀具運動的位置伺服控制等。而plc主要完成與邏輯運算有關(guān)的一些數(shù)控車床動作，它接收cnc的控制代碼m（輔助功能）、s（主軸轉(zhuǎn)速）、t（選刀、換刀）等開關(guān)量動作信息，對開關(guān)量動作信息進(jìn)行譯碼，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號，控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動作，如工件的裝夾、刀具的更換、冷卻液的開關(guān)等一些輔助動作。它還接收機(jī)床操作面板的指令，一方面直接控制機(jī)床的動作（如手動操作機(jī)床），另一方面將一部分指令送往數(shù)控裝置，用于加工過程的控制。

在fanuc系統(tǒng)中，專門用于控制機(jī)床的plc記作pmc，稱為可編程機(jī)床控制器。

(4)伺服單元。伺服單元接收來自數(shù)控裝置的速度和位移指令。這些指令經(jīng)伺服單元變換和放大后，通過驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)變成機(jī)床進(jìn)給運動的速度、方向和位移。因此，伺服單元是數(shù)控裝置與機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它把來自數(shù)控裝置的微弱指令信號放大成控制驅(qū)動裝置的大功率信號。伺服單元分為主軸單元和進(jìn)給單元等，伺服單元就其系統(tǒng)而言又有開環(huán)泵統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)之分。

(5)驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置把經(jīng)過伺服單元放大的指令信號變?yōu)闄C(jī)械運動，通過機(jī)械連接部件驅(qū)動機(jī)床工作臺，使工作臺精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對運動，加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件。目前常用的驅(qū)動裝置有直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)正逐漸取代直流伺服電機(jī)。

伺服單元和驅(qū)動裝置合稱為伺服驅(qū)動系統(tǒng)，它是機(jī)床工作的動力裝置，計算機(jī)數(shù)控裝置的指令要靠伺服驅(qū)動系統(tǒng)付諸實施，伺服驅(qū)動裝置包括主軸驅(qū)動單元（主要控制主軸的速度）、進(jìn)給驅(qū)動單元（主要控制進(jìn)給系統(tǒng)的速度和位置）。伺服驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。從某種意義上說，數(shù)控機(jī)床的功能主要取決于數(shù)控裝置，而數(shù)控機(jī)床的性能主要取決于伺服驅(qū)動系統(tǒng)。

(6)機(jī)床本體。即數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部件，包括主運動部件、進(jìn)給運動執(zhí)行部件（工作臺、拖板及其傳動部件）和支承部件（床身、立柱等），還包括具有冷卻、潤滑、轉(zhuǎn)位和夾緊等功能的輔助裝置。加工中心類的數(shù)控機(jī)床還有存放刀具的刀庫、交換刀具的機(jī)械手等部件，數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件的組成與普通機(jī)床相似。由于數(shù)控機(jī)床高速度、高精度、大切削用量和連續(xù)加工的要求，其機(jī)械部件在精度、剛度、抗振性等肯面要求更高。

此外，為保證數(shù)控機(jī)床功能的充分發(fā)揮，還有一些輔助系統(tǒng)，如冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、液壓（或氣動）系統(tǒng)、排屑系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)等。

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