1.3 數(shù)控機(jī)床

1.3.1 數(shù)控機(jī)床的組成

數(shù)控機(jī)床的種類很多，但任何一種數(shù)控機(jī)床都主要由數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和機(jī)床主體三大部分以及輔助控制系統(tǒng)等組成。

1.數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心，是數(shù)控機(jī)床的“指揮系統(tǒng)”，其主要作用是對輸入的零件加工程序進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，然后向伺服系統(tǒng)發(fā)出控制信號。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)通常是一臺帶有專門系統(tǒng)軟件的計算機(jī)系統(tǒng)，開放式數(shù)控系統(tǒng)就是由計算機(jī)配以數(shù)控系統(tǒng)軟件而構(gòu)成的。

2.伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)（也稱驅(qū)動系統(tǒng)）是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動和執(zhí)行兩大部分組成。它包括位置控制單元、速度控制單元、執(zhí)行電動機(jī)和測量反饋單元等部分，主要用于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。它接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的各種指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴(yán)格按照指令信息的要求控制機(jī)床運(yùn)動部件的進(jìn)給速度、方向和位移。目前數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)中，常用的位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)有步進(jìn)電動機(jī)、液壓馬達(dá)、直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)，其中，后兩者均帶有光電編碼器等位置測量元件。一般來說，數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)，要求有快速響應(yīng)、靈敏準(zhǔn)確的跟蹤指令功能。

3.機(jī)床主體

機(jī)床主體是加工運(yùn)動的實(shí)際部件，除了機(jī)床基礎(chǔ)件以外，還包括主軸部件、進(jìn)給部件、實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)與定位的裝置和附件、輔助系統(tǒng)和裝置（如液壓、氣壓、防護(hù)等裝置）、刀庫和自動換刀裝置（Automatic Tools Changer, ATC）、自動托盤交換裝置（Automatic Pallet Changer, APC）。機(jī)床基礎(chǔ)件通常是指床身或底座、立柱、橫梁和工作臺等，它是整臺機(jī)床的基礎(chǔ)和框架。加工中心還應(yīng)具有ATC，有的還有雙工位APC等。與傳統(tǒng)機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的本體結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，普遍采用了滾珠絲杠、滾動導(dǎo)軌，傳動效率更高。由于現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床減少了齒輪的使用數(shù)量，使傳動系統(tǒng)更加簡單。數(shù)控機(jī)床可根據(jù)自動化程度、可靠性要求和特殊功能需要，選用各種類型的刀具破損監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)床與工件精度檢測系統(tǒng)、補(bǔ)償裝置和其他附件等。