什么叫做伺服系統(tǒng)？
伺服驅(qū)動系統(tǒng)（ServoSystem）簡稱伺服系統(tǒng)，是一種以機(jī)械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)，例如數(shù)控機(jī)床等。使用在伺服系統(tǒng)中的驅(qū)動電機(jī)要求具有響應(yīng)速度快、定位準(zhǔn)確、轉(zhuǎn)動慣量（ 使用在機(jī)電系統(tǒng)中的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量較大，為了能夠和絲杠等機(jī)械部件直接相連。伺服電機(jī)有一種專門的小慣量電機(jī)，為了得到極高的響應(yīng)速度。但這類電機(jī)的過載能力低，當(dāng)使用在進(jìn)給伺服系統(tǒng)中時，必須加減速裝置。轉(zhuǎn)動慣量反映了系統(tǒng)的加速度特性，在選擇伺服電機(jī)時，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量不能大于電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量的3倍。）較大等特點，這類專用的電機(jī)稱為伺服電機(jī)。當(dāng)然，其基本工作原理和普通的交直流電機(jī)沒有什么不同。該類電機(jī)的專用驅(qū)動單元稱為伺服驅(qū)動單元，有時簡稱為伺服，一般其內(nèi)部包括電流、速度和/或位置閉環(huán)。
交流伺服電機(jī)的工作原理
伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電機(jī)自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。
4. 什么是伺服電機(jī)？有幾種類型？工作特點是什么？
答：伺服電動機(jī)又稱執(zhí)行電動機(jī)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降，
請問交流伺服電機(jī)和無刷直流伺服電機(jī)在功能上有什么區(qū)別？
答：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。
永磁交流伺服電動機(jī)
20世紀(jì)80年代以來，隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機(jī)和伺服驅(qū)動器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機(jī)。90年代以后，世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動機(jī)伺服驅(qū)動。交流伺服驅(qū)動裝置在傳動領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。永磁交流伺服電動機(jī)同直流伺服電動機(jī)比較，主要優(yōu)點有：
⑴無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護(hù)和保養(yǎng)要求低。
⑵定子繞組散熱比較方便。
⑶慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。
⑷適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。
⑸同功率下有較小的體積和重量。
什么是數(shù)控系統(tǒng) 什么是計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC）
什么是數(shù)控系統(tǒng)
數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)簡稱，英文名稱為Numerical Control System，早期是由硬件電路構(gòu)成的稱為硬件數(shù)控（Hard
NC），1970年代以后，硬件電路元件逐步由專用的計算機(jī)代替稱為計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。
計算機(jī)數(shù)控（Computerized numerical
control,簡稱CNC）系統(tǒng)是用計算機(jī)控制加工功能，實現(xiàn)數(shù)值控制的系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)根據(jù)計算機(jī)存儲器中存儲的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動裝置的專用計算機(jī)系統(tǒng)。
CNC系統(tǒng)由數(shù)控程序、輸入裝置、輸出裝置、計算機(jī)數(shù)控裝置（CNC裝置）、可編程邏輯控制器（PLC）、主軸驅(qū)動裝置和進(jìn)給（伺服）驅(qū)動裝置（包括檢測裝置）等組成，如圖2-1所示。
圖 CNC系統(tǒng)的組成圖
CNC系統(tǒng)的核心是CNC裝置。由于使用了計算機(jī)，系統(tǒng)具有了軟件功能，又用PLC代替了傳統(tǒng)的機(jī)床電器邏輯控制裝置，使系統(tǒng)更小巧，其靈活性、通用性、可靠性更好，易于實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)控功能，使用、維護(hù)也方便，并具有與上位機(jī)連接及進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的功能。
CNC
Computer Numerical Control 計算機(jī)數(shù)控,指用計算機(jī)作為一般數(shù)控系統(tǒng)中的控制裝置。
用途當(dāng)然是加工機(jī)械零件了。
數(shù)控沖床（CNC Turret punch）的特點
通常市場上說的CNC培訓(xùn)主要指銑床，捎帶講加工中心，相對而言，工作機(jī)會比較多，工資也比其它機(jī)種高一些，但接受培訓(xùn)的人也多，只要看看華人培訓(xùn)學(xué)校的廣告就知道，沒有一家沒有這方面培訓(xùn)的，競爭也十分激烈。相對而言，數(shù)控沖床則有很多大家不了解的地方： [ 相約加拿大:楓下論壇 rolia.net/forum ]
（1）數(shù)控沖床的培訓(xùn)至今在多倫多還沒有，我咨詢過4家公立學(xué)院，華人培訓(xùn)學(xué)校和一些洋人的培訓(xùn)學(xué)校，都沒有。因此競爭相對平和一些；
（2）沖床給大家的概念是很危險的工種，因為在國內(nèi)，沖床經(jīng)常會發(fā)生沖掉手指等事故，但那是手工沖床。沒有紅外線保護(hù)，我最早看到進(jìn)口CNC沖床是在國內(nèi)的展覽會上，展示機(jī)器正在加工一個熊貓圖案的樣品，實際上數(shù)控沖床是十分安全的，這種沖床完全不同于你想象中國內(nèi)那種沖床，從安全性來講，操作員遠(yuǎn)離機(jī)器，僅僅是按一個START按鈕就可以了，連STOP鍵都不必按；同時，機(jī)器運轉(zhuǎn)時操作員遠(yuǎn)離機(jī)器，而操作員操作時機(jī)器則停著，即機(jī)動人停，人動機(jī)停，不可能沖動手；全部的機(jī)器動作由程序控制，一旦機(jī)器運轉(zhuǎn)不正常，只會停下來，給出一個報警信息，不會有其它事故發(fā)生；
（3）沖床是二維平面運動，很容易入門，實際上對新移民來講是更快捷的就業(yè)之路，尤其是對那些非機(jī)械專業(yè)的技術(shù)移民非常適合，不需要三維的想象能力要求，當(dāng)然如果你已經(jīng)學(xué)過CNC銑床再轉(zhuǎn)過來學(xué)沖床就是非常容易的事了，另外也不要求你會編程，你只要會操作就可以了，頂多學(xué)會setup，而這都不是難事。
（4）是脫離純打工處境的捷徑，為什么這么講，大家知道，學(xué)銑床你必須學(xué)會編程你才算真正獨立工作，而沖床就不一樣，會SETUP就已經(jīng)可以了，編程則作為專門的職位，有專人在編程，你要做的就是把程序那里把零件加工出來，反過來講，一旦你成為programmer就不要在車間干活了，你就到office，到技術(shù)部門去編程了，不再屬于labor，而這個過程，如果你努力的話，有1年時間就可以達(dá)到，因為你要做的就是學(xué)會Pro-engineer這個軟件的鈑金件設(shè)計功能，而同樣的時間內(nèi)，你能成為銑床的程序員嗎？你的銑床編程水平最高，你也得在車間干，我不是詆毀銑床，而正說明銑床比較復(fù)雜，沖床更適合新移民學(xué)。
（5） 就業(yè)面廣，具有turret punch machine的工廠肯定有CNC punch press, CNC brake press machine, 相當(dāng)部分公司還會有laser cutting system（CNC），一部分公司有AMADA等全自動punch machine，它們?nèi)渴?/span>CNC, 所以工作機(jī)會非常多，一旦有操作全自動punch machine（如AMADA）經(jīng)驗，工資起薪可達(dá)到18/小時，即使是junior再低也要15元/小時，也就是說在這幾種工作中你可以不局限在某一個機(jī)種，只要找到其中一種機(jī)器，你就和CNC掛上鉤了，也和沖床掛上鉤了。
PLC
通常，我們上網(wǎng)的方式一般有：利用電話線的撥號﹑xDSL方式；利用有線電視線路的CABLE MODEM方式，或利用雙絞線的以太網(wǎng)方式?，F(xiàn)在，我們又多了一種更方便，更經(jīng)濟(jì)的選擇：利用電線，這就是PLC！ PLC的英文全稱是Power Line Communication，即電力線通信，是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號的一種通信方式。該技術(shù)是把載有信息的高頻加載于電流，然后用電線傳輸，接受信息的調(diào)制解調(diào)器再把高頻從電流中分離出來，并傳送到計算機(jī)或電話，以實現(xiàn)信息傳遞。該技術(shù)在不需要重新布線的基礎(chǔ)上，在現(xiàn)有電線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音和視頻等多業(yè)務(wù)的承載，也就是實現(xiàn)四網(wǎng)合一。終端用戶只需要插上電源插頭，就可以實現(xiàn)因特網(wǎng)接入，電視頻道接收節(jié)目，打電話或者是可視電話。。通過利用傳輸電流的電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性，只要在房間任何有電源插座的地方，不用撥號，就立即可享受4.5~45Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入，來瀏覽網(wǎng)頁﹑撥打電話，和觀看在線電影，從而實現(xiàn)集數(shù)據(jù)﹑語音﹑視頻，以及電力于一體的"四網(wǎng)合一"！另外，可將房屋內(nèi)的電話﹑電視﹑音響﹑冰箱等家電利用PLC連接起來，進(jìn)行集中控制，實現(xiàn)"智能家庭"的夢想。目前，PLC主要是作為一種接入技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò)"最后
PLC之一——什么是PLC？
PLC（即可編程邏輯控制器，Programmable Logic Controller）是用來取代用于電機(jī)控制的順序繼電器電路的一種器件。PLC通過檢查輸入的狀態(tài)來控制它的輸出點的閉合與打開。用戶輸入一段程序（通常是通過軟件），PLC就給出相應(yīng)的結(jié)果。
PLC在實際中用的很多。只要有工業(yè)的地方，就有PLC存在的機(jī)會。如果你就在機(jī)器制造、包裝、物料輸送、自動裝配等行業(yè)中工作，那么你可能已經(jīng)在使用它了。如果沒有的話，你就是正在浪費金錢和時間。幾乎所有需要電氣控制的地方都需要PLC。
例如，我們假設(shè)當(dāng)一個開關(guān)閉合時，我們想讓一個電磁閥先開啟5秒鐘，然后閉合，而不管開關(guān)處于什么狀態(tài)。我們用一個簡單的外部定時器就可心完成這一動作。但是，如果該過程有10個開關(guān)和10個電磁閥呢？我們需要10個外部定時器。如果在這一應(yīng)用中也需要對開關(guān)的打開次數(shù)單獨計量呢？我們需要大量的外部計數(shù)器。
可以看出，一個控制過程越復(fù)雜，我們就越需要使用PLC。使用PLC，我們可以很容易地對它的輸入計數(shù)，并且在指定的時刻開啟電磁閥。
什么是plc
本人曾經(jīng)流浪在街頭找過工作，曾經(jīng)為不熟悉PLC而煩惱要跑書店，很多年過去了，我已不從事這方面的工作，現(xiàn)在我也難以用總結(jié)性的語言來為你描述，不過還好，轉(zhuǎn)貼一份給你，不是很理想，但對于一般人來說，知道這些已經(jīng)足夠了（真正要掌握還是要靠實踐的）．
A＝＝＝＝＝＝＝＝自二十世紀(jì)六十年代美國推出可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來，PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時，PLC的功能也不斷完善。隨著計算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運動控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運動控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。
作為離散控的制的首選產(chǎn)品，PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的PLC年增長率保持為20%～30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大，近年來PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的增長速度放緩。但是，在中國等發(fā)展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關(guān)資料，2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右，在自動化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。
PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計數(shù)器，在程序運行過程中，每執(zhí)行一步該計數(shù)器自動加1，程序從起始步（步序號為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為END指令），然后再返回起始步循環(huán)運算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理，16位（也有32位的）為一個模擬量。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量的運算。把計算結(jié)果送給PLC的控制器。
相同I/O點數(shù)的系統(tǒng)，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大約能省40%左右）。PLC沒有專用操作站，它用的軟件和硬件都是通用的，所以維護(hù)成本比DCS要低很多。一個PLC的控制器，可以接收幾千個I/O點（最多可達(dá)8000多個I/O）。如果被控對象主要是設(shè)備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件，在設(shè)計企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些。
近10年來，隨著PLC價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大，越來越多的中小設(shè)備開始采用PLC進(jìn)行控制，PLC在我國的應(yīng)用增長十分迅速。隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動化水平的不斷提高，今后一段時期內(nèi)PLC在我國仍將保持高速增長勢頭。
通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時可以認(rèn)為它就是一個嵌入式控制器，但PLC相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。實際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器，現(xiàn)在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。小松博客——匯集精品文章 http://liuhuisong.blogchina.com/在可以預(yù)見的將來，PLC產(chǎn)業(yè)一定會有一個美好的未來．
B＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝PLC的工作原理
最初研制生產(chǎn)的 PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運行方式是不相同的：
(1)繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點（包括其常開或常閉觸點）在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。
(2)PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。
為了消除二者之間由于運行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在 100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計算機(jī)的運行方式---掃描技術(shù)。這樣在對于I/O響應(yīng)要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。
1、掃描技術(shù)
當(dāng) PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。
(1)輸入采樣階段
在輸入采樣階段， PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。
(2)用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段， PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
(1)輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是PLC的真正輸出。
比較下二個程序的異同：
程序 1：
程序 2：
這兩段程序執(zhí)行的結(jié)果完全一樣，但在 PLC中執(zhí)行的過程卻不一樣。程序1只用一次掃描周期，就可完成對%M4的刷新； 程序2要用四次掃描周期，才能完成對%M4的刷新。
這兩個例子說明：同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。
一般來說， PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時間的總和。
2、PLC的I/O響應(yīng)時間
為了增強(qiáng) PLC的抗干擾能力，提高其可靠性，PLC的每個開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。
為了能實現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制， PLC采用了不同于一般微型計算機(jī)的運行方式（掃描技術(shù)）。
以上兩個主要原因，使得 PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多，其響應(yīng)時間至少等于一個掃描周期，一般均大于一個掃描周期甚至更長。
所謂 I/O響應(yīng)時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號的改變所需的時間。其最短的I/O響應(yīng)時間與最長的I/O響應(yīng)時間如圖所示：
最短 I/O響應(yīng)時間：
最長 I/O響應(yīng)時間：
以上是一般的 PLC的工作原理，但在現(xiàn)代出現(xiàn)的比較先進(jìn)的PLC中，輸入映像刷新循環(huán)、程序執(zhí)行循環(huán)和輸出映像刷新循環(huán)已經(jīng)各自獨立的工作，提高了PLC的執(zhí)行效率。在實際的工控應(yīng)用之中，編程人員應(yīng)當(dāng)知道以上的工作原理，才能編寫出質(zhì)量好、效率高的工藝程序。
什么是數(shù)控
什么是數(shù)控(NC或CNC)
數(shù)控是數(shù)字控制的簡稱，英文為 Numerical
Control，簡稱NC。目前數(shù)控一般是采用通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C(jī)實現(xiàn)數(shù)字程序控制，因此數(shù)控也稱為計算機(jī)數(shù)控(Computer Numerical
Control )，簡稱CNC，國外一般都稱為CNC，很少再用NC這個概念了。下面詳細(xì)說明之：
數(shù)控(Numerical Control,NC
數(shù)字控制)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機(jī)械設(shè)備動作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機(jī)，包括計算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952年，第一臺數(shù)控機(jī)床問世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。
現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計算機(jī)數(shù)控技術(shù)(Computer Numerical Control
)，目前它是采用計算機(jī)實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功能。由于采用計算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實現(xiàn)，均可通過計算機(jī)軟件來完成。
什么是數(shù)控機(jī)床? 數(shù)控機(jī)床是什么?
什么是數(shù)控機(jī)床? 數(shù)控機(jī)床的組成
數(shù)字控制機(jī)床(Numerical Control Machine
Tools)簡稱數(shù)控機(jī)床，這是一種將數(shù)字計算技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床的控制技術(shù)。它把機(jī)械加工過程中的各種控制信息用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機(jī)床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
數(shù)控機(jī)床的組成:
數(shù)控機(jī)床的基本組成包括加工程序載體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、機(jī)床主體和其他輔助裝置。下面分別對各組成部分的基本工作原理進(jìn)行概要說明。
1．加工程序載體
數(shù)控機(jī)床工作時，不需要工人直接去操作機(jī)床，要對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制，必須編制加工程序。零件加工程序中，包括機(jī)床上刀具和工件的相對運動軌跡、工藝參數(shù)（進(jìn)給量主軸轉(zhuǎn)速等）和輔助運動等。將零件加工程序用一定的格式和代碼，存儲在一種程序載體上，如穿孔紙帶、盒式磁帶、軟磁盤等，通過數(shù)控機(jī)床的輸入裝置，將程序信息輸入到CNC單元。
2．?dāng)?shù)控裝置
數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心?，F(xiàn)代數(shù)控裝置均采用CNC(Computer Numerical
Control)形式，這種CNC裝置一般使用多個微處理器，以程序化的軟件形式實現(xiàn)數(shù)控功能，因此又稱軟件數(shù)控(Software
NC)。CNC系統(tǒng)是一種位置控制系統(tǒng)，它是根據(jù)輸入數(shù)據(jù)插補(bǔ)出理想的運動軌跡，然后輸出到執(zhí)行部件加工出所需要的零件。因此，數(shù)控裝置主要由輸入、處理和輸出三個基本部分構(gòu)成。而所有這些工作都由計算機(jī)的系統(tǒng)程序進(jìn)行合理地組織，使整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。
（1）輸入裝置
將數(shù)控指令輸入給數(shù)控裝置，根據(jù)程序載體的不同，相應(yīng)有不同的輸入裝置。目前主要有鍵盤輸入、磁盤輸入、CAD/CAM系統(tǒng)直接通信方式輸入和連接上級計算機(jī)的DNC(直接數(shù)控)輸入，現(xiàn)仍有不少系統(tǒng)還保留有光電閱讀機(jī)的紙帶輸入形式。
1）紙帶輸入方式。可用紙帶光電閱讀機(jī)讀入零件程序，直接控制機(jī)床運動，也可以將紙帶內(nèi)容讀入存儲器，用存儲器中儲存的零件程序控制機(jī)床運動。
2）MDI手動數(shù)據(jù)輸入方式。操作者可利用操作面板上的鍵盤輸入加工程序的指令，它適用于比較短的程序。
在控制裝置編輯狀態(tài)(EDIT)下，用軟件輸入加工程序，并存入控制裝置的存儲器中，這種輸入方法可重復(fù)使用程序。一般手工編程均采用這種方法。
在具有會話編程功能的數(shù)控裝置上，可按照顯示器上提示的問題，選擇不同的菜單，用人機(jī)對話的方法，輸入有關(guān)的尺寸數(shù)字，就可自動生成加工程序。
3）采用DNC直接數(shù)控輸入方式。把零件程序保存在上級計算機(jī)中，CNC系統(tǒng)一邊加工一邊接收來自計算機(jī)的后續(xù)程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM軟件設(shè)計的復(fù)雜工件并直接生成零件程序的情況。
（2）信息處理
輸入裝置將加工信息傳給CNC單元，編譯成計算機(jī)能識別的信息，由信息處理部分按照控制程序的規(guī)定，逐步存儲并進(jìn)行處理后，通過輸出單元發(fā)出位置和速度指令給伺服系統(tǒng)和主運動控制部分。CNC系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)包括：零件的輪廓信息(起點、終點、直線、圓弧等)、加工速度及其他輔助加工信息(如換刀、變速、冷卻液開關(guān)等)
，數(shù)據(jù)處理的目的是完成插補(bǔ)運算前的準(zhǔn)備工作。數(shù)據(jù)處理程序還包括刀具半徑補(bǔ)償、速度計算及輔助功能的處理等。
（3）輸出裝置
輸出裝置與伺服機(jī)構(gòu)相聯(lián)。輸出裝置根據(jù)控制器的命令接受運算器的輸出脈沖，并把它送到各坐標(biāo)的伺服控制系統(tǒng)，經(jīng)過功率放大，驅(qū)動伺服系統(tǒng)，從而控制機(jī)床按規(guī)定要求運動。
3．伺服系統(tǒng)和測量反饋系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，用于實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統(tǒng)的作用是把接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大、整形處理后，轉(zhuǎn)換成機(jī)床執(zhí)行部件的直線位移或角位移運動。由于伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的最后環(huán)節(jié)，其性能將直接影響數(shù)控機(jī)床的精度和速度等技術(shù)指標(biāo)，因此，對數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動裝置，要求具有良好的快速反應(yīng)性能，準(zhǔn)確而靈敏地跟蹤數(shù)控裝置發(fā)出的數(shù)字指令信號，并能忠實地執(zhí)行來自數(shù)控裝置的指令，提高系統(tǒng)的動態(tài)跟隨特性和靜態(tài)跟蹤精度。
伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分。驅(qū)動裝置由主軸驅(qū)動單元、進(jìn)給驅(qū)動單元和主軸伺服電動機(jī)、進(jìn)給伺服電動機(jī)組成。步進(jìn)電動機(jī)、直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)是常用的驅(qū)動裝置。
測量元件將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實際位移值檢測出來并經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置中，數(shù)控裝置對反饋回來的實際位移值與指令值進(jìn)行比較，并向伺服系統(tǒng)輸出達(dá)到設(shè)定值所需的位移量指令。
4．機(jī)床主體
機(jī)床主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架及自動換刀裝置等機(jī)械部件。它是在數(shù)控機(jī)床上自動地完成各種切削加工的機(jī)械部分。與傳統(tǒng)的機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床主體具有如下結(jié)構(gòu)特點：
（1）采用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的機(jī)床新結(jié)構(gòu)。通常用提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜剛度、增加阻尼、調(diào)整結(jié)構(gòu)件質(zhì)量和固有頻率等方法來提高機(jī)床主機(jī)的剛度和抗震性，使機(jī)床主體能適應(yīng)數(shù)控機(jī)床連續(xù)自動地進(jìn)行切削加工的需要。采取改善機(jī)床結(jié)構(gòu)布局、減少發(fā)熱、控制溫升及采用熱位移補(bǔ)償?shù)却胧?，可減少熱變形對機(jī)床主機(jī)的影響。
（2）廣泛采用高性能的主軸伺服驅(qū)動和進(jìn)給伺服驅(qū)動裝置，使數(shù)控機(jī)床的傳動鏈縮短，簡化了機(jī)床機(jī)械傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
（3）采用高傳動效率、高精度、無間隙的傳動裝置和運動部件，如滾珠絲杠螺母副、塑料滑動導(dǎo)軌、直線滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。
5．?dāng)?shù)控機(jī)床的輔助裝置
輔助裝置是保證充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、潤滑裝置，回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控分度頭，防護(hù)，照明等各種輔助裝置。
數(shù)控加工的基本過程
數(shù)控加工，就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過程。數(shù)控機(jī)床是一種用計算機(jī)來控制的機(jī)床，用來控制機(jī)床的計算機(jī)，不管是專用計算機(jī)、還是通用計算機(jī)都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的運動和輔助動作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由程序員根據(jù)工件的材質(zhì)、加工要求、機(jī)床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式(數(shù)控語言或符號)編制的。所謂編程，就是把被加工零件的工藝過程、工藝參數(shù)、運動要求用數(shù)字指令形式(數(shù)控語言)記錄在介質(zhì)上，并輸入數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運行或終斷信息來控制機(jī)床的各種運動。當(dāng)零件的加工程序結(jié)束時，機(jī)床便會自動停止。任何一種數(shù)控機(jī)床，在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒有輸入程序指令，數(shù)控機(jī)床就不能工作。
機(jī)床的受控動作大致包括機(jī)床的起動、停止；主軸的啟停、旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速的變換；進(jìn)給運動的方向、速度、方式；刀具的選擇、長度和半徑的補(bǔ)償；刀具的更換，冷卻液的開起、關(guān)閉等。圖4-29是數(shù)控機(jī)床加工過程框圖。從框圖中可以看出在數(shù)控機(jī)床上加工零件所涉及的范圍比較廣，與相關(guān)的配套技術(shù)有密切的關(guān)系。合格的編程員首先應(yīng)該是一個很好的工藝員，應(yīng)熟練地掌握工藝分析、工藝設(shè)計和切削用量的選擇，能正確地選擇刀輔具并提出零件的裝夾方案，了解數(shù)控機(jī)床的性能和特點，熟悉程序編制方法和程序的輸入方式。
數(shù)控加工程序編制方法有手工(人工)編程和自動編程之分。手工編程，程序的全部內(nèi)容是由人工按數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式編寫的。自動編程即計算機(jī)編程，可分為以語言和繪畫為基礎(chǔ)的自動編程方法。但是，無論是采用何種自動編程方法，都需要有相應(yīng)配套的硬件和軟件。
可見，實現(xiàn)數(shù)控加工編程是關(guān)鍵。但光有編程是不行的，數(shù)控加工還包括編程前必須要做的一系列準(zhǔn)備工作及編程后的善后處理工作。一般來說數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下：
(1) 選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；
(2) 對零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；
(3) 數(shù)控加工的工藝設(shè)計；
(4) 對零件圖紙的數(shù)學(xué)處理；
(5) 編寫加工程序單；
(6) 按程序單制作控制介質(zhì)；
(7) 程序的校驗與修改；
(8) 首件試加工與現(xiàn)場問題處理；
(9) 數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。
