数控车床的组成及其重要性

图1-1 数控车床外观图

数控车床一般由输入/输出设备、数控装置（或称CNC装置）、伺服系统、驱动装置（或称执行机构）及电气控制装置、辅助装置、机床本体、测量反馈装置等组成。

图1-2所示为数控车床的组成框图，其中除机床本体之外的部分统称为计算机数控（CNC）系统。

图1-2 数控车床的组成框图

1.输入/输出设备

键盘是数控车床的典型输入设备。除此以外，还可以用串行通信的方式输入。数控系统一般配有CRT显示器或点阵式液晶显示器，显示信息丰富，有些还能显示图形，操作人员可通过显示器获得必要的信息。

2.数控装置

数控装置是数控车床的核心，主要包括微处理器CPU、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与数控系统的其他组成部分联系的各种接口等。数控车床的数控系统完全由软件处理输入信息，可处理逻辑电路难以处理的复杂信息，使数字控制系统的性能大大提高。图1-3所示为某数控车床的数控装置。

图1-3 数控装置(www.xing528.com)

图1-4 伺服系统

a）伺服电动机 b）驱动装置

3.伺服系统

伺服系统由驱动装置和执行部件（如伺服电动机）组成，它是数控系统的执行机构，如图1-4所示。伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统。伺服系统的作用是把来自CNC的指令信号转换为机床移动部件的运动，它相当于手工操作人员的手，使工作台（或溜板）精确定位或按规定的轨迹做严格的相对运动，最后加工出符合图样要求的零件。伺服系统作为数控车床的重要组成部分，其本身的性能直接影响整个数控车床的精度和速度。从某种意义上说，数控机床功能的强弱主要取决于数控装置，而数控机床性能的好坏主要取决于伺服系统。

4.测量反馈装置

测量反馈装置的作用是通过测量元件将机床移动的实际位置、速度参数检测出来，转换成电信号，并反馈到CNC装置中，使CNC装置能随时判断机床的实际位置、速度是否与指令一致，并发出相应指令，纠正所产生的误差。测量反馈装置安装在数控机床的工作台或丝杠上，相当于普通机床的刻度盘和人的眼睛。

5.机床本体

机床主体是数控机床的本体，主要包括床身、主轴、进给机构等机械部件，还有冷却、润滑、转位部件，如换刀装置、夹紧装置等辅助装置。

数控机床由于切削用量大、连续加工发热量大等因素对加工精度有一定影响，加工中又是自动控制，不能像普通机床那样由人工进行调整、补偿，所以其设计要求比普通机床更严格，制造要求更精密，采用了许多新结构，以加强刚性、减小热变形、提高加工精度。