4、电动机尾架
有的数控车床为实现轴类零件的自动化加工，采用了电动尾架装置，图7-9所示是一种适用于经济型数控车床的可控力电动尾架。
图7.9 电动尾座
1—刀位触点 2—胶木板 3—触点 4—刀台 5—螺杆副 6—精密齿盘 7—变速齿轮 8—蜗轮9—滑套式蜗杆 10—停车开关 11—刀架座 12—压簧 13—粗定位
电动机通电转动，通过一对齿轮副减速，带动丝杠转动，再通过装在轴套上的丝杠螺母使轴套前进，并稍稍压缩蝶形弹簧。当顶尖推动丝杠转动，迫使顶尖紧顶工件时，丝杠以及螺母不能前进，这样就迫使丝杠后退，压缩蝶形弹簧并使从动齿轮后退。从动齿轮后退时压下顶杆，顶杆又压下微动开关，切断电机的电源，至此顶紧操作完成。顶尖后退时，利用一微型限位开关进行限位控制。电动机控制电路除要有正反转点动控制外，还需有接向微机的开关。
7.2.3 数控机床微机系统硬件
数控机床微机系统有两种基本形式，即经济型和全功能型。所谓经济型系统是用一个微机芯片作主控单元，伺服系统大都为功率步进电动机，采用开环控制系统，步进当量为0.01~0.005mm/脉冲，机床快速移动速度为5~8m/min，传动精度较低，功能也较为简单。全功能型的系统用2~4个微机芯片进行控制，各CPU之间采用标准总线接口，或者采用中断方式通讯。在主控微机的管理下，各微机分别进行指令识别、插补运算、文本及图形显示、控制信号的输入输出等。伺服系统一般采用交流或直流电机伺服驱动的闭环或半闭环控制，这种形式可方便地控制进给速度和主轴转速。机床最快移动速度为8~24m/min，步进当量为0.01~0.001mm/脉冲，控制的轴数多达20~24个，因而广泛用于精密数控车床、铣床、加工中心等精度要求高、加工工序复杂的场合。
1、单片机系统 早期的经济型数控系统多采用功能简单的Z80单板机控制。近年来，
多采用单片机为核心，做成专用的数控系统，图7-10所示为一种经济数控系统的硬件框图，适用于普通车床的数控。
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图7-10 经济型数控系统的硬件框图
图7-10中键盘用于手工输入零件的加工程序，显示器用于显示输入的指令和加工状态，8031对加工程序进行指令识别和运算处理后，向锁存器Y2、Y3输出进给脉冲，经X、Y驱动模块伺服放大后，驱动X轴、Z轴步进电动机，产生进给运动；8255的PB口输出强电控制信号M2S2T。其中M为辅助功能，主要是主电动机、冷却电动机的启/停信号；S为主轴调速信号；T 为回转刀架的转位换刀信号。
（1）存储器扩展电路：存储器扩展电路如图7-11所示，EPROM用于存储控制程序，RAM用于存储加工程序。为了保证RAM掉电时加工数据不丢失，电路中还设计了掉电保护电路。
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图7-11 系统的存储器
（2）面板操作键和功能选择开关：面板操作键8031的P1口接口电路如图7-11所示。图中SB1~SB4为手动操作进给键，分别完成人工操作的±X，±Y的进给。运行时按下此键，可中断程序的运行。SA1是一个两位开关，用于单段/连续控制，置于“单段”位置时，每运行一个程序段就暂停，只有按下启动键，才继续运行下一个程序段，单段工作方式一般用于检查输入的加工程序。SA1置于“连续”位置时，程序将连续执行。
功能选择开关SA2为一个单刀8掷波段开关，它与系统的8255PA口相连，如图7-13所示，用于编辑、空运行、自动、回零、手动、通讯等功能的选择。
编辑方式：用于加工程序的输入、检索、修改、插入和删除等操作。
空运行方式：启动加工程序后，只执行加工指令，对M2S2T指令则跳过不执行，而且刀具以设定的速度运行。这种方式主要用于检查加工程序，而不用于加工。
自动方式：只有在这个方式下，才可以按启动键实行加工。在编辑状态下输入程序并经检查无误后，将SA2置自动方式，再按下启动键，认定当前刀具为起点位置，开始执行加工程序。
手动方式：用于加工前对刀调整或进行简单加工。该方式有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3种选择，分别对应于不同的进给速度。
回零方式：使刀架沿X轴、Z轴回到机械零点。
通讯方式：该方式中包括系统与盒式磁带机、打印机上位机的数据通讯、转存等操作。
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图7-12 P1口与面板操作开关的连接
图7-14 功能选择开关接线图
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