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下列哪種數控系統沒有檢測裝置

發布時間:2022-08-20 02:03:52

① 數控機床按控制方式分為哪幾類,各方式什麼場合

一般傳統上不按照控制方式分類。按以下分類方法。

一、按加工工藝方法分類

1.金屬切削類數控機床

與傳統的車、銑、鑽、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鑽床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。盡管這些數控機床在加工工藝方法上存在很大差別,具體的控制方式也各不相同,但機床的動作和運動都是數字化控制的,具有較高的生產率和自動化程度。

在普通數控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數控加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數控機床的自動化程度和生產效率。例如銑、鏜、鑽加工中心,它是在數控銑床基礎上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的,工件一次裝夾後,可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進行銑、鏜、鑽、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工,特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由於工件多次安裝造成的定位誤差,減少了機床的台數和佔地面積,縮短了輔助時間,大大提高了生產效率和加工質量。

2.特種加工類數控機床

除了切削加工數控機床以外,數控技術也大量用於數控電火花線切割機床、數控電火花成型機床、數控等離子弧切割機床、數控火焰切割機床以及數控激光加工機床等。

3.板材加工類數控機床

常見的應用於金屬板材加工的數控機床有數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等。

近年來,其它機械設備中也大量採用了數控技術,如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業機器人等。

二、按控制運動軌跡分類

1.點位控制數控機床

點位控制數控機床的特點是機床移動部件只能實現由一個位置到另一個位置的精確定位,在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數控系統只控制行程終點的坐標值,不控制點與點之間的運動軌跡,因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯系。可以幾個坐標同時向目標點運動,也可以各個坐標單獨依次運動。

這類數控機床主要有數控坐標鏜床、數控鑽床、數控沖床、數控點焊機等。點位控制數控機床的數控裝置稱為點位數控裝置。

2.直線控制數控機床

直線控制數控機床可控制刀具或工作台以適當的進給速度,沿著平行於坐標軸的方向進行直線移動和切削加工,進給速度根據切削條件可在一定范圍內變化。

直線控制的簡易數控車床,只有兩個坐標軸,可加工階梯軸。直線控制的數控銑床,有三個坐標軸,可用於平面的銑削加工。現代組合機床採用數控進給伺服系統,驅動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鑽鏜加工,它也可算是一種直線控制數控機床。

數控鏜銑床、加工中心等機床,它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內進行調整,兼有點位和直線控制加工的功能,這類機床應該稱為點位/直線控制的數控機床。

3.輪廓控制數控機床

輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續相關的控制,使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標,而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移,將工件加工成要求的輪廓形狀。

常用的數控車床、數控銑床、數控磨床就是典型的輪廓控制數控機床。數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也採用了輪廓控制系統。輪廓控制系統的結構要比點位/直線控系統更為復雜,在加工過程中需要不斷進行插補運算,然後進行相應的速度與位移控制。

現在計算機數控裝置的控制功能均由軟體實現,增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此,除少數專用控制系統外,現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。

三、按驅動裝置的特點分類

1.開環控制數控機床

這類控制的數控機床是其控制系統沒有位置檢測元件,伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令,經驅動電路功率放大後,驅動步進電機旋轉一個角度,再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉,通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的,即進給脈沖發出去後,實際移動值不再反饋回來,所以稱為開環控制數控機床。

開環控制系統的數控機床結構簡單,成本較低。但是,系統對移動部件的實際位移量不進行監測,也不能進行誤差校正。因此,步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用於加工精度要求不很高的中小型數控機床,特別是簡易經濟型數控機床。

2.閉環控制數控機床

閉環控制數控機床是在機床移動部件上直接安裝直線位移檢測裝置,直接對工作台的實際位移進行檢測,將測量的實際位移值反饋到數控裝置中,與輸入的指令位移值進行比較,用差值對機床進行控制,使移動部件按照實際需要的位移量運動,最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講,閉環系統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度,也與傳動鏈的誤差無關,因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環控制數控機床的系統框圖。圖中A為速度感測器、C為直線位移感測器。當位移指令值發送到位置比較電路時,若工作台沒有移動,則沒有反饋量,指令值使得伺服電動機轉動,通過A將速度反饋信號送到速度控制電路,通過C將工作台實際位移量反饋回去,在位置比較電路中與位移指令值相比較,用比較後得到的差值進行位置控制,直至差值為零時為止。這類控制的數控機床,因把機床工作台納入了控制環節,故稱為閉環控制數控機床。
閉環控制數控機床的定位精度高,但調試和維修都較困難,系統復雜,成本高。

3.半閉環控制數控機床
半閉環控制數控機床是在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如光電編碼器等),通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移,然後反饋到數控裝置中去,並對誤差進行修正。通過測速元件A和光電編碼盤B可間接檢測出伺服電動機的轉速,從而推算出工作台的實際位移量,將此值與指令值進行比較,用差值來實現控制。由於工作台沒有包括在控制迴路中,因而稱為半閉環控制數控機床。

半閉環控制數控系統的調試比較方便,並且具有很好的穩定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體,這樣,使結構更加緊湊。

4.混合控制數控機床

將以上三類數控機床的特點結合起來,就形成了混合控制數控機床。混合控制數控機床特別適用於大型或重型數控機床,因為大型或重型數控機床需要較高的進給速度與相當高的精度,其傳動鏈慣量與力矩大,如果只採用全閉環控制,機床傳動鏈和工作台全部置於控制閉環中,閉環調試比較復雜。混合控制系統又分為兩種形式:

(1)開環補償型。它的基本控制選用步進電動機的開環伺服機構,另外附加一個校正電路。用裝在工作台的直線位移測量元件的反饋信號校正機械繫統的誤差。

(2)半閉環補償型。它是用半閉環控制方式取得高精度控制,再用裝在工作台上的直線位移測量元件實現全閉環修正,以獲得高速度與高精度的統一。其中A是速度測量元件(如測速發電機),B是角度測量元件,C是直線位移測量元件。

② 數控機床分為幾大類,分別是什麼

按工藝用途分類數控折彎機
金屬切削類數控機床,包括數控車床
,數控鑽床,
數控銑床
,數控磨床,數控鏜床發及加工中心
.這些機床都有適
用於單件、小批量和多品種的零件加工,具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生產率和自動化程度,以及很高的設備柔性。
金屬成型類數控機床;這類機床包括數控折彎機,數控組合沖床、數控彎管機、數控回轉頭壓力機等。
數控特種加工機床
;這類機床包括數控線(電極)切割機床、數控
電火花加工機床、數控火焰切割機、數控激光切割
機床、專用組合機床等。
其他類型的數控設備;非加工設備採用數控技術,如自動裝配機、多坐標測量機、自動繪圖機和工業機器人等。
按運動方式分類
●點位控制
點位控制數控機床的特點是機床的運動部件只能夠實現從一個位置到另一個位置的精確運動,在運動和定位過程中不進行任何加工工序
。如數控鑽床、數按坐標鏜床、數控焊機和數控彎管機等。
●直線控制
點位直線控制的特點是機床的運動部件不僅要實現一個坐標位置到另一個位置的精確移動和定位,而且能實現平行於坐標軸的直線進給運動或控制兩個坐標軸實現斜線進給運動。
●輪廓控制
輪廓控制數控機床的特點是機床的運動部件能夠實現兩個坐標軸同時進行聯動控制。它不僅要求控制機床運動部件的起點與終點坐標位置,而且要求控制整個加工過程每一點的速度和位移量,即要求控制運動軌跡
,將零件加工成在平面內的直線、曲線或在空間的曲面。
按控制方式分類數控車間●開環控制
即不帶位置反饋裝置的控制方式。
●半閉環控制
指在開環控制伺服電動機軸上裝有角位移檢測裝置,通過檢測伺服電動機的轉角間接地
檢測出運動部件的位移反饋給數控裝置的比較器,與輸入的指令進行比較,用差值控制運動部件。
●閉環控制
是在機床的最終的運動部件的相應位置直接直線或回轉式檢測裝置,將直接測量到的位移或角位移值反饋到數控裝置的比較器中與輸入指令移量進行比較,用差值控制運動部件,使運動部件嚴格按實際需要的位移量運動。
按數控制機床的性能分類
經濟型數控機床
;中檔數控機床;高檔數控機床;按所用數控裝置的構成方式分類
硬線數控系統;軟線數控系統;

③ 數控機床對檢測裝置有何要求檢測裝置分為哪幾類

有 光柵尺,光電脈沖編碼器,感應同步器,旋轉變壓器, 磁柵 ,旋轉編碼器等。
要求 工作可靠, 精度高,解析度高,抗干擾性強.,能滿足速度和精度的要求.,便於安裝調試維修. 成本低.壽命長.

④ 數控系統的分類

數控系統的分類:

⑴開環控制數控系統

這類數控系統不帶檢測裝置,也無反饋電路,以步進電動機為驅動元件。CNC裝置輸出的進給指令(多為脈沖介面)經驅動電路進行功率放大,轉換為控制步進電動機各定子繞組依此通電/斷電的電流脈沖信號,驅動步進電動機轉動,再經機床傳動機構(齒輪箱,絲杠等)帶動工作台移動。這種方式控制簡單,價格比較低廉,從70年代開始,被廣泛應用於經濟型數控機床中。

⑵半閉環控制數控系統

位置檢測元件被安裝在電動機軸端或絲杠軸端,通過角位移的測量間接計算出機床工作台的實際運行位置(直線位移),由於閉環的環路內不包括絲杠、螺母副及機床工作台這些大慣性環節,由這些環節造成的誤差不能由環路所矯正,其控制精度不如全閉環控制數控系統,但其調試方便,成本適中,可以獲得比較穩定的控制特性,因此在實際應用中,這種方式被廣泛採用。

⑶全閉環控制數控系統

位置檢測裝置安裝在機床工作台上,用以檢測機床工作台的實際運行位置(直線位移),並將其與CNC裝置計算出的指令位置(或位移)相比較,用差值進行調節控制。這類控制方式的位置控制精度很高,但由於它將絲杠、螺母副及機床工作台這些連接環節放在閉環內,導致整個系統連接剛度變差,因此調試時,其系統較難達到高增益,即容易產生振盪。

(4)下列哪種數控系統沒有檢測裝置擴展閱讀:

數控系統的功能適用性對於數控機床的設計選型無疑是重要的限制性因索。以下因素是在選擇數控系統中必須考慮的重要因素。

⑴驅動能力

不同的數控供應商的解決方案中伺服的功率范圍和配套電機范圍也是不同的。首先應該從可匹配的電機類型,功率范圍來初步篩選。特別是要注意數控機床方案中是否包括力矩電機、直線電機、電主軸屬於同步電主軸還是非同步電主軸,上述電機的額定電流需求和過載電流需求,電主軸的最高轉速需求等。

⑵全閉環需求與雙驅需求

數控機床,特別是大型、重型數控機床大多數都有全閉環和雙驅需求。在全閉環控制方案中,要在距離編碼光柵、絕對值式光柵、普通增量光柵間進行選擇,同時數控系統也要支持相應的反饋信號接入。

⑶五軸控制需求

五軸機床需要明確是否五軸聯動還是僅要求五面加工,相應選擇數控系統功能也不同。比如針對五面箱體類加工,通常不需要RTCP,選擇餘地就比較大。同時針對五軸功能可能涉及數控系統供貨商在出口許可證、售後服務、技術支持等也必須認真考慮。

⑷生產系統需求

數控系統網路化支持成為生產系統集成的必要條件。對於要納入自動化程度很高的生產系統的數控機床,必須明確數控系統具有相應的接入解決方案,包括低級的依靠PLC輸入輸出點直接接入到高級的數控系統內置OPC伺服器,依照OPC標准向用戶開放數控系統內部數據。此外面向生產系統,自動化的在線工件檢測和刀具檢測也是必須支持的功能。

⑤ FANUC數控系統的原理是什麼

數控系統是數字控制系統的簡稱,根據計算機存儲器中存儲的控製程序,執行部分或全部數值控制功能,並配有介面電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統。計算機數控(CNC)系統是用計算機控制加工功能,實現數值控制的系統。CNC系統根據計算機存儲器中存儲的控製程序,執行部分或全部數值控制功能,並配有介面電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統。CNC系統由數控程序、輸入裝置、輸出裝置、計算機數控裝置(CNC裝置)、可編程邏輯控制器(PLC)、主軸驅動裝置和進給(伺服)驅動裝置(包括檢測裝置)等組成。CNC系統的核心是CNC裝置。由於使用了計算機,系統具有了軟體功能,又用PLC代替了傳統的機床電器邏輯控制裝置,使系統更小巧,其靈活性、通用性、可靠性更好,易於實現復雜的數控功能,使用、維護也方便,並具有與上位機連接及進行遠程通信的功能。基本構成目前世界上的數控系統種類繁多,形式各異,組成結構上都有各自的特點。這些結構特點來源於系統初始設計的基本要求和工程設計的思路。例如對點位控制系統和連續軌跡控制系統就有截然不同的要求。對於T系統和M系統,同樣也有很大的區別,前者適用於回轉體零件加工,後者適合於異形非回轉體的零件加工。對於不同的生產廠家來說,基於歷史發展因素以及各自因地而異的復雜因素的影響,在設計思想上也可能各有千秋,使之有利於系統工作的可靠性,促使系統的平均無故障率不斷提高。
數控系統的基本原理和構成都是十分相似。
數控系統一般整個數控系統由三大部分組成,即控制系統,伺服系統和位置測量系統。
控制系統按加工工件程序進行插補運算,發出控制指令到伺服驅動系統;伺服驅動系統將控制指令放大,由伺服電機驅動機械按要求運動;測量系統檢測機械的運動位置或速度,並反饋到控制系統,來修正控制指令。這三部分有機結合,組成完整的閉環控制的數控系統。
控制系統主要由匯流排、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數據輸入/輸出介面等組成。還包括一個通訊單元,它可完成CNC、PLC的內部數據通訊和外部高次網路的連接。
伺服驅動系統主要包括伺服驅動裝置和電機。位置測量系統主要是採用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
硬體結構:數控系統的硬體由數控裝置、輸入/輸出裝置、驅動裝置和機床電器邏輯控制裝置等組成,這四部分之間通過I/O介面互連。數控裝置是數控系統的核心,其軟體和硬體來控制各種數控功能的實現。數控裝置的硬體結構按CNC裝置中的印製電路板的插接方式可以分為大板結構和功能模塊(小板)結構;按CNC裝置硬體的製造方式,可以分為專用型結構和個人計算機式結構;按CNC裝置中微處理器的個數可以分為單微處理器結構和多微處理器結構。
(1)大板結構和功能模板結構 數控系統
1)大板結構 大板結構CNC系統的CNC裝置由主電路板、位置控制板、PC板、圖形控制板、附加I/O板和電源單元等組成。主電路板是大印製電路版,其它電路板是小板,插在大印製電路板上的插槽內。這種結構類似於微型計算機的結構。
2)功能模塊結構
(2)單微處理器結構和多微處理器結構 1)單微處理器結構 在單微處理器結構中,只有一個微處理器,以集中控制、分時處理數控裝置的各個任務。 2)多微處理器結構 隨著數控系統功能的增加、數控機床的加工速度的提高,單微處理器數控系統已不能滿足要求,因此,許多數控系統採用了多微處理器的結構。若在一個數控系統中有兩個或兩個以上的微處理器,每個微處理器通過數據匯流排或通信方式進行連接,共享系統的公用存儲器與I/O介面,每個微處理器分擔系統的一部分工作,這就是多微處理器系統。
軟體結構:CNC軟體分為應用軟體和系統軟體。CNC系統軟體是為實現CNC系統各項功能所編制的專用軟體,也叫控制軟體,存放在計算機EPROM內存中。各種CNC系統的功能設置和控制方案各不相同,它們的系統軟體在結構上和規模上差別很大,但是一般都包括輸入數據處理程序、插補運算程序、速度控製程序、管理程序和診斷程序。
(1)輸入數據處理程序:它接收輸入的零件加工程序,將標准代碼表示的加工指令和數據進行解碼、數據處理,並按規定的格式存放。有的系統還要進行補償計算,或為插補運算和速度控制等進行預計算。通常,輸入數據處理程序包括輸入、解碼和數據處理三項內容。
(2)插補計算程序:CNC系統根據工件加工程序中提供的數據,如曲線的種類、起點、終點等進行運算。根據運算結果,分別向各坐標軸發出進給脈沖。這個過程稱為插補運算。進給脈沖通過伺服系統驅動工作台或刀具作相應的運動,完成程序規定的加工任務。CNC系統是一邊插補進行運算,一邊進行加工,是一種典型的實時控制方式,所以,插補運算的快慢直接影響機床的進給速度,因此應該盡可能地縮短運算時間,這是編制插補運算程序的關鍵。
(3)速度控製程序:速度控製程序根據給定的速度值控制插補運算的頻率,以保預定的進給速度。在速度變化較大時,需要進行自動加減速控制,以避免因速度突變而造成驅動系統失步。 (4)管理程序:管理程序負責對數據輸入、數據處理、插補運算等為加工過程服務的各種程序進行調度管理。管理程序還要對面板命令、時鍾信號、故障信號等引起的中斷進行處理。
(5)診斷程序 :診斷程序的功能是在程序運行中及時發現系統的故障,並指出故障的類型。也可以在運行前或故障發生後,檢查系統各主要部件(CPU、存儲器、介面、開關、伺服系統等)的功能是否正常,並指出發生故障的部位。
基本分類運動軌跡分類:
(1)點位控制數控系統 :
數控系統控制工具相對工件從某一加工點移到另一個加工點之間的精確坐標位置,而對於點與點之間移動的軌跡不進行控制,且移動過程中不作任何加工。這一類系統的設備有數控鑽床、數控坐標鏜床和數控沖床等。
(2)直線控制數控系統 :不僅要控制點與點的精確位置,還要控制兩點之間的工具移動軌跡是一條直線,且在移動中工具能以給定的進給速度進行加工,其輔助功能要求也比點位控制數控系統多,如它可能被要求具有主軸轉數控制、進給速度控制和刀具自動交換等功能。此類控制方式的設備主要有簡易數控車床、數控鏜銑床等。
(3)輪廓控制數控系統 :這類系統能夠對兩個或兩個以上坐標方向進行嚴格控制,即不僅控制每個坐標的行程位置,同時還控制每個坐標的運動速度。各坐標的運動按規定的比例關系相互配合,精確地協調起來連續進行加工,以形成所需要的直線、斜線或曲線、曲面。採用此類控制方式的設備有數控車床、銑床、加工中心、電加工機床和特種加工機床等。
伺服系統分類;
按照伺服系統的控制方式,可以把數控系統分為以下幾類:
(1)開環控制數控系統 :這類數控系統不帶檢測裝置,也無反饋電路,以步進電動機為驅動元件。CNC裝置輸出的指令進給脈沖經驅動電路進行功率放大,轉換為控制步進電動機各定子繞組依此通電/斷電的電流脈沖信號,驅動步進電動機轉動,再經機床傳動機構(齒輪箱,絲杠等)帶動工作台移動。這種方式控制簡單,價格比較低廉,被廣泛應用於經濟型數控系統中。 (2)半閉環控制數控系統 :位置檢測元件被安裝在電動機軸端或絲杠軸端,通過角位移的測量間接計算出機床工作台的實際運行位置(直線位移),並將其與CNC裝置計算出的指令位置(或位移)相比較,用差值進行控制,其控制框圖如圖4所示。由於閉環的環路內不包括絲杠、螺母副及機床工作台這些大慣性環節,由這些環節造成的誤差不能由環路所矯正,其控制精度不如閉環控制數控系統,但其調試方便,可以獲得比較穩定的控制特性,因此在實際應用中,這種方式被廣泛採用。
(3)全閉環控制數控系統 :位置檢測裝置安裝在機床工作台上,用以檢測機床工作台的實際運行位置(直線位移),並將其與CNC裝置計算出的指令位置(或位移)相比較,用差值進行控制。這類控制方式的位置控制精度很高,但由於它將絲杠、螺母副及機床工作台這些大慣性環節放在閉環內,調試時,其系統穩定狀態很難達到。
功能水平分類:
(1)經濟型數控系統 :又稱簡易數控系統,通常僅能滿足一般精度要求的加工,能加工形狀較簡單的直線、斜線、圓弧及帶螺紋類的零件,採用的微機系統為單板機或單片機系統,如:經濟型數控線切割機床,數控鑽床,數控車床,數控銑床及數控磨床等。
(2)普及型數控系統 :通常稱之為全功能數控系統,這類數控系統功能較多,但不追求過多,以實用為准。
(3)高檔型數控系統 :指加工復雜形狀工件的多軸控制數控系統,且其工序集中、自動化程度高、功能強、具有高度柔性。用於具有5軸以上的數控銑床,大、中型數控機床、五面加工中心,車削中心和柔性加工單元等。
工作流程:
1、輸入:零件程序及控制參數、補償量等數據的輸入,可採用光電閱讀機、鍵盤、磁碟、連接上級計算機的DNC 介面、網路等多種形式。CNC裝置在輸入過程中通常還要完成無效碼刪除、代碼校驗和代碼轉換等工作。
2、解碼:不論系統工作在MDI方式還是存儲器方式,都是將零件程序以一個程序段為單位進行處理,把其中的各種零件輪廓信息(如起點、終點、直線或圓弧等)、加工速度信息(F 代碼)和其他輔助信息(M、S、T代碼等)按照一定的語法規則解釋成計算機能夠識別的數據形式,並以一定的數據格式存放在指定的內存專用單元。在解碼過程中,還要完成對程序段的語法檢查,若發現語法錯誤便立即報警。
3、刀具補償:刀具補償包括刀具長度補償和刀具半徑補償。通常CNC裝置的零件程序以零件輪廓軌跡編程,刀具補償作用是把零件輪廓軌跡轉換成刀具中心軌跡。目前在比較好的CNC裝置中,刀具補償的工件還包括程序段之間的自動轉接和過切削判別,這就是所謂的C刀具補償。
4、進給速度處理: 編程所給的刀具移動速度,是在各坐標的合成方向上的速度。速度處理首先要做的工作是根據合成速度來計算各運動坐標的分速度。在有些CNC裝置中,對於機床允許的最低速度和最高速度的限制、軟體的自動加減速等也在這里處理。
5、插補:插補的任務是在一條給定起點和終點的曲線上進行「 數據點的密化 」。插補程序在每個插補周期運行一次,在每個插補周期內,根據指令進給速度計算出一個微小的直線數據段。通常,經過若干次插補周期後 ,插補加工完一個程序段軌跡,即完成從程序段起點到終點的「數據點密化」工作。
6、位置控制:位置控制處在伺服迴路的位置環上, 這部分工作可以由軟體實現, 也可以由硬體完成。它的主要任務是在每個采樣周期內,將理論位置與實際反饋位置相比較, 用其差值去控制伺服電動機。在位置控制中通常還要完成位置迴路的增益調整、各坐標方向的螺距誤差補償和反向間隙補償,以提高機床的定位精度。
7、I/0 處理:I/O 處理主要處理CNC裝置面板開關信號,機床電氣信號的輸入、輸出和控制(如換刀、換擋、冷卻等) 。
8、顯示:CNC裝置的顯示主要為操作者提供方便,通常用於零件程序的顯示、參數顯示、刀具位置顯示、機床狀態顯示、報警顯示等。有些CNC裝置中還有刀具加工軌跡的靜態和動態圖形顯示。
9、診斷: 對系統中出現的不正常情況進行檢查、定位,包括聯機診斷和離線診斷。
數控系統所控制的是位置、角度、速度等機械量和開關量。

⑥ 數控系統中(開環)有沒有檢測裝置

開環是沒有檢測裝置的閉環有檢測裝置

⑦ 數控機床按控制方式分為哪幾類,各方式什麼場合

按以下分類方法。 一、按加工工藝方法分類 1.金屬切削類數控機床 與傳統的車、銑、鑽、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鑽床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。盡管這些數控機床在加工工藝方法上存在很大差別,具體的控制方式也各不相同,但機床的動作和運動都是數字化控制的,具有較高的生產率和自動化程度。 在普通數控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數控加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數控機床的自動化程度和生產效率。例如銑、鏜、鑽加工中心,它是在數控銑床基礎上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的,工件一次裝夾後,可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進行銑、鏜、鑽、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工,特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由於工件多次安裝造成的定位誤差,減少了機床的台數和佔地面積,縮短了輔助時間,大大提高了生產效率和加工質量。 2.特種加工類數控機床 除了切削加工數控機床以外,數控技術也大量用於數控電火花線切割機床、數控電火花成型機床、數控等離子弧切割機床、數控火焰切割機床以及數控激光加工機床等。 3.板材加工類數控機床 常見的應用於金屬板材加工的數控機床有數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等。 近年來,其它機械設備中也大量採用了數控技術,如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業機器人等。 二、按控制運動軌跡分類 1.點位控制數控機床 點位控制數控機床的特點是機床移動部件只能實現由一個位置到另一個位置的精確定位,在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數控系統只控制行程終點的坐標值,不控制點與點之間的運動軌跡,因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯系。可以幾個坐標同時向目標點運動,也可以各個坐標單獨依次運動。 這類數控機床主要有數控坐標鏜床、數控鑽床、數控沖床、數控點焊機等。點位控制數控機床的數控裝置稱為點位數控裝置。 2.直線控制數控機床 直線控制數控機床可控制刀具或工作台以適當的進給速度,沿著平行於坐標軸的方向進行直線移動和切削加工,進給速度根據切削條件可在一定范圍內變化。 直線控制的簡易數控車床,只有兩個坐標軸,可加工階梯軸。直線控制的數控銑床,有三個坐標軸,可用於平面的銑削加工。現代組合機床採用數控進給伺服系統,驅動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鑽鏜加工,它也可算是一種直線控制數控機床。 數控鏜銑床、加工中心等機床,它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內進行調整,兼有點位和直線控制加工的功能,這類機床應該稱為點位/直線控制的數控機床。 3.輪廓控制數控機床 輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續相關的控制,使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標,而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移,將工件加工成要求的輪廓形狀。 常用的數控車床、數控銑床、數控磨床就是典型的輪廓控制數控機床。數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也採用了輪廓控制系統。輪廓控制系統的結構要比點位/直線控系統更為復雜,在加工過程中需要不斷進行插補運算,然後進行相應的速度與位移控制。 現在計算機數控裝置的控制功能均由軟體實現,增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此,除少數專用控制系統外,現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。 三、按驅動裝置的特點分類 1.開環控制數控機床 這類控制的數控機床是其控制系統沒有位置檢測元件,伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令,經驅動電路功率放大後,驅動步進電機旋轉一個角度,再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉,通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的,即進給脈沖發出去後,實際移動值不再反饋回來,所以稱為開環控制數控機床。 開環控制系統的數控機床結構簡單,成本較低。但是,系統對移動部件的實際位移量不進行監測,也不能進行誤差校正。因此,步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用於加工精度要求不很高的中小型數控機床,特別是簡易經濟型數控機床。 2.閉環控制數控機床 閉環控制數控機床是在機床移動部件上直接安裝直線位移檢測裝置,直接對工作台的實際位移進行檢測,將測量的實際位移值反饋到數控裝置中,與輸入的指令位移值進行比較,用差值對機床進行控制,使移動部件按照實際需要的位移量運動,最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講,閉環系統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度,也與傳動鏈的誤差無關,因此其控制精度高。圖1-3 所示的為閉環控制數控機床的系統框圖。圖中A 為速度感測器、C 為直線位移感測器。當位移指令值發送到位置比較電路時,若工作台沒有移動,則沒有反饋量,指令值使得伺服電動機轉動,通過A 將速度反饋信號送到速度控制電路,通過C 將工作台實際位移量反饋回去,在位置比較電路中與位移指令值相比較,用比較後得到的差值進行位置控制,直至差值為零時為止。這類控制的數控機床,因把機床工作台納入了控制環節,故稱為閉環控制數控機床。 閉環控制數控機床的定位精度高,但調試和維修都較困難,系統復雜,成本高。 3.半閉環控制數控機床 半閉環控制數控機床是在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如光電編碼器等),通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移,然後反饋到數控裝置中去,並對誤差進行修正。通過測速元件A 和光電編碼盤B 可間接檢測出伺服電動機的轉速,從而推算出工作台的實際位移量,將此值與指令值進行比較,用差值來實現控制。由於工作台沒有包括在控制迴路中,因而稱為半閉環控制數控機床。 半閉環控制數控系統的調試比較方便,並且具有很好的穩定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體,這樣,使結構更加緊湊。 4.混合控制數控機床 將以上三類數控機床的特點結合起來,就形成了混合控制數控機床。混合控制數控機床特別適用於大型或重型數控機床,因為大型或重型數控機床需要較高的進給速度與相當高的精度,其傳動鏈慣量與力矩大,如果只採用全閉環控制,機床傳動鏈和工作台全部置於控制閉環中,閉環調試比較復雜。混合控制系統又分為兩種形式: (1)開環補償型。它的基本控制選用步進電動機的開環伺服機構,另外附加一個校正電路。用裝在工作台的直線位移測量元件的反饋信號校正機械繫統的誤差。 (2)半閉環補償型。它是用半閉環控制方式取得高精度控制,再用裝在工作台上的直線位移測量元件實現全閉環修正,以獲得高速度與高精度的統一。

⑧ 數控系統有哪些


控制介質
控制介質又稱信息載體,是人與數控機床之間聯系的中間媒介物質,反映了數控加工中全部信息。

數控系統
數控系統是機床實現自動加工的核心,是整個數控機床的靈魂所在。主要由輸人裝置、監視器、主控制系統、可編程式控制制器、各類輸人/輸出介面等組成。主控制系統主要由
CPU
、存儲器、控制器等組成。數控系統的主要控制對象是位置、角度、速度等機械量,以及溫度、壓力、流量等物理量.其控制方式又可分為數據運算處理控制和時序邏輯控制兩大類。其中主控制器內的擂補模塊就是根據所讀入的零件程序,通過解碼、編譯等處理後,進行相應的刀具軌跡插補運算,並通過與各坐標伺服系統的位置、速度反饋信號的比較,從而控制機床各坐標軸的位移。而時序邏輯控制通常由可編程式控制制器
PI
尤來完成,它根據機床加工過程中各個動作要求進行協調,按各檢測信號進行邏輯判別,從而控制機床各個部件有條不紊地按順序工作。

伺服系統
伺服系統是數控系統和機床本體之間的電傳動聯系環節.主要由伺服電動機、驅動控制系統和位置檢測與反饋裝置等組成.伺服電動機是系統的執行元件,驅動控制系統則是伺服電動機的動力源.數控系統發出的指令信號與位置反饋信號比較後作為位移指令,再經過驅動系統的功率放大後,驅動電動機運轉,通過機械傳動裝置帶動工作台或刀架運動。

強電控制櫃
強電控制櫃主要用來安裝機床強電控制的各種電氣元器件,除了提供數控、伺服等一類弱電控制系統的輸入電源,以及各種短路、過載、欠壓等電氣保護外,主要在
PLC
的輸出介面與機床各類輔助裝置的電氣執行元件之間起橋梁連接作用,控制機床輔助裝置的各種交流電動機、液壓系統電磁閥或電磁離合器等。此外.它也與機床操作台有關手動按鈕連接。強電控制櫃由各種中間繼電器、接觸器、變壓器、電源開關、接線端子和各類電氣保護元器件等構成.它與一般普通機床的電氣類似,但為了提高對弱電控制系統的抗干擾性,要求各類頻繁啟動或切換的電動機、接觸器等電磁感應器件中均必須並接
RC
阻容吸收器;對各種檢測信號的輸人均要求用屏蔽電纜連接。

輔助裝置
輔助裝置主要包括自動換刀裝置
ATC
(
Automatlc
Tool
Changer
)、自動交換工作台機構
APc
(
Automatic
Pallet
changer
)、工件夾緊放鬆機構、回轉工作台、液壓控制系統、潤滑裝置、切削液裝置、排屑裝置、過載和保護裝置等。

機床本體
數控機床的本體指其機械結構實體.它與傳統的普通機床相比較,同樣由主傳動系統、進給傳動機構、工作台、床身以及立柱等部分組成,但數控機床的整休布局、外觀造型、傳動機構、工具系統及操作機構等方面都發生了很大的變化。為了滿足數控技術的要求和充分發揮數控機床的特點,歸納起來包括以下幾個方面的變化:
①採用高性能主傳動及主軸部件。其有傳遞功率大、剛度高、抗振性好及熱變形小等優點。
②進給傳動採用高效傳動件。具有傳動鏈短、結構簡單、傳動精度高等特點,一般採用滾珠絲杠副、直線滾動導軌副等。
③具有完善的刀具自動交換和管理系統。
④在加工中心上一般具有工件自動交換、工件夾緊和放鬆機構.
⑤機床本身具有很高的動、靜剛度。
⑥採用全封閉罩殼。由於數控機床是自動完成加工,為了操作安全等,一般採用移動門結構的全封閉罩殼,對機床的加工部件進行全封閉。

⑨ 數控機床分為哪幾類

數控車床分為立式數控車床和卧式數控車床兩種類型。

1、立式數控車床用於回轉直徑較大的盤類零件車削加工。

2、卧式數控車床用於軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。卧式數控車床按功能可進一步分為經濟型數控車床、普通數控車床和車削加工中心。

(1)經濟型數控車床:採用步進電動機和單片機對普通車床的車削進給系統進行改造後形成的簡易型數控車床。成本較低,自動化程度和功能都比較差,車削加工精度也不高,適用於要求不高的回轉類零件的車削加工。

(2)普通數控車床:根據車削加工要求在結構上進行專門設計,配備通用數控系統而形成的數控車床。數控系統功能強,自動化程度和加工精度也比較高,適用於一般回轉類零件的車削加工。這種數控車床可同時控制兩個坐標軸,即x軸和z軸。

(3)車削加工中心:在普通數控車床的基礎上,增加了C軸和動力頭,更高級的機床還帶有刀庫,可控制X、Z和C三個坐標軸,聯動控制軸可以是(X,Z)、(X,C)或(Z,C)。由於增加了C軸和銑削動力頭,這種數控車床的加工功能大大增強,除可以進行一般車削外,還可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鑽削等加工。

(9)下列哪種數控系統沒有檢測裝置擴展閱讀:

數控車床的正常使用必須滿足如下條件,機床所處位置的電源電壓波動小,環境溫度低於30攝示度,相對溫度小於80%。

1、環境要求

機床的位置應遠離振源、應避免陽光直接照射和熱輻射的影響,避免潮濕和氣流的影響。如機床附近有振源,則機床四周應設置防振溝。否則將直接影響機床的加工精度及穩定性,將使電子元件接觸不良,發生故障,影響機床的可靠性。

2、電源要求

一般數控車床安裝在機加工車間,不僅環境溫度變化大,使用條件差,而且各種機電設備多,致使電網波動大。因此,安裝數控車床的位置,需要電源電壓有嚴格控制。電源電壓波動必須在允許范圍內,並且保持相對穩定。否則會影響數控系統的正常工作。

3、溫度條件

數控車床的環境溫度低於30攝示度,相對溫度小於80%。一般來說,數控電控箱內部設有排風扇或冷風機,以保持電子元件,特別是中央處理器工作溫度恆定或溫度差變化很小。過高的溫度和濕度將導致控制系統元件壽命降低,並導致故障增多。溫度和濕度的增高,灰塵增多會在集成電路板產生粘結,並導致短路。

4、規范使用機床

用戶在使用機床時,不允許隨意改變控制系統內製造廠設定的參數。這些參數的設定直接關繫到機床各部件動態特徵。只有間隙補償參數數值可根據實際情況予以調整。

⑩ 數控機床按伺服系統的控制方式分類可分為哪幾種它們之間有什麼區別

可分為以下三種:

1、開環控制:這類數控系統不帶檢測裝置,也無反饋電路,以步進電動機為驅動元件。

2、半閉環控制:反饋電機或絲杠的轉動量,中間的配合間隙誤差不能反饋補償,常用伺服電機。位置檢測元件被安裝在電動機軸端或絲杠軸端,通過角位移的測量間接計算出機床工作台的實際運行位置。

3、閉環控制:通過光柵尺反饋工作台的位置信號,反饋精度比半閉環高,但是不穩定,中間環節間隙大的話將會有震盪。位置檢測裝置安裝在機床工作台上,用以檢測機床工作台的實際運行位置(直線位移)。

區別如下:

開環控制,精度最低;半閉環控制,伺服編碼器反饋到數控系統,精度較高;閉環控制,反饋信號一般是從光柵尺反饋到數控系統,精度最高。

(10)下列哪種數控系統沒有檢測裝置擴展閱讀:

數控機床使用條件

數控車床的正常使用必須滿足如下條件,機床所處位置的電源電壓波動小,環境溫度低於30攝示度,相對溫度小於80%。

1、環境要求

機床的位置應遠離振源、應避免陽光直接照射和熱輻射的影響,避免潮濕和氣流的影響。如機床附近有振源,則機床四周應設置防振溝。否則將直接影響機床的加工精度及穩定性,將使電子元件接觸不良,發生故障,影響機床的可靠性。

2、電源要求

一般數控車床安裝在機加工車間,不僅環境溫度變化大,使用條件差,而且各種機電設備多,致使電網波動大。因此,安裝數控車床的位置,需要電源電壓有嚴格控制。電源電壓波動必須在允許范圍內,並且保持相對穩定。否則會影響數控系統的正常工作。

3、溫度條件

數控車床的環境溫度低於30攝示度,相對溫度小於80%。一般來說,數控電控箱內部設有排風扇或冷風機,以保持電子元件,特別是中央處理器工作溫度恆定或溫度差變化很小。過高的溫度和濕度將導致控制系統元件壽命降低,並導致故障增多。溫度和濕度的增高,灰塵增多會在集成電路板產生粘結,並導致短路。

4、規范使用機床

用戶在使用機床時,不允許隨意改變控制系統內製造廠設定的參數。這些參數的設定直接關繫到機床各部件動態特徵。只有間隙補償參數數值可根據實際情況予以調整。

用戶不能隨意更換機床附件,如使用超出說明書規定的液壓卡盤。製造廠在設置附件時,充分考慮各項環節參數的匹配。盲目更換造成各項環節參數的不匹配,甚至造成估計不到的事故。

使用液壓卡盤、液壓刀架、液壓尾座、液壓油缸的壓力,都應在許用應力范圍內,不允許任意提高。

參考資料:網路:數控機床使用條件

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