數(shù)控原理與數(shù)控機床許(編輯修改稿)
2025-01-19 08:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的扭矩值大小受到限制，而且當輸入的頻率較高時，容易產(chǎn)生失步，難以實現(xiàn)運動部件的控制。 第 1章 概 述 開環(huán)控制機床圖例 第 1章 概 述 2. 閉環(huán)數(shù)控機床 這類機床帶有檢測裝置，直接對工作臺的位移量進行測量。該系統(tǒng)可以消除包括工作臺傳動鏈在內(nèi)的運動誤差，定位精度高，調(diào)節(jié)速度快。但調(diào)試工作比較困難，制造成本高。適用于精度要求很高的數(shù)控機床。 第 1章 概 述 相比于開環(huán)數(shù)控機床，閉環(huán)數(shù)控機床精度更高，速度更快，驅(qū)動功率更大，但是，這類機床價格昂貴，對機床結(jié)構(gòu)及傳動鏈依然提出了嚴格的要求。傳動鏈的剛度、間隙，導(dǎo)軌的低速運動特性，機床結(jié)構(gòu)的抗振性等因素都會增加系統(tǒng)調(diào)試困難。閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)整得不好，很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。所以，閉環(huán)控制數(shù)控機床主要用于一些精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床等。 第 1章 概 述 3. 半閉環(huán)數(shù)控機床 這類數(shù)控機床是在進給電動機的軸端安裝角位移測量元件，通過測量電動機軸的旋轉(zhuǎn)角位移并經(jīng)過一定的換算來代替測量工作臺的直線位移。這類系統(tǒng)未將絲桿螺母副、齒輪傳動副等傳動誤差包含在控制系統(tǒng)中，其精度介于開環(huán)和閉環(huán)之間，但調(diào)試卻比較方便，得到廣泛的應(yīng)用。 第 1章 概 述 ． 按控制系統(tǒng)功能水平分 按控制系統(tǒng)的功能水平 ， 可以把數(shù)控機床分為經(jīng)濟型 、 普及型 、 高級型三類 ， 主要由技術(shù)參數(shù) 、 功能指標 、 關(guān)鍵部件的功能水平來決定 。 這些指標具體包括 CPU性能 、 分辨率 、 進給速度 、 伺服性能 、 通信功能 、 聯(lián)動軸數(shù)等 。 1) 經(jīng)濟型數(shù)控機床 這類數(shù)控機床通常為低檔數(shù)控機床，一般采用 8位 CPU或單片機控制，分辨率為 10 μm，進給速度為 8～ 15 m/min，采用步進電機驅(qū)動。低檔數(shù)控機床最多聯(lián)動軸數(shù)為二軸或三軸，具有簡單 CRT字符顯示或數(shù)碼管顯示功能，無通信功能。 第 1章 概 述 2) 普及型數(shù)控機床 這類數(shù)控機床通常為中檔數(shù)控機床，一般采用 16位或更高性能的 CPU，分辨率在 1 μm以內(nèi)，進給速度為 15～ 24 m/min，采用交流或直流伺服電機驅(qū)動；聯(lián)動軸數(shù)為 3～ 5軸；有較齊全的 CRT顯示及很好的人機界面，大量采用菜單操作，不僅有字符，還有平面線性圖形顯示功能、人機對話、自診斷等功能；具有 RS232或 DNC接口，通過 DNC接口，可以實現(xiàn)幾臺數(shù)控機床之間的數(shù)據(jù)通信，也可以直接對幾臺數(shù)控機床進行控制。 第 1章 概 述 3) 高級型數(shù)控機床 這類數(shù)控機床通常為高檔數(shù)控機床 ， 一般采用 32位或 64位CPU， 并采用精簡指令集 RISC作為中央處理單元 ， 分辨率可達 μ m， 進給速度為 15～ 100 m/min， 采用數(shù)字化交流伺服電機驅(qū)動 ， 聯(lián)動軸數(shù)在五軸以上 ， 有三維動態(tài)圖形顯示功能 。 高檔數(shù)控機床具有高性能通信接口 ， 具備聯(lián)網(wǎng)功能 ， 通過采用MAP(制造自動化協(xié)議 )等高級工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)或 Ether (以太網(wǎng) )， 可實現(xiàn)遠程故障診斷和維修 ， 為解決不同類型不同廠家生產(chǎn)的數(shù)控機床的聯(lián)網(wǎng)和數(shù)控機床進入 FMS(柔性制造系統(tǒng) )和CIMS(計算機集成制造系統(tǒng) )等制造系統(tǒng)創(chuàng)造了條件 。 第 1章 概 述 上述這種分類方式?jīng)]有嚴格的界限 ， 經(jīng)濟型數(shù)控是相對于標準數(shù)控而言的 ， 在不同時期 、 不同國家的含義是不一樣的 。 區(qū)別于經(jīng)濟型數(shù)控 ， 把功能比較齊全的數(shù)控系統(tǒng)稱為全功能數(shù)控 ， 也稱為標準型數(shù)控 。 第 1章 概 述 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展 1． 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展史 從 1952年世界上第一臺數(shù)控銑床問世至今 50多年中 ， 隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展 ， 特別是計算機技術(shù)的發(fā)展 ， 數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了從硬線數(shù)控到計算機數(shù)控兩個階段和從電子管數(shù)控到基于個人計算機平臺的數(shù)控共五代的發(fā)展 。 (1) ?1952年美國研制出第一代數(shù)控機床 ， 其數(shù)控系統(tǒng)采用電子管 、 繼電器 、 模擬電路組成 ， 體積龐大 ， 價格昂貴 。 第 1章 概 述 (2) ?1959年數(shù)控系統(tǒng)中開始廣泛采用晶體管和印刷電路板 ， 數(shù)控系統(tǒng)跨入第二代 。 第二代數(shù)控系統(tǒng)體積縮小 ， 成本有所下降 。 從 1960年開始 ， 其他一些工業(yè)國家如德國 、 日本等都陸續(xù)開發(fā) 、 生產(chǎn)并使用了數(shù)控機床 。 第 1章 概 述 (3) ?1965年出現(xiàn)了小規(guī)模集成電路 ， 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代 。 第三代數(shù)控系統(tǒng)不僅體積小 、 功率消耗少 ， 且可靠性提高 ， 價格進一步下降 。 1967年 ， 英國首先把幾臺數(shù)控機床聯(lián)結(jié)成具有柔性的加工系統(tǒng) ， 這就是最初的柔性制造系統(tǒng)(FMS)；之后 ， 美國 、 日本也相繼進行了開發(fā)和應(yīng)用 。 以上這三代數(shù)控系統(tǒng)主要由電路的硬件和連線組成 ， 稱為硬線數(shù)控系統(tǒng) ， 具有很多硬件和連線特點 ， 電路復(fù)雜 ， 可靠性不高 。 裝有這類數(shù)控系統(tǒng)的機床稱為普通數(shù)控機床 (NC)。 第 1章 概 述 (4) 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，小型計算機的價格急劇下降，小型計算機開始取代專用數(shù)控計算機，使數(shù)控系統(tǒng)進入了以小型計算機化為特征的第四代，數(shù)控的許多功能由軟件程序來實現(xiàn)。 1970年，這種系統(tǒng)首次出現(xiàn)在美國芝加哥國際機床展覽會上。 第 1章 概 述 (5) ?1974年 ， 以微處理器為核心的數(shù)控系統(tǒng)問世 ， 標志著數(shù)控系統(tǒng)進入第五代 。 30多年來 ， 微處理器數(shù)控系統(tǒng)的
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