反饋裝置需要檢測

『壹』 數控機床對檢測裝置有何要求檢測裝置分為哪幾類

數控機床對檢測反饋裝置的要求為：
響應時間短，精度高，穩定性好，壽命長。

『貳』 標題為什麼狀態反饋配置之後不穩定了

數控系統軟體不穩定或遭到損壞。反饋裝置是機器的檢測環節，裝置可以包括在伺服系統中，它由檢測元件和相應的電路組成，其作用是檢測數控機床坐標軸的實際移動速度和位移。標題狀態反饋配置之後不穩定了是因為數控系統軟體不穩定或遭到損壞，機器經常發生回零不準確，回零後零點位置不對，主要原因是機床位置反饋系統工作不穩定，回零時零點信號出現偏差，導致回零後零點位置不對。

『叄』 測量反饋裝置對機床精度有何影響

提高精度。反饋裝置是將測量結果反饋到控制中心或顯示中心的設備。該裝置可以更好地測量機床精度，提高精度和正確率，保證在測量時不會出現錯誤。機床是指製造機器的機器，亦稱工作母機或工具機，習慣上簡稱機床。

『肆』 數控機床精度靠什麼裝置保證

精度靠數控系統，驅動，和伺服電機。以及機床的機械精度。
先講機械精度吧：那個只有造光機的零件加工的好一點，裝配的的人牛一點。裝配完了就注意保養。
系統的影響：系統負責插補的運算，還有位置環也在系統裡面。當然對精度有決定性的影響。
驅動的影響：直接控制電機的傢伙，整個系統的電流環個速度環都在那裡面。你說對精度有沒有影響呢。
伺服電機：速度環和位置環的反饋元件都在上面呢（半閉環）。

能有那些類型呢。就兩個類型，絕對式的和增量式。兩者區別你應該知道，不知道就實在說不過去了。
絕對式：一般用在床子上的就是光柵尺和絕對式光電旋轉編碼器。現在的SIEMENS 802DSL好多都帶絕對式旋轉編碼器。看過FANUC的一些系統帶的絕對編碼器？那些是不是要加個電池在驅動上面的啊，其實那個不是真正意義上的絕對編碼器，那種編碼器的碼盤其實還是增量式的碼盤。
增量式：在床子上用的一般用的就是增量式光電旋轉編碼器。這種編碼器常用的有TTL，sin/cos兩種型號在床子上用的比較多。
其實一個編碼器的精度如何不能單看這個編碼器的線數（就是跑一圈發多少個脈沖），還要看這個編碼器的分頻倍數。編碼器的精度=線數*分頻數。TTL只能四分頻，而SIN/COS的能做到16分頻。你見到的基本上就是TTL的，SIN/COS是在 SIEMENS 810D和840D用的較多。
把PWM的原理看看會，再實踐下，你就能知道更多了。下午正好閑著沒事，就給你講這些了。其它的影響不多給你講了。記得要加分。這些足夠忽悠你的老師了。

『伍』 數控伺服電機減速機為什麼要有感測器

你說的應該是檢測反饋裝置吧，

伺服電機本身就有檢測反饋裝置（也可以叫角度編碼器），它的作用是反饋伺服電機的實際轉動的角度，用來判斷伺服電機是否正確執行了指令。
伺服電機屬於半閉環控制。

如果我的回答對您有幫助，請及時採納為最佳答案，謝謝！

『陸』 數控機床運行原理與數控機床維修探討

數控機床運行原理與數控機床維修探討

數控機床是機電一體化的典型產品，是集機床、計算機、電動機及拖動、動控制、檢測等技術為一體的自動化設備。下面隨我來認識下數控機床運行原理與數控機床維修知識吧。

1.1 控制介質

數控機床工作時，不用人去直接操作機床，但又要執行人的意圖，這就必須在任何數控機床之間建立某種聯系，這種聯系的中間媒介物稱之為控制介質。在普通機床上加工零件時，由工人按圖樣和工藝要求進行加工。在數控機床加工時，控制介質是存儲數控加工所需要的全部動作和刀具相對於工件位置等信息的信息載體，它記載著零件的加工工序。數控機床中，常用的控制介質有穿孔紙帶、穿孔卡片、磁帶和磁碟或其他可存儲代碼的載體，至於採用哪一種，則取決於數控裝置的類型。早期時，使用的是8單位(8孔)穿孔紙帶，並規定了標准信息代碼ISO(國際標准化組織制定)和EIA(美國電子工業協會制定)兩種代碼。

1.2 數控裝置

數控裝置是數控機床的核心。其功能是接受輸入裝置輸入的數控程序中的加工信息，經過數控裝置的系統軟體或邏輯電路進行解碼、運算和邏輯處理後，發出相應的脈沖送給伺服系統，使伺服系統帶動機床的各個運動部件按數控程序預定要求動作。一般由輸入輸出裝置、控制器、運算器、各種介面電路、CRT顯示器等硬體以及相應的軟體組成。數控裝置作為數控機床“指揮系統”，能完成信息的輸入、存儲、變換、插補運算以及實現各種控制功能。

1.3 伺服系統

機床上的執行部件和機械傳動部件組成數控機床的進給系統，它根據數控裝置發來的速度和位移指令控制執行部件的進給速度、方向和位移量。每個進給運動的執行部件都配有一套伺服系統。伺服系統的.作用是把來自數控裝置的脈沖信號轉換為機床移動部件的運動，它相當於手工操作人員的手，使工作台(或溜板)精確定位或按規定的軌跡作嚴格的相對運動，最後加工出符合圖樣要求的零件。

1.4 反饋裝置

反饋裝置是閉環(半閉環)數控機床的檢測環節，該裝置可以包括在伺服系統中，它由檢測元件和相應的電路組成，其作用是檢測數控機床坐標軸的實際移動速度和位移，並將信息反饋到數控裝置或伺服驅動中，構成閉環控制系統。檢測裝置的安裝、檢測信號反饋的位置，決定於數控系統的結構形式。無測量反饋裝置的系統稱為開環系統。由於先進的伺服系統都採用了數字式伺服驅動技術(稱為數字伺服)，伺服驅動和數控裝置間一般都採用匯流排進行連接。反饋信號在大多數場合都是與伺服驅動進行連接，並通過匯流排傳送到數控裝置，只有在少數場合或採用模擬量控制的伺服驅動(稱為模擬伺服)時，反饋裝置才需要直接和數控裝置進行連接。伺服電動機內裝式脈沖編碼器、旋轉變壓器、感應同步器、測速機、光柵和磁尺等都是NC機床常用的檢測器件。

2.1 數控機床主軸伺服系統故障檢查及維修

在維修主迴路採用錯位選觸無環流可逆調速驅動系統的數控車床中所遇到的部分故障及處理方法。

(1)故障現象：1.8m卧車在點動時，花盤來回擺動。

檢查：測量驅動控制系統中的±20V直流穩壓電源的紋波為4V峰峰值，大大超過了規定的范圍。

處理：將電壓板中的100MF和1000MF濾波電容換下焊上新電容，並測量紋波只有幾個毫伏後將電源板安裝好，開機試運行，故障消除。

(2)故障現象：配套某系統的數控車床，當主軸在高速(3000r/min以上)，機床出現異常振動。

處理：檢查機床的主軸驅動是否連接，發現機床的主軸驅動器的接地線連接不良後，將接地線重新連接，機床可恢復正常。

2.2 機床PLC初始故障的診斷

機床PLC初始故障的診斷為了保護機床和維修方便，PLC有顯示和檢測機床故障的能力。一旦發生故障，維修人員就能根據機床的故障顯示號去確定故障類別，予以排除。但在實際加工過程中，我們發現有時PLC同時顯示幾個故障，它們是由某一個故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發故障，其他故障報警就消失了。可是從機床PLC顯示的所有報警故障中，維修人員並不知道哪個故障是初始引發故障，維修人員只能逐個故障去查，這就增加了維修難度。機床PLC初始故障診斷功能，通過PLC程序，准確判斷出初始故障的報警號。維修中，首先排除初始故障，其他引發故障自行消失，這樣就極大地方便了機床的維修，提高了機床維修的快速性和准確性。初始故障診斷原理設計的PLC程序不單單是把各個故障都能檢測和顯示出來，還能把最關鍵的初始故障自動判斷出來。

2.3 數控設備檢測元件故障及維修

檢測元件是數控機床伺服系統的重要組成部分，它起著檢測各控制軸的位移和速度的作用，它把檢測到的信號反饋回去，構成閉環系統。測量方式可分為直接測量和間接測量：直接測量就是對機床的直線位移採用直線型檢測元件測量，直接測量常用的檢測元件一般包括：直線感應同步器、計量光柵、磁尺激光干涉儀。間接測量就是對機床的直線位移採用回轉型檢測元件測量，間接測量常用的檢測元件一般包括：脈沖編碼器、旋轉變壓器、圓感應同步器、圓光柵和圓磁柵。 在數控設備的故障中，檢測元件的故障比例是比較高的，只要正確的使用並加強維護保養，對出現的問題進行深入分析。就一定能降低故障率，並能迅速解決故障，保證設備的正常運行。

2.4 數控機床主傳動系統故障診斷與維修

在數控機床在加工時，可能由於斷續切削、加工餘量不均勻、運動部件不平衡以切削過程中的自振動等原因引起沖擊力和交變力，使主軸產生振動，影響加工精度和表面粗糙度，嚴重時甚至可能破壞刀具主軸系統中的零件，使其無法工作。主軸系統的發熱使其中所有零件產生熱變形，降低傳動效率，破壞零部件之間的相對位置精度和運動精度，從而造成加工誤差。因此，主軸部件組要具有較高的固有頻率，較好的動平衡，且要保持合適的配合精度，並要進行循環潤滑。

主軸發熱主軸軸承預緊力過大，造成主軸回轉時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。可以通過重新調整主軸軸承預緊力加以排除;主軸軸承磨損或損壞，也會造成主軸回轉時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。可以通過更換新軸承加以排除;主軸潤滑油臟或有雜質，也會造成主軸回轉時阻力過大，引起主軸溫度升高。通過清洗主軸箱，重新換油加以排除;主軸軸承潤滑油脂耗盡或潤滑油脂過多，也會造成主軸回轉時阻力、摩擦過大，引起主軸溫度升高。通過重新塗抹潤滑脂加以排除。主軸強力切削時停轉主軸電動機與主軸連接的傳動帶過松，造成主軸傳動轉矩過小，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控機床自動停機。通過重新調整主軸傳動帶的張緊力，加以排除;主軸電動機與主軸連接的傳動帶表面有油，造成主軸傳動時傳動帶打滑，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控機床自動停機。通過用汽油或酒精清洗後擦乾凈加以排除。

主軸工作時雜訊過大是主軸部件動平衡不良，使主軸回轉時振動過大，引起工作雜訊。需要機床生產廠家的專業人員對所有主軸部件重新進行動平衡檢查與調試;主軸傳動齒輪磨損，使齒輪嚙合間隙過大，主軸回轉時沖擊振動過大，引起工作雜訊。需要機床生產廠家的專業人員對主軸傳動齒輪進行檢查、維修或更換;主軸支承軸承拉毛或損壞，使主軸回轉間隙過大，回轉時沖擊、振動過大，引起工作雜訊。需要機床生產廠家的專業人員對軸承進行檢查、維修或更換;主軸傳動帶鬆弛或磨損，使主軸回轉時摩擦過大，引起工作雜訊。通過調整或更換傳動帶加以排除。

數控機床故障產生的原因是多種多樣的，有機械問題、數控系統的問題、感測元件的問題、驅動元件的問題、強電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中，要分析故障產生的可能原因和范圍，然後逐步排除，直到找出故障點，切勿盲目的亂動，否則，不但不能解決問題。還可能使故障范圍進一步擴大。總之，在面對數控機床故障和維修問題時，首先要防患於未然，不能在數控機床出現問題後才去解決問題，要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理，這樣才能做到有的放矢

3 結論

在數控機床維修中推廣應用新技術、新工藝、新材料，做好數控的技術改造和局部改裝設計管理工作，搞好數控機床維修用工、檢、量具的管理，搞好數控設備維修的質量管理等工作。只有這樣，才能做好數控機床的維修工作，保障數控機床的正常運行，從而保障企業生產的順利運行。所以，無論是CNC系統，機床強電，還是機械、液壓、氣路等，只要有可能引起該故障的原因，都要盡可能全面地列出來，進行綜合判斷和篩選，然後通過必要的實驗達到確診和最終排除故障的目的。

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『柒』 自動數控車床都有哪些結構部件組成

雖然數控車床種類較多，但一般均由車床主體、數控裝置和伺服系統三大部分組成。
1）車床主體除了基本保持普通車床傳統布局形式的部分經濟型數控車床外，目前大部分數控車床均已通過專門設計並定型生產。
1）主軸與主軸箱
a）主軸數控車床主軸的回轉精度，直接影響到零件的加工精度；其功率大小、回轉速度影響到加工的效率；其同步運行、自動變速及定向准停等要求，影響到車床的自動化程度。
b）主軸箱具有有級自動調速功能的數控車床，其主軸箱內的傳動機構已經大大簡化；具有無級自動調速(包括定向准停)的數控車床，起機械傳動變速和變向作用的機構已經不復存在了，其主軸箱也成了"軸承座"及"潤滑箱"的代名詞；對於改造式(具有手動操作和自動控制加工雙重功能)數控車床，則基本上保留其原有的主軸箱。
2）導軌數控車床的導軌是保證進給運動准確性的重要部件。它在很大程度上影響車床的剛度、精度及低速進給時的平穩性，是影響零件加工質量的重要因素之一。除部分數控車床仍沿用傳統的滑動導軌(金屬型)外，定型生產的數控車床已較多地採用貼塑導軌。這種新型滑動導軌的摩擦系數小，其耐磨性、耐腐蝕性及吸震性好，潤滑條件也比較優越。
3）機械傳動機構除了部分主軸箱內的齒輪傳動等機構外，數控車床已在原普通車床傳動鏈的基礎上，作了大幅度的簡化。如取消了掛輪箱、進給箱、溜板箱及其絕大部分傳動機構，而僅保留了縱、橫進給的螺旋傳動機構，並在驅動電動機至絲杠間增設了(少數車床未增設)可消除其側隙的齒輪副。
a）螺旋傳動機構數控車床中的螺旋副，是將驅動電動機所輸出的旋轉運動轉換成刀架在縱、橫方向上直線運動的運動副。構成螺旋傳動機構的部件，一般為滾珠絲杠副。滾珠絲杠副的摩擦阻力小，可消除軸向間隙及預緊，故傳動效率及精度高，運動穩定，動作靈敏。但結構較復雜，製造技術要求較高，所以成本也較高。另外，自行調整其間隙大小時，難度亦較大。
b）齒輪副。在較多數控車床的驅動機構中，其驅動電動機與進給絲杠間設置有一個簡單的齒輪箱（架）。齒輪副的主要作用是，保證車床進給運動的脈沖當量符合要求，避免絲杠可能產生的軸向竄動對驅動電動機的不利影響。
4）自動轉動刀架除了車削中心採用隨機換刀(帶刀庫)的自動換刀裝置外，數控車床一般帶有固定刀位的自動轉位刀架，有的車床還帶有各種形式的雙刀架。
5）檢測反饋裝置檢測反饋裝置是數控車床的重要組成部分，對加工精度、生產效率和自動化程度有很大影響。檢測裝置包括位移檢測裝置和工件尺寸檢測裝置兩大類，其中工件尺寸檢測裝置又分為機內尺寸檢測裝置和機外尺寸檢測裝置兩種。工件尺寸檢測裝置僅在少量的數控車床上配用。
6）對刀裝置除了極少數專用性質的數控車床外，普通數控車床幾乎都採用了各種形式的自動轉位刀架，以進行多刀車削。這樣，每把刀的刀位點在刀架上安裝的位置，或相對於車床固定原點的位置，都需要對刀、調整和測量，並以確認，以保證零件的加工質量。
（2）數控裝置和伺服系統數控車床與普通車床的主要區別就在於是否具有數控裝置和伺服系統這兩大部分。如果說，數控車床的檢測裝置相當於人的眼睛，那麼，數控裝置相當於人的大腦，伺服系統則相當於人的雙手。這樣，就不難看出這兩大部分在數控車床中所處的重要位置了。a）數控裝置數控裝置的核心是計算機及其軟體，它在數控車床中起「指揮」作用：數控裝置接收由加工程序送來的各種信息，並經處理和調配後，向驅動機構發出執行命令；在執行過程中，其驅動、檢測等機構同時將有關信息反饋給數控裝置，以便經處理後發出新的執行命令。
數控機床是一種裝有程序控制系統（數控系統）的自動化機床。該系統能夠邏輯地處理具有使用號碼，或其他符號編碼指令（刀具移動軌跡信息）規定的程序。具體地講，把數字化了的刀具移動軌跡的信息輸入到數控裝置，經過解碼、運算，從而實現控制刀具與工件相對運動，加工出所需要的零件的機床，即為數控機床。
1、數控機床工作原理按照零件加工的技術要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然後將加工程序輸入到數控裝置，通過數控裝置控制機床的主軸運動、進給運動、更換刀具，以及工件的夾緊與松開，冷卻、潤滑泵的開與關，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴格按照加工程序規定的順序、軌跡和參數進行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。
2、數控機床結構數控機床主要由控制介質、數控裝置、伺服系統和機床本體四個部分組成。數控機床的加工過程：
1）控制介質
控制介質以指令的形式記載各種加工信息，如零件加工的工藝過程、工藝參數和刀具運動等，將這些信息輸入到數控裝置，控制數控機床對零件切削加工。
2）數控裝置
數控裝置是數控機床的核心，其功能是接受輸入的加工信息，經過數控裝置的系統軟體和邏輯電路進行解碼、運算和邏輯處理，向伺服系統發出相應的脈沖，並通過伺服系統控制機床運動部件按加工程序指令運動。
3）伺服系統
伺服系統由伺服電機和伺服驅動裝置組成，通常所說數控系統是指數控裝置與伺服系統的集成，因此說伺服系統是數控系統的執行系統。數控裝置發出的速度和位移指令控制執行部件按進給速度和進給方向位移。每個進給運動的執行部件都配備一套伺服系統，有的伺服系統還有位置測量裝置，直接或間接測量執行部件的實際位移量，並反饋給數控裝置，對加工的誤差進行補償。
4）機床本體
數控機床的本體與普通機床基本類似，不同之處是數控機床結構簡單、剛性好，傳動系統採用滾珠絲杠代替普通機床的絲杠和齒條傳動，主軸變速系統簡化了齒輪箱，普遍採用變頻調速和伺服控制。
數控車床的刀具：
（1）對刀具的要求數控車床能兼作粗、精加工。為使粗加工能以較大切削深度、較大進給速度地加工，要求粗車刀具強度高、耐用度好。精車首先是保證加工精度，所以要求刀具的精度高、耐用度好。為減少換刀時間和方便對刀，應可能多地採用機夾刀。數控車床還要求刀片耐用度的一致性好，以便於使用刀具壽命管理功能。在使用刀具壽命管理時，刀片耐用度的設定原則是以該批刀片中耐用度zui低的刀片作為依據的。在這種情況下，刀片耐用度的一致性甚至比其平均壽命更重要。
（2）數控車床的刀具數控車削用的車刀一般分為三類，即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。以直線形切削刃為特徵的車刀一般稱為尖形車刀。這類車刀的刀尖(同時也為其刀位點)由直線形的主、副切削刃構成，如90?內、外圓車刀，左、右端面車刀，切槽(斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內孔車刀。用這類車刀加工零件時，其零件的輪廓形狀主要由一個獨立的刀尖或一條直線型主切削刃位移後得到，它與另兩類車刀加工時所得到零件輪廓形狀的原理是截然不同的。
圓弧形車刀是較為特殊的數控加工用車刀。其特徵是，構成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或線輪廓度誤差很小的圓弧；該圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖，因此，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上；車刀圓弧半徑理論上與被加工零件的形狀無關，並可按需要靈活確定或測定後確認。當某些尖形車刀或成型車刀(如螺紋車刀)的刀尖具有一定的圓弧形狀時，也可作為這類車刀使用。
圓弧形車刀可以用於車削內、外表面，特別適宜於車削各種光滑連接(凹形)的成型面。成型車刀俗稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋車刀等。在數控加工中，應盡量少用或不用成型車刀，當確有必要選用時則應在工藝准備文件或加工程序單上進行詳細說明。為了適應數控機床自動化加工的需要(如刀具的對刀或預調、自動換刀或轉刀、自動檢測及管理工作等)，並不斷提高產品的加工質量和生產效率，節省刀具費用，應多使用模塊化和標准化刀具。
2、數控車床的卡盤液壓卡盤是數控車削加工時夾緊工件的重要附件，對一般回轉類零件可採用普通液壓卡盤；對零件被夾持部位不是圓柱形的零件，則需要採用專用卡盤；用棒料直接加工零件時需要採用彈簧卡盤。
3、數控車床的尾座對軸向尺寸和徑向尺寸的比值較大的零件，需要採用安裝在液壓尾架上的活頂針對零件尾端進行支撐，才能保證對零件進行正確的加工。尾架有普通液壓尾架和可編程液壓尾座。
4、數控車床的刀架刀架是數控車床非常重要的部件。數控車床根據其功能，刀架上可安裝的刀具數量—般為8把、10把、12把或16把，有些數控車床可以安裝更多的刀具。刀架的結構形式一般為回轉式，刀具沿圓周方向安裝在刀架上，可以安裝徑向車刀、軸向車刀、鑽頭、鏜刀。車削加工中心還可安裝軸向銑刀、徑向銑刀。少數數控車床的刀架為直排式，刀具沿一條直線安裝。數控車床可以配備兩種刀架：
（1）專用刀架由車床生產廠商自己開發，所使用的刀柄也是專用的。這種刀架的優點是製造成本低，但缺乏通用性。
（2）通用刀架根據一定的通用標准而生產的刀架，數控車床生產廠商可以根據數控車床的功能要求進行選擇配置。
5、數控車床的銑削動力頭數控車床刀架上安裝銑削動力頭可以大大擴展數控車床的加工能力。

『捌』 測量與反饋裝置 作用

選擇 c

測量裝置是指為了測量需要而組合的計量器具和輔助設備的總體，反饋裝置是將測量結果反饋到控制中心或顯示中心的設備。如夏天設定空調溫度為製冷26度，測量裝置就是空調自帶的電子溫度計，它可以實時測量室內溫度，並把溫度通過反饋裝置反饋給控制中心，如果溫度高於26度，則開始製冷，若低於26度，空調停止工作。

『玖』 數控機床基礎知識

數控機床基本概念

1.1.1 數控技術與數控

數控技術，簡稱數控(Numerical Control—NC)，是利用數字化信息對機械運動及加工過程進行控制的一種方法。由於現代數控都採用了計算機進行控制，因此，也可以稱為計算機數控(Computerized Numerical Control—CNC)。

為了對機械運動及加工過程進行數字化信息控制，必須具備相應的硬體和軟體。用來實現數字化信息控制的硬體和軟體的整體成為數控系統(Numerical Control System)，數控系統的核心是數控裝置(Numerical Controller)。

採用數控技術進行控制的機床，稱為數控機床(NC機床)。它是一種綜合應用了計算機技術、自動控制技術、精密測量技術和機床設計等先進技術的典型機電一體化產品，是現代製造技術的基礎。控制機床也是數控技術應用最早、最廣泛的領域，因此，數控機床的水平代表了當前數控技術的性能、水平和發展方向。

數控機床種類繁多，有鑽 銑 鏜床類、車削類、磨削類、電加工類、鍛壓類、激光加工類和其他特殊用途的專用數控機床等等，凡是採用了數控技術進行控制的機床統稱為NC機床。

帶有自動換刀裝置ATC(Automatic Tool Changer—ATC)的數控機床(帶有回轉刀架的數控車床除外)稱為加工中心(Machine Center—MC)。它通過刀具的自動交換，工件可以一次裝、夾完成多工序的加工，實現了工序集中和工藝的復合，從而縮短了輔助加工時間，提高了機床的效率;減少了工件安裝、定位次數，提高了加工精度。加工中心是目前數控機床中產量最大、應用最廣的數控機床。

在加工中心的基礎上，通過增加多工作台(托盤)自動交換裝置(Auto Pallet Changer—APC)以及其他相關裝置，組成的加工單元稱為柔性加工單元(Flexible Manufacturing Cell—FMC)。FMC不僅是現了工序的集中和工藝的復合，而且通過工作台(托盤)的自動交換和較完善的自動監測、監控功能，可以進行一定時間的無人化加工，從而進一步提高了設備的加工效率。FMC既是柔性製造系統FMS(Flexible Manufacturing System)的基礎，又可以作為獨立的自動化加工設備使用，因此其發展速度較快。

在FMC和加工中心的基礎上，通過增加物流系統、工業機器人以及相關設備，並由中央控制系統進行集中、統一控制和管理，這樣的製造系統稱為柔性製造系統FMS(Flexible Manufacturing System)。FMS不僅可以進行長時間的無人化加工，而且可以實現多品種零件的全部加工和部件裝配，實現了車間製造過程的自動化，它是一種高度自動化的先進製造系統。

隨著科技發展，為了適應市場需求多變的形勢，對現代製造業來說，不僅需要發展車間製造過程的自動化，而且要實現從市場預測、生產決策、產品設計、產品製造直到產品銷售的全面自動化。將這些要求綜合、構成的完整的生產製造系統，稱為計算機集成製造系統(Computer Integrated Manufacturing System-—CIMS)。CIMS將一個更長的生產、經營活動進行了有機的集成，實現了更高效益、更高柔性的智能化生產，是當今自動化製造技術發展的最高階段。在CIMS中，不僅是生產設備的集成，更主要的是以信息為特徵的技術集成和功能集成。計算機是集成的工具，計算機輔助的自動化單元技術是集成的基礎，信息和數據的交換及共享是集成的橋梁，最終形成的產品，可以看成是信息和數據的物質體現。

1.1.2 數控系統及其組成

數控系統的基本組成

數控系統是所有數控設備的核心。數控系統的主要控制對象是坐標軸的位移(包括移動速度、方向、位置等)，其控制信息主要來源於數控加工或運動控製程序。因此，作為數控系統的最基本組成應包括：程序的輸入/輸出裝置、數控裝置、伺服驅動這三部分。

輸入/輸出裝置輸入/輸出裝置的作用是進行數控加工或運動控製程序、加工與控制數據、機床參數以及坐標軸位置、檢測開關的狀態等數據的輸入、輸出。鍵盤和顯示器是任何數控設備都必備的'最基本的輸入/輸出裝置。此外，根據數控系統的不同，還可以配光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。作為外圍設備，計算機是目前常用的輸入/輸出裝置之一。

數控裝置數控裝置是數控系統的核心。它由輸入/輸出介面線路、控制器、運算器和存儲器等部分組成。數控裝置的作用是將輸入裝置輸入的數據，通過內部的邏輯電路或控制軟體進行編譯、運算和處理，並輸出各種信息和指令，以控制機床的各部分進行規定的動作。

在這些控制信息和指令中，最基本的是坐標軸的進給速度、進給方向和進給位移量指令。它經插補運算後生成，提供給伺服驅動，經驅動器放大，最終控制坐標軸的位移。它直接決定了刀具或坐標軸的移動軌跡。

此外，根據系統和設備的不同，如：在數控機床上，還可能有主軸的轉速、轉向和起、停指令;刀具的選擇和交換指令;冷卻、潤滑裝置的起、停指令;工件的松開、夾緊指令;工作台的分度等輔助指令。在數控系統中，它們是通過介面，以信號的形式提供給外部輔助控制裝置，由輔助控制裝置對以上信號進行必要的編譯和邏輯運算，放大後驅動相應的執行器件，帶動機床機械部件、液壓氣動等輔助裝置完成指令規定的動作。

伺服驅動伺服驅動通常由伺服放大器(亦稱驅動器、伺服單元)和執行機構等部分組成。在數控機床上，目前一般都採用交流伺服電動機作為執行機構;在先進的高速加工機床上，已經開始使用直線電動機。另外，在20世紀80年代以前生產的數控機床上，也有採用直流伺服電動機;對於簡易數控機床，也有用作為執行器件。伺服放大器的形式決定於執行器件，它必須與驅動電動機配套使用。

以上是數控系統最基本的組成部分。隨著數控技術的發展和機床性能水平的提高，對系統的功能要求也日益增強，為了滿足不同機床的控制要求，保證數控系統的完整性和統一性，並方便用戶使用，常用較為先進的數控系統，一般都帶有內部可編程式控制制器作為機床的輔助控制裝置。此外，在金屬切削機床上，主軸驅動裝置也可以成為數控系統的一個部分;在閉環數控機床上，測量、檢測裝置也是數控系統必不可少的。對於先進的數控系統，有時甚至採用計算機作為系統的人機界面和數據的管理、輸入/輸出設備，從而使數控系統的功能更強、性能更完善。

總之，數控系統的組成決定於控制系統的性能和設備的具體控制要求，其配置和組成具有很大的區別，除加工程序的輸入/輸出裝置、數控裝置、伺服驅動這三個最基本的組成部分外，還可能有更多的控制裝置。圖1-1的虛線框部分表示計算機數控系統。

NC、CNC、SV與PLC的概念

NC(CNC)、SV與PLC(PC、PMC)是數控設備中最為常用的英文縮寫，在實際使用中，在不同的場合具有不同的含義。

NC(CNC)NC與CNC分別是數控(Numerical Control)與計算機數控(Computerized Numerical Control)的常用英文縮寫。由於現代數控都採用了計算機控制，因此，可以認為NC和CNC的含義完全等同。在工程應用上，根據使用場合的不同，NC(CNC)通常有三種不同的含義：在廣義上代表一種控制技術——數控技術;在狹義上代表一種控制系統的實體——數控系統;此外，還可以代表一種具體的控制裝置——數控裝置。

SVSV是伺服驅動(Servo Drive，簡稱伺服)的常用英文縮寫。按日本JIS標准規定的術語，它是“以物體的位置、方向、狀態作為控制量，追蹤目標值的任意變化的控制機構”。簡言之，它是一種能夠自動跟隨目標位置等物理量的控制裝置。

在數控機床上，伺服驅動的作用主要有兩個方面：一是使坐標軸按照數控裝置給定的速度運行;二是使坐標軸按照數控裝置給定的位置定位。

伺服驅動的控制對象通常是機床坐標軸的位移和速度;執行機構是伺服或;對輸入指令信號進行控制和功率放大的部分常稱為伺服放大器(亦稱為驅動器、放大器、伺服單元等)，它是伺服驅動的核心。

伺服驅動不僅可以和數控裝置配套使用，而且還可以單獨作為一個位置(速度)隨同系統使用，故也常稱為伺服系統。在早期的數控系統上，位置控制部分一般與CNC製成一體，伺服驅動只進行速度控制，因此，伺服驅動又常稱為速度控制單元。

PLCPC是可編程序控制器(Programmable Controller)的英文縮寫。隨著個人計算機的日益普及，為了避免和個人計算機(亦稱PC)混淆，現在一般都將可編程序控制器稱為可編程序邏輯控制器(Programmalbe Logic Controller——PLC)或可編程序機床控制器(Programmable Machine Controller——PMC)。因此，在數控機床上，PC、PLC、PMC具有完全相同的含義。

PLC具有響應快、性能可靠、使用方便、編程和調試容易等特點，並可直接驅動部分機床電器，因此，被廣泛用來作為數控設備的輔助控制裝置。目前，大多數數控系統都帶有內部PLC，用於處理數控機床的輔助指令，從而大大簡化了機床的輔助控制裝置。此外，在很多場合，通過PLC的軸控制模塊、定位模塊等特殊功能模塊，還可以直接利用PLC，實現點位控制、直線控制以及簡單的輪廓控制，組成數控專用機床或數控生產線。

1.1.3 數控機床的組成與加工原理

數控機床的基本組成

數控機床是最典型的數控設備。為了了解數控機床的基本組成，首先需要分析數控機床加工零件的工作過程。在數控機床上，為了進行零件的加工，可以通過如下步驟進行：

據被加工零件的圖樣與工藝方案，用規定的代碼和程序格式，將刀具的移動軌跡、加工工藝過程、工藝參數、切削用量等編寫成數控系統能夠識別的指令形式，即編寫加工程序。

將所編寫的加工程序輸入數控裝置。

數控裝置對輸入的程序(代碼)進行解碼、運算處理，並向各坐標軸的伺服驅動裝置和輔助機能控制裝置發出相應的控制信號，以控制機床的各部件的運動。

在運動過程中，數控系統需要隨時檢測機床的坐標軸位置、行程開關的狀態等，並與程序的要求相比較，以決定下一步動作，直到加工出合格的零件。

操作者可以隨時對機床的加工情況、工作狀態進行觀察、檢查，必要時還需要對機床動作和加工程序進行調整，以保證機床安全、可靠的運行。

由此可知，作為數控機床的基本組成，它應包括：輸入/輸出裝置、數控裝置、伺服驅動和反饋裝置、輔助控制裝置以及機床本體等部分(如圖1-1所示)。

圖1—1中的虛線框部分統稱為數控系統，實現對機床主機的加工控制。目前數控系統大部分採用計算機數控(即CNC)，圖中的輸入/輸出裝置、數控裝置、伺服驅動和反饋裝置構成的機床數控系統，作用在上面已經敘述。下面再簡要介紹其他組成部分。

圖1—1數控機床的組成

測量反饋裝置它是閉環(半閉環)數控機床的檢測環節，其作用是通過現代化的測量元件：脈沖編碼器、旋轉變壓器、感應同步器、光柵、磁尺和激光測量儀等，將執行元件(如、刀架等)或工作台等的實際位移的速度和位移量檢測出來，反饋回伺服驅動裝置或數控裝置，並補償進給的速度或執行機構的運動誤差，以達到提高運動機構精度的目的。檢測裝置的安裝、檢測信號反饋的位置，決定於數控系統的結構形式，伺服內裝式脈沖編碼器、測速機以及直線光柵等都是較常用的檢測部件。

由於先進的伺服都採用了數字式伺服驅動技術(稱為數字伺服)，伺服驅動和數控裝置間一般都採用匯流排進行連接;反饋信號在大多數場合都是與伺服驅動進行連接，並通過匯流排傳送到數控裝置。只有在少數場合或採用模擬量控制的伺服驅動(俗稱模擬伺服)時，反饋裝置才需要直接和數控裝置進行連接。

輔助控制機構、進給傳動機構它是介於數控裝置和機床機械、液壓部件之間的控制部件。其主要作用是接受數控裝置輸出的主軸轉速、轉向和啟停指令;刀具選擇交換;冷卻、潤滑裝置的啟停指令;工件和機床部件的松開、夾緊工作台轉位等輔助指令信號，以及機床上檢測開關的狀態等信號，經必要的編譯、邏輯判斷、功率放大後直接驅動相應的執行元件，帶動機床機械部件、液壓氣動等輔助裝置完成指令規定的動作。它通常由PLC和強電控制迴路構成，PLC在結構上可以與CNC一體化(內置式PLC)，也可以相對獨立(外置式PLC)。

機床本體就是數控機床的機械結構件，也是由主傳動系統、進給傳動系統、床身、工作台以及輔助運動裝置、液壓氣動系統、潤滑系統、冷卻裝置、排屑、防護系統等部分組成。但為了滿足數控的要求，充分發揮機床性能，它在總體布局、外觀造型、傳動系統結構、刀具系統以及操作性能方面都已發生了很大的變化。機床機械部件包括床身、箱體、立柱、導軌、工作台、主軸、進給機構、刀具交換機構等。

數控加工的原理

在傳統的金屬切削機床上，加工零件時需要操作者根據圖樣的要求，通過不斷改變刀具的運動軌跡和運動速度等參數，使刀具對工件進行切削加工，最終加工出合格零件。

數控機床的加工，其實質是應用了“微分”原理。其工作原理與過程可以簡述如下(圖1-2)：

數控裝置根據加工程序要求的刀具軌跡，將軌跡按機床對應的坐標軸，以最小移動量(脈沖當量)進行微分(圖1-2中的△X、△Y)，並計算出各坐標軸需要移動的脈沖數。

通數控裝置的“插補”軟 件或“插補”運算器，把要求的軌跡用以“最小移動單位”為單位的等效折線進行擬合，並找出最接近理論軌跡的擬合折線。

③數控裝置根據擬合折線的軌跡，給相應的坐標軸連續不斷地分配進給脈沖，並通過伺服驅動使機床坐標軸按分配的脈沖運動。圖1-2數控加工原理示意圖

由上可見：第一，只要數控機床的最小移動量(脈沖當量)足夠小，所用的擬合折線就可以等效代替理論曲線。第二，只要改變坐標軸的脈沖分配方式，即可以改變擬合折線的形狀，從而達到改變加工軌跡的目的。第三，只要改變分配脈沖的頻率，即可改變坐標軸(刀具)的運動速度。這樣就實現了數控機床控制刀具移動軌跡的根本目的。

以上根據給定的數學函數，在理想軌跡(輪廓)的已知點之間，通過數據點的密化，確定一些中間點的方法，稱為插補。能同時參與插補的坐標軸數，稱為聯動軸數。顯然，當數控機床的聯動軸數越多，機床加工輪廓的性能就越強。因此，聯動軸的數量是衡量數控機床性能的重要技術指標。

『拾』 數控機床閉環伺服系統的反饋裝置裝在哪裡

數控機床閉環伺服系統的反饋裝置安裝在實際需要檢測的機械部件上。
比如光柵尺安裝在X軸滑座上，圓光柵安裝在B軸轉台軸上等等。