数控车床的基本结构解析

数控车床一般由控制介质、输入/输出设备、CNC装置（或称CNC单元）、伺服驱动系统、可编程序逻辑控制器（PLC）及电气控制装置、机床本体及反馈系统组成。

1.控制介质

要对数控机床进行控制，就必须在人与数控机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物就是控制介质，又称信息载体。在使用数控机床前，先要根据零件规定的尺寸、形状和技术条件，编写出工件的加工程序，按照规定的格式和代码记录在信息载体上。需要在数控机床上加工时，就把信息输入到计算机控制装置中。常用的控制介质有穿孔带、穿孔卡、磁带和磁盘等。

2.输入/输出装置

MDI键盘、磁盘机等是数控机床的典型输入设备。另外，一般数控机床还配有串行通信接口直接和计算机连接进行通信。

数控系统的输出装置一般配有显像管显示器或液晶显示器，显示的信息较丰富，并能显示图形。操作人员可通过显示器获得必要的信息。

3.CNC装置

CNC装置是CNC系统的核心，主要包括微处理器、存储器、局部总线、外围逻辑电路，以及与CNC系统的其他组成部分联系的接口等。数控机床的CNC系统完全由软件处理数字信息，因而具有真正的柔性化，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。

4.伺服驱动系统(www.xing528.com)

伺服驱动系统是CNC装置和机床本体的联系环节，它由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。其作用是把来自数控装置的指令信号转变成机床移动部件的运动；其工作原理是伺服控制电路接收来自CNC装置的微弱指令信号，经过功率放大电路放大成控制驱动装置的大功率信号，然后由驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动，使工作台精确定位或按规定的轨迹做严格的相对运动。伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。数控机床功能的强弱主要取决于CNC装置，而数控机床的加工精度和生产效率主要取决于伺服驱动系统的性能。

5.可编程序控制器

可编程序控制器（Programmable Controller，PC）是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，专为在工业环境下应用而设计。由于最初研制这种装置的目的是解决生产设备的逻辑及开关控制，故把它称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。当PLC用于控制机床顺序动作时，也可称之为编程机床控制器（Programmable Machine Controller，PMC）。

PLC已成为数控机床不可缺少的控制装置。CNC和PLC协调配合，共同完成对数控机床的控制。用于数控机床的PLC一般分为两类：一类是CNC的生产厂家为实现数控机床的顺序控制，而将CNC和PLC综合起来设计，称为内装型（或集成）PLC，内装型PLC是CNC装置的一部分；另一类是以独立专业化的PLC生产厂家的产品来实现顺序控制功能，称为独立型（或外装型）PLC。

6.机床本体

CNC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。另外CNC机床在加工中是自动控制，不能像在普通机床上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，采用了许多新的加强刚性、减小热变形、提高精度等方面的措施。

7.反馈系统

反馈系统的作用是将机床的实际位置、速度参数检测出来转换成电信号反馈到CNC装置中，从而使CNC装置能随时检测机床的实际位置、速度是否与指令要求一致，以控制机床向消除该误差的方向移动。按有无检测装置，CNC系统可分为开环与闭环数控系统；而按测量装置的安装位置，数控系统又可分为闭环与半闭环数控系统。开环数控系统的控制精度取决于步进电动机和丝杠的精度，闭环数控系统的控制精度取决于检测装置的精度。因此，测量装置是高性能数控机床的重要组成部分。此外，由测量装置和显示环节构成的数显装置，可以在线显示机床移动部件的坐标值，大大提高了工作效率和工件的加工精度。