計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)由哪幾部分組成？

數(shù)控系統(tǒng)是所有數(shù)控設(shè)備的核心。數(shù)控系統(tǒng)的主要控制對(duì)象是坐標(biāo)軸的位移(包括移動(dòng)速度、方向、位置等)，其控制信息主要來源于數(shù)控加工或運(yùn)動(dòng)控制程序。因此，作為數(shù)控系統(tǒng)的最基本組成應(yīng)包括：程序的輸入／輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)這三部分。

1、輸入/輸出裝置

輸入/輸出裝置的作用是進(jìn)行數(shù)控加工或運(yùn)動(dòng)控制程序、加工與控制數(shù)據(jù)、機(jī)床參數(shù)以及坐標(biāo)軸位置、檢測(cè)開關(guān)的狀態(tài)等數(shù)據(jù)的輸入、輸出。鍵盤和顯示器是任何數(shù)控設(shè)備都必備的最基本的輸入／輸出裝置。此外，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的不同，還可以配光電閱讀機(jī)，磁帶機(jī)或軟盤驅(qū)動(dòng)器等。作為外圍設(shè)備，計(jì)算機(jī)是目前常用的輸入／輸出裝置之一。

2、數(shù)控裝置

數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。它由輸入／輸出接口線路、控制器、運(yùn)算器和存儲(chǔ)器等部分組成。數(shù)控裝置的作用是將輸入裝置輸入的數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部的邏輯電路或控制軟件進(jìn)行編譯、運(yùn)算和處理，并輸出各種信息和指令，以控制機(jī)床的各部分進(jìn)行規(guī)定的動(dòng)作。

在這些控制信息和指令中，最基本的是坐標(biāo)軸的進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和進(jìn)給位移量指令。它經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算后生成，提供給伺服驅(qū)動(dòng)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器放大，最終控制坐標(biāo)軸的位移。它直接決定了刀具或坐標(biāo)軸的移動(dòng)軌跡。

此外，根據(jù)系統(tǒng)和設(shè)備的不同，如：在數(shù)控機(jī)床上，還可能有主軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和起、停指令；刀具的選擇和交換指令：冷卻、潤(rùn)滑裝置的起、停指令；工件的松開、夾緊指令；工作臺(tái)的分度等輔助指令。在基本的數(shù)控系統(tǒng)中，它們是通過接口，以信號(hào)的形式提供給外部輔助控制裝置，由輔助控制裝置對(duì)以上信號(hào)進(jìn)行必要的編譯和邏輯運(yùn)算，放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器件，帶動(dòng)機(jī)床機(jī)械部件、液壓氣動(dòng)等輔助裝置完成指令規(guī)定的動(dòng)作。

3、伺服驅(qū)動(dòng)

伺服驅(qū)動(dòng)通常由伺服放大器(亦稱驅(qū)動(dòng)器、伺服單元)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分組成。在數(shù)控機(jī)床上，目前一般都采用交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)；在先進(jìn)的高速加工機(jī)床上，已經(jīng)開始使用直線電動(dòng)機(jī)。另外，在20世紀(jì)80年代以前生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床上，也有采用直流伺服電動(dòng)機(jī)的情況；對(duì)于簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)也可以作為執(zhí)行器件。伺服放大器的形式?jīng)Q定于執(zhí)行器件，它必須與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)配套使用。

以上是數(shù)控系統(tǒng)最基本的組成部分。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和機(jī)床性能水平的提高，對(duì)系統(tǒng)的功能要求也日益增強(qiáng)，為了滿足不同機(jī)床的控制要求，保證數(shù)控系統(tǒng)的完整性和統(tǒng)一性，并方便用戶使用，常用、較為先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)，一般都帶有內(nèi)部可編程序控制器作為機(jī)床的輔助控制裝置。此外，在金屬切削機(jī)床上，主軸驅(qū)動(dòng)裝置也可以成為數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)部分；在閉環(huán)數(shù)控機(jī)床上，測(cè)量檢測(cè)裝置也是數(shù)控系統(tǒng)必不可少的。對(duì)于先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)，有時(shí)甚至采用計(jì)算機(jī)作為系統(tǒng)的人機(jī)界面和數(shù)據(jù)的管理、輸入／輸出設(shè)備，從而使數(shù)控系統(tǒng)的功能更強(qiáng)、性能更完善。

總之，數(shù)控系統(tǒng)的組成決定于控制系統(tǒng)的性能和設(shè)備的具體控制要求，其配置和組成具有很大的區(qū)別，除加工程序的輸入／輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)這三個(gè)最基本的組成部分外，還可能有更多的控制裝置。

 

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