數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床許-文庫吧
2025-12-08 08:02 本頁面
【正文】 輸出各種信號(hào)和指令來控制機(jī)床的各個(gè)部分 ， 并按程序要求實(shí)現(xiàn)規(guī)定的 、 有序的動(dòng)作 。 輸出：主運(yùn)動(dòng)信號(hào)（速度、位置指令） 輔控信號(hào)（換刀、冷卻液和潤(rùn)滑液的控制、主軸的起停、加緊和松開） 輸入：位置、溫度、壓力等信號(hào)。 第 1章 概 述 數(shù)控裝置具備的功能有：① 多坐標(biāo)控制；② 實(shí)現(xiàn)多種函數(shù)的插補(bǔ)；③ 信息轉(zhuǎn)換功能，如英制 /公制轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、絕對(duì)值 /增量值轉(zhuǎn)換；④ 補(bǔ)償功能，如刀具半徑補(bǔ)償、長(zhǎng)度補(bǔ)償、傳動(dòng)間隙補(bǔ)償、螺距誤差補(bǔ)償；⑤ 多種加工方式選擇，如可以實(shí)現(xiàn)各種加工循環(huán)、重復(fù)加工；⑥ 具有故障自診斷功能；⑦ 通信和聯(lián)網(wǎng)功能等。 ⑧ 多種程序輸入功能 (人機(jī)對(duì)話、手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入、由上級(jí)計(jì)算機(jī)及其他計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備的程序輸入），以及編輯和修改功能。⑨顯示功能 第 1章 概 述 4． 伺服驅(qū)動(dòng)裝置 伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括主軸伺服驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置兩部分 。 伺服驅(qū)動(dòng)裝置由驅(qū)動(dòng)電路和伺服電動(dòng)機(jī)組成 ， 并與機(jī)床上的機(jī)械傳動(dòng)部件組成數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 。 主軸伺服驅(qū)動(dòng)裝置接收來自 PLC的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速指令 ， 經(jīng)過功率放大后驅(qū)動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 。 進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置在每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)接收數(shù)控裝置的位移指令 ， 經(jīng)過功率放大后驅(qū)動(dòng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) ， 同時(shí)完成速度控制和反饋控制功能 。 根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)的不同 ， 伺服驅(qū)動(dòng)裝置的控制對(duì)象可以是步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 、 直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī) 。 伺服驅(qū)動(dòng)裝置有開環(huán) 、 半閉環(huán)和閉環(huán)之分 。 由于主軸的運(yùn)動(dòng)沒有進(jìn)給軸的要求高 ， 因此 ， 有時(shí)普通數(shù)控車 、 銑床的主軸電機(jī)不是伺服電動(dòng)機(jī) ， 而是普通電動(dòng)機(jī) 。 第 1章 概 述 5． 輔助控制裝置 輔助控制裝置的主要作用是接受數(shù)控裝置輸出的主運(yùn)動(dòng)換向 、 變速 、 起停 、 刀具的選擇和交換 ， 以及其他輔助裝置動(dòng)作等指令信號(hào) ， 經(jīng)過必要的編譯 、 邏輯判斷和運(yùn)算 ， 經(jīng)功率放大后直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)源 ， 帶動(dòng)機(jī)床的機(jī)械部件 ， 液壓 、 氣動(dòng)裝置等完成相應(yīng)指令規(guī)定的動(dòng)作 ， 如工件的裝夾 、 刀具的更換 、切削液的開關(guān)等一些輔助功能 。 它接收機(jī)床操作面板和來自數(shù)控裝置的指令 ， 一方面通過接口電路直接控制機(jī)床的動(dòng)作；另一方面通過伺服驅(qū)動(dòng)裝置控制主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng) 。 第 1章 概 述 測(cè)量元件將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的位移指令值檢測(cè)出來并經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置中 ， 數(shù)控裝置對(duì)反饋回來的實(shí)際位移值與設(shè)定值進(jìn)行比較 ， 并向伺服系統(tǒng)輸出達(dá)到設(shè)定值所需的位移量指令 。 與傳統(tǒng)的機(jī)床比較 ， 數(shù)控機(jī)床本體仍然由主傳動(dòng)裝置 、 進(jìn)給傳動(dòng)裝置 、 床身 、 工作臺(tái) 、 輔助運(yùn)動(dòng)裝置 、 液壓氣動(dòng)系統(tǒng) 、 潤(rùn)滑系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)等組成 。 但數(shù)控機(jī)床的整體布局 、 外觀造型 、 傳動(dòng)系統(tǒng) 、 刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作結(jié)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的改變 。 主要是為了滿足數(shù)控系統(tǒng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的要求 。 第 1章 概 述 二、數(shù)控系統(tǒng)的分類 按工藝用途分類 1) 金屬切削類數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床如數(shù)控車床 、 數(shù)控銑床 、 數(shù)控鏜床 、 數(shù)控磨床 、 數(shù)控鉆床 、 數(shù)控齒輪加工機(jī)床 、 加工中心等 。 盡管這些機(jī)床在加工工藝方面存在很大差異 ， 具體的控制方法也各不相同 ，但它們都適合于單件 、 小批量和多品種的零件加工 ， 具有很高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化 程度 。 第 1章 概 述 2) 金屬成型類數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床如數(shù)控折彎?rùn)C(jī) 、 數(shù)控彎管機(jī) 、 數(shù)控沖床等 。 3) 數(shù)控特種加工及其他類型機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床如數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、數(shù)控電火花加工機(jī)床等。 第 1章 概 述 按運(yùn)動(dòng)軌跡分類 1） 點(diǎn)位控制 這類機(jī)床只控制運(yùn)動(dòng)部件從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的準(zhǔn)確定位，不管中間的移動(dòng)軌跡如何，在移動(dòng)的過程中不進(jìn)行切削加工，對(duì)兩點(diǎn)之間的移動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)軌跡沒有嚴(yán)格要求。但通常為了提高加工效率，一般先快速移動(dòng)，在以慢速接近終點(diǎn)。常見的有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床等。 第 1章 概 述 2）點(diǎn)位直線控制 這類機(jī)床的特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)部件不僅要實(shí)現(xiàn)由一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確移動(dòng)定位，而且能夠?qū)崿F(xiàn)平行坐標(biāo)軸方向或45176。的直線軌跡運(yùn)動(dòng)的直線切削加工運(yùn)動(dòng)。常見的有簡(jiǎn)易數(shù)控車床。數(shù)控鏜銑床等。 第 1章 概 述 3 ）輪廓控制 這類數(shù)控機(jī)床能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制 ， 可以進(jìn)行曲線或曲面的加工 。 。 控制 X、 Y坐標(biāo) 控制 Y、 Z和 Z、 X坐標(biāo) 第 1章 概 述 輪廓控制數(shù)控機(jī)床 （ 1） 2坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)用“行切法”加工 （ 2） 2坐標(biāo)半聯(lián)動(dòng)加工 （ 3） 3坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工 （ 4） 4坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工 （ 5） 5坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工 第 1章 概 述 ． 按伺服系統(tǒng)分類 開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是其控制系統(tǒng)不帶反饋裝置，通常使用步進(jìn)電機(jī)作為伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)。開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)部件的實(shí)際位移量不進(jìn)行測(cè)量，也不進(jìn)行誤差校正。開環(huán)系統(tǒng)僅適用與加工精度要求不是很高的中小型數(shù)控機(jī)床。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，但通常輸出
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