大铁丝切割机床用的什么控制系统

1. 数控机床按控制方式分为哪几类，各方式什么场合

一般传统上不按照控制方式分类。按以下分类方法。

一、按加工工艺方法分类

1．金属切削类数控机床

与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。

在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。

2．特种加工类数控机床

除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。

3．板材加工类数控机床

常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。

近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。

二、按控制运动轨迹分类

1．点位控制数控机床

点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。

这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。

2．直线控制数控机床

直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。

直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。

数控镗铣床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。

3．轮廓控制数控机床

轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状。

常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。

现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。因此，除少数专用控制系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。

三、按驱动装置的特点分类

1．开环控制数控机床

这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令，经驱动电路功率放大后，驱动步进电机旋转一个角度，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信息流是单向的，即进给脉冲发出去后，实际移动值不再反馈回来，所以称为开环控制数控机床。

开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不能进行误差校正。因此，步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。

2．闭环控制数控机床

闭环控制数控机床是在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，直接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲，闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，也与传动链的误差无关，因此其控制精度高。图1-3所示的为闭环控制数控机床的系统框图。图中A为速度传感器、C为直线位移传感器。当位移指令值发送到位置比较电路时，若工作台没有移动，则没有反馈量，指令值使得伺服电动机转动，通过A将速度反馈信号送到速度控制电路，通过C将工作台实际位移量反馈回去，在位置比较电路中与位移指令值相比较，用比较后得到的差值进行位置控制，直至差值为零时为止。这类控制的数控机床，因把机床工作台纳入了控制环节，故称为闭环控制数控机床。
闭环控制数控机床的定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高。

3．半闭环控制数控机床
半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角位移电流检测装置（如光电编码器等），通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，并对误差进行修正。通过测速元件A和光电编码盘B可间接检测出伺服电动机的转速，从而推算出工作台的实际位移量，将此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。由于工作台没有包括在控制回路中，因而称为半闭环控制数控机床。

半闭环控制数控系统的调试比较方便，并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，这样，使结构更加紧凑。

4．混合控制数控机床

将以上三类数控机床的特点结合起来，就形成了混合控制数控机床。混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床，因为大型或重型数控机床需要较高的进给速度与相当高的精度，其传动链惯量与力矩大，如果只采用全闭环控制，机床传动链和工作台全部置于控制闭环中，闭环调试比较复杂。混合控制系统又分为两种形式：

（1）开环补偿型。它的基本控制选用步进电动机的开环伺服机构，另外附加一个校正电路。用装在工作台的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。

（2）半闭环补偿型。它是用半闭环控制方式取得高精度控制，再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正，以获得高速度与高精度的统一。其中A是速度测量元件（如测速发电机），B是角度测量元件，C是直线位移测量元件。

2. 什么叫线切割机床的机械系统

快走丝中走丝线切割机床的机械系统包括下面几点：机床工作台部分（传专动系统），属运丝（贮丝筒部分、涨紧部分、导丝部分 ，线架部分）部分 ，锥度装置 ，切割液系统（也就水箱了，喷水嘴也可以加上） ，副工作台部分
慢走丝，机床工作台传动部分、运丝机构、拉丝机构（
+有的机床带有选配的切丝机构）、上下导向导电机构、自动穿丝机构、锥度机构，切割液系统（+冷却系统 ），副工作台

3. 数控线切割机床由哪几部分组成简述数控线切割机床的加工原理。

数控线切割机床的组成部分有：

1、工作台：由工作台面、中托板和下托板组成，工作台面用以安装夹具和被切割工件，中托板和下托板分别由步进电动机拖动，通过齿轮变速机滚珠丝杠传动，完成工作台面的纵向和横向运动。

2、走丝机构：走丝机构主要由储丝筒、走丝电动机和导轮等部件组成。储丝筒安装在储丝筒托板上，由走丝电动机通过联轴器带动，正反转动。

3、供液系统：供液系统由工作液箱、液压泵、喷嘴组成，为机床的切割加工提供足够、合适的工作液。

4、脉冲电源：脉冲电源是产生脉冲电流的能源装置。线切割脉冲电源是影响线切割加工工艺指标最关键的设备之一。

5、控制系统：对整个线切割加工过程和钼丝轨迹做数字程序控制，可以根据ISO格式和3B、4B格式的加工指令控制切割。

其加工原理为：火花所产生的高温在触点上融化出现凸凹不平的斑点，这是电腐蚀现象。会造成开关接触不良，最终损坏，这是电腐蚀现象有害的一面。目前不但能够通过科学的方法减小并防止腐蚀，而且已经成功的利用电腐蚀对金属进行各种加工，从而发明了电火花加工方法。

采用电极丝（钼丝、钨钼丝等）作为工具电极，在脉冲电源的作用下，工具电极和加工工件之间形成火花放电，火花通道瞬间产生大量的热，使工件表面熔化甚至汽化。线切割机床通过XY托板和UV托板的运动，使电极丝沿着与预定的轨迹运动，从而达到加工工件的目的。

(3)大铁丝切割机床用的什么控制系统扩展阅读：

在日常生活中，经常看到电器在开关闭合或断开的瞬间产生火花，火花所产生的高温在触点上融化出现凸凹不平的斑点，这就是电腐蚀现象。它会造成开关接触不良，最终损坏，这是电腐蚀现象有害的一面。

随着人们对电腐蚀现象的深入研究，目前不但能够通过科学的方法减小并防止腐蚀，而且已经成功的利用电腐蚀对金属进行各种加工，从而发明了电火花加工方法。

线切割的加工精确度可达±0.01mm，表面粗糙度Rα为1.25～2.5um。线切割可以加工用一般切削加工方法难以加工或无法加工的硬质合金和淬火刚等高硬度、复杂轮廓形状的板状金属工件，特别是对冲裁（落料）模具中的凸凹模尤其适用。

数控线切割加工是机械制造中不可缺少的一种先进的加工方法，具有如下特点：

1、利用电蚀原理加工，电极丝与工件不直接接触，两者之间的作用力很小，因而工件的变形很小，电极丝、夹具不需要太高的强度。

2、直接利用线状的电极丝作电极，不需要制作专用电级，可节约电极设计、制造费用。

3、可以加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的工件。由于数控电火花线切割机床是数字控制系统，因此加工不同的工件只需编制不同的控制程序，对不同形状的工件都很容易实现自动化加工。很适合于小批量形状复杂零件、单件和试制品的加工，加工周期短。

4、采用四轴联动，可加工锥度、上、下面异形体等零件。

5、传统的车、铣、钻加工中，刀具硬度必须比工件硬度大，而数控电火花切割机床的电极丝不必比工件材料硬，可以加工硬度很高或很脆，用一般切割法难以加工或无法加工的材料。在加工中作为刀具的电极丝无需刃磨，可节约辅助时间和刀具费用。

6、直接利用电、热能进行加工，可以方便对影响加工精度的加工参数（如脉冲宽度、间隔、电流）进行调整，有利于加工精度的提高，便于实现加工过程的自动化控制。

4. 快走丝线切割机床的电气及控制系统有什么简介

快走丝线切割机床的电气及控制系统一般分为：微机控制部分、高频电源部分和丝筒电机控制部分。丝筒电机控制部分控制电机及丝筒，带动钼丝作快速正反的启动运行和停止，并提供各种相应保护功能。其它类型机床电气控制通常采用继电器控制方式，也比较实用，但这种控制方式存在着下述一系列的问题：
(1)继电器接触器动作频繁，损耗相对较大；中间转换控制复杂，出故障可能性高。
(2)电机频繁正反向全压启动，启动电流大，对丝筒机械部件冲击大。
(3)接触器触点频繁闭合断开造成的噪声大。
这些问题导致的主要后果是整个加工可靠性降低，烧丝等问题增多，这势必导致二次加工，最终影响产品质量，造成不必要的经济损失。
针对上述存在的问题，故用小功率变频器来实现原控制方式的改进，其理由主要有以下几点：
(1)变频器产品技术成熟、性能可靠，已被广泛应用于异步电机各控制系统中。
(2)利用变频器的外接控制输入端子和反映运行状态的输出端子以及强大的可编码功能，可以根据被控对象和控制方式的不同进行灵活选择和设定，省去了复杂的中间转换控制。
(3)电机的启停时间及电流可分别通过手动编码或自动设置完成，减少了原方式中起动电流大，机械冲击大的弊病。
(4)主电路的相序切换通过变频器内部集成控制电路完成(无触点切换)。另外变频器内还设有直流制动功能，并设定当电机转速为0后，制动过程可自动解除，避免由于操作不当电机所承受的不必要的大电流。
(5)变频器还可自行弥补电网电压波动，设置自动延时关机和来电继续加工等功能，可进一步提高自动化程度。
走丝机构控制系统：
快走丝线切割机床的走丝机构，是影响其加工质量及加工稳定性的关键部件。走丝机构的功能是带动电极丝按一定线速度移动往复运丝，并将电极丝整齐地排绕在储丝筒上。储丝筒本身作高速正反向转动，是利用电动机正反转来达到的。电机经联轴器带动丝筒，再经同步带带动丝杠转动，拖板便作往复运动，拖板移动的行程可由调整换向左右撞块的距离来达到。
丝筒变频调速系统结构：
变频调速系统主要由以下几个环节构成：
(1)主电路，系统功率变换环节采用AD/DC整流电路和IGBT逆变电路。
(2)控制电路，控制电路主要用来接受外来信号和发出控制命令和PWM波形。
(3)驱动电路，采用IGBT智能功率模块(IPM)。
(4)保护电路，为了保护动作的快速性和实时监测性，采用了硬件电路加软件子程序的监控方式，故障发生时如果是属于电机短路之类的故障，则硬件电路将立即产生信号，关闭波形发生器并在中断子程序中进行保护设置，并使程序回到初始状态。
电火花线切割加工机床集、高精度和高柔性为一体，要求电动机控制系统调速范围宽、加减速性能好、速度精度高、特殊功能(如高速定位)强。变频器在走丝机构控制系统中的应用，达到对三相异步电机的无级调速，具有节能、对电网无污染、调速范围大、调速机械性硬等优点。