Ⅰ 數控機床中數控裝置主要作用是
數控裝置是數控車床的核心。一般由輸入輸出裝置、控制器、運算器、各種接版口電路、CRT顯示器等硬體以及相權應的軟體組成。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、補運算以及實現各種控制功能。數控裝置的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。
Ⅱ CNC裝置由哪幾部分組成各有什麼作用
1、主機,它是數控機床的主體,包括機床身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。它是用於完成各種切削加工的機械部件。
2、數控裝置,是數控機床的核心,包括硬體(印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等)以及相應的軟體,用於輸入數字化的零件程序,並完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。
3、驅動裝置,它是數控機床執行機構的驅動部件,包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。
它在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時,可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
4、輔助裝置,指數控機床的一些必要的配套部件,用以保證數控機床的運行,如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作台、數控轉台和數控分度頭,還包括刀具及監控檢測裝置等。
5、編程及其他附屬設備,可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。
(2)數控裝置的作用和特點擴展閱讀
由於採用計算機替代原先用硬體邏輯電路組成的數控裝置,使輸入操作指令的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現,均可通過計算機軟體來完成,處理生成的微觀指令傳送給伺服驅動裝置驅動電機或液壓執行元件帶動設備運行。
傳統的機械加工都是用手工操作普通機床作業的,加工時用手搖動機械刀具切削金屬,靠眼睛用卡尺等工具測量產品的精度的。
現代工業早已使用電腦數字化控制的機床進行作業了,數控機床可以按照技術人員事先編好的程序自動對任何產品和零部件直接進行加工了。這就是說的數控加工。數控加工廣泛應用在所有機械加工的任何領域,更是模具加工的發展趨勢和重要和必要的技術手段。
對於大批量生產的零件,使用自動化和半自動化的車床已能實現生產過程的自動化。但是,對於單件、小批量生產的零件,實現自動化一直是個難題。
在過去相當長的一段時間內,總是無法圓滿解決。尤其是在加工形狀復雜的、加工精度要求高的零件,一直在自動化的道路上處於停頓狀態。雖然有些應用仿形裝置解決了一部分,但是實踐證明,仿形車床還是不能徹底地解決這一問題。
數控車床(機床)的出現,為從根本上解決這一問題開辟了廣闊的道路,所以成為機械加工中的一個重要發展方向。
Ⅲ 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。
Ⅳ 數控機床的分類及主要功能特點
數控機床是機械加工工業的重要設備,那麼你想知道數控機床的分類是什麼,還有各自的功能特點又是什麼呢?以下是我為你整理推薦數控機床的分類及主要功能特點,希望你喜歡。
數控機床按加工工藝方法分類及特點
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進步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,大大進步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,如數控多坐標丈量機、自動繪圖機及產業機器人等。
數控機床按控制運動軌跡分類及特點
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,可加工門路軸。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出發點與終點坐標,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外形。
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本錢的增加。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。
數控機床按驅動裝置分類及特點
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進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,即進給脈沖發出往後,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,本錢較低。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,將丈量的實際位移值反饋到數控裝置中,與輸進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,終極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往,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,因把機床工作台納進了控制環節,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,本錢高。
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往,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,由於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,假如只採用全閉環控制,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丈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丈量元件實現全閉環修正,以獲得高速度與高精度的同一。其中A是速度丈量元件(如測速發電機),B是角度丈量元件,C是直線位移丈量元件。
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Ⅳ 數控裝置的作用
數控裝置:是數控機床的控制核心,其主要功能如下:多坐標控制(多軸聯動);插補功能;程序輸入、編輯和修改功能;補償功能;信息轉換功能;多種加工方式選擇;輔助功能;顯示功能以及通信和聯網等功能。
Ⅵ 數控機床主要用途和特點
數控機床通常由控制系統、伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其他輔助系統組成。控制系統用於數控機床的運算、管理和控制,通過輸入介質得到數據,對這些數據進行解釋和運算並對機床產生作用;伺服系統根據控制
系統的指令驅動機床,使刀具和零件執行數控代碼規定的運動;檢測系統則是用來檢測機床執行件(工作台、轉台、滑板等)的位移和速度變化量,並將檢測結果反饋到輸入端,與輸入指令進行比較,根據其差別調整機床運動;機床傳動系統是由進給伺服驅動元件至機床執行件之間的機械進給傳動裝置;輔助系統種類繁多,如:固定循環(能進行各種多次重復加工)、自動換刀(可交換指定刀具、傳動間隙補償償機械傳動系統產生的間隙誤差)等等。
數控機床的控制單元,數控機床的操作和監控全部在這個數控單元中完成,它是數控機床的大腦。與普通機床相比,數控機床有如下特點:
1、加工精度高,具有穩定的加工質量;
2、可進行多坐標的聯動,能加工形狀復雜的零件;
3、加工零件改變時,一般只需要更改數控程序,可節省生產准備時間;
4、機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高(一般為普通機床的3—5倍);
5、機床自動化程度高,可以減輕勞動強度;
6、對操作人員的素質要求較高,對維修人員的技術要求更高。
Ⅶ 數控機床中數控裝置的作用是什麼
數控裝置
數控裝置是數控機床的核心。數控裝置從內部存儲器中取出或接受輸入裝置內送來的一段或幾容段數控加工程序,經過數控裝置的邏輯電路或系統軟體進行編譯、運算和邏輯處理後,輸出各種控制信息和指令,控制機床各部分的工作,使其進行規定的有序運動和動作。
零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成,刀具在加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進行運動,即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序只能是各線段軌跡的起點和終點坐標值等數據,不能滿足要求,因此要進行軌跡插補,也就是在線段的起點和終點坐標值之間進行「數據點的密化」,求出一系列中間點的坐標值,並向相應坐標輸出脈沖信號,控制各坐標軸(即進給運動的各執行元件)的進給速度、進給方向和進給位移量等。