數控自動化的工作原理可以清晰地分為以下幾個步驟，以下是詳細的解釋和歸納：

工件設計和編程：首先，將工件的三維模型輸入計算機輔助設計（CAD）軟件中。

使用CAD軟件編程來指定加工路徑和加工操作，確保加工過程的高效和精確。

加工路徑轉換：CAD軟件將編程信息轉換為機床所需的機器語言，通常是G代碼。

G代碼是一種廣泛使用的數控機床編程語言，它包含了工件加工所需的所有指令和參數。

控制指令傳輸：將機器語言編程信息傳輸給數控機床的控制系統。

這一步通常使用串行通信方式，確保指令的準確傳輸和高效執行。

數控系統操作：數控系統是整個自動化數控設備的核心控制系統。

它由計算機、數控終端、運動控制卡等組成，負責將加工要求轉化為運動指令。

數控系統通過數學模型計算機自動處理，生成加工程序，并通過數控終端將指令發送給機械設備。

伺服系統控制：伺服系統是自動化數控設備的另一個關鍵部件。

它通過控制電機、傳感器和運動控制卡等，實現對設備軸的運動控制。

在數控系統的控制下，伺服系統實現對工件的高精度切削和加工操作。

機床狀態調整：根據工件加工特點和數控加工技術要求，設置相應的工藝流程和工藝參數。

調整數控機床的相關參數，如工件夾緊力、切削速度、切削力、冷卻液流量等，確保加工過程的順利進行。

自動加工：按照程序設定的軌跡和速度進行自動加工。

數控設備通過計算機或其他數學處理器控制切割、沖壓、鉆孔等動作，具有高度精確的位置控制和運動控制能力。

自動化程度高，減少了人工干預，降低了勞動強度，提高了生產效率和產品質量。

總結來說，數控自動化的工作原理是通過CAD軟件設計工件并編程，將編程信息轉換為G代碼并傳輸給數控系統，再由數控系統控制伺服系統對機床進行精確控制，實現工件的自動加工。這一過程中，數控系統和伺服系統是關鍵部件，確保了加工過程的高效、精確和自動化。