數(shù)控機床的機床本體與傳統(tǒng)機床相似,由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。但數(shù)控機床在整體布局、外觀造型、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結構以及操作機構等方面都已發(fā)生了很大的變化,這種變化的目的是為了滿足數(shù)控機床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機床的特點。
⑵、CNC單元
CNC單元是數(shù)控機床的核心,CNC單元由信息的輸入、處理和輸出三個部分組成。CNC單元接受數(shù)字化信息,經(jīng)過數(shù)控裝置的控制軟件和邏輯電路進行譯碼、插補、邏輯處理后,將各種指令信息輸出給伺服系統(tǒng),伺服系統(tǒng)驅動執(zhí)行部件作進給運動。
⑶輸入/輸出設備
輸入裝置將各種加工信息傳遞于計算機的外部設備。在數(shù)控機床產(chǎn)生初期,輸入裝置為穿孔紙帶,現(xiàn)已淘汰,后發(fā)展成盒式磁帶,再發(fā)展成鍵盤、磁盤等便攜式硬件,極大方便了信息輸入工作,現(xiàn)通用DNC網(wǎng)絡通訊串行通信的方式輸入。
輸出指輸出內部工作參數(shù)(含機床正常、理想工作狀態(tài)下的原始參數(shù),故障診斷參數(shù)等),一般在機床剛工作狀態(tài)需輸出這些參數(shù)作記錄保存,待工作一段時間后,再將輸出與原始資料作比較、對照,可幫助判斷機床工作是否維持正常。
⑷伺服單元伺服單元由驅動器、驅動電機組成,并與機床上的執(zhí)行部件和機械傳動部件組成數(shù)控機床的進給系統(tǒng)。它的作用是把來自數(shù)控裝置的脈沖信號轉換成機床移動部件的運動。對于步進電機來說,每一個脈沖信號使電機轉過一個角度,進而帶動機床移動部件移動一個微小距離。每個進給運動的執(zhí)行部件都有相應的伺服驅動系統(tǒng),整個機床的性能主要取決于伺服系統(tǒng)。
⑸驅動裝置驅動裝置把經(jīng)放大的指令信號變?yōu)闄C械運動,通過簡單的機械連接部件驅動機床,使工作臺精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴格的相對運動, 最后加工出圖紙所要求的零件。和伺服單元相對應,驅動裝置有步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機等。
伺服單元和驅動裝置可合稱為伺服驅動系統(tǒng),它是機床工作的動力裝置,CNC裝置的指令要靠伺服驅動系統(tǒng)付諸實施,所以,伺服驅動系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分。
⑹可編程控制器
可編程控制器 (PC,Programmable Controller) 是一種以微處理器為基礎的通用型自動控制裝置,專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的。由于最初研制這種裝置的目的是為了解決生產(chǎn)設備的邏輯及開關控制, 故把稱它為可編程邏輯控制器( PLC, Programmable Logic Controller)。當PLC用于控制機床順序動作時,也可稱之為編程機床控制器( PMC, Programmable Machine Controller )。PLC己成為數(shù)控機床不可缺少的控制裝置。CNC和PLC協(xié)調配合,共同完成對數(shù)控機床的控制。
⑺測量反饋裝置
測量裝置也稱反饋元件,包括光柵、旋轉編碼器、激光測距儀、磁柵等。通常安裝在機床的工作臺或絲杠上,它把機床工作臺的實際位移轉變成電信號反饋給CNC裝置,供CNC裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號,以控制機床向消除該誤差的方向移動。
2、工作原理
使用數(shù)控機床時,首先要將被加工零件圖紙的幾何信息和工藝信息用規(guī)定的代碼和格式編寫成加工程序; 然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置,按照程序的要求,經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)信息處理、 分配,使各坐標移動若干個最小位移量,實現(xiàn)刀具與工件的相對運動,完成零件的加工。