【導讀】letters，andothersymbols．Thenumbers，letters，andsymbolsarecoded. Datainput，alsocalled“man—to—controllink”，maybeprovided. potentiometer．Inmostcases，pushbuttons，switches，andothersimilar

　　

【正文】 s w ere used al most entirely for lightduty applications because of inherent pow er limitations previously associated w ith conventional electric stepping motors． Recent advances in the development of electro hydraulic stepping motors have led to increasingly heavier machin e load applications． 數(shù) 控技術(shù) 數(shù)控是可編程自動化技術(shù)的一種形式，通過數(shù)字、字母和其他符號來控制加工設(shè)備。數(shù)字、字母和符號用適當?shù)母袷骄幋a為一個特定工件定義指令程序。當工件改變時，指令程序就改變。這種改變程序的能力使數(shù)控適合于中、小批量生產(chǎn)，寫一段新程序遠比對加工設(shè)備做大的改動容易得多。 數(shù)控機床有兩種基本形式：點位控制和連續(xù)控制 (也稱為輪廓控制 )。點位控制機床采用異步電動機，因此，主軸的定位只能通過完成一個運動或一個電動機的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。這種機床主要用于直線切削或鉆孔、鏜孔等場合。 數(shù)控系統(tǒng)由下列組件組成：數(shù)據(jù)輸入裝置，帶控制單元的磁帶閱讀機，反饋裝置和切削機床或其他形式的數(shù)控設(shè)備。 數(shù)據(jù)輸人裝置，也稱 “ 人機聯(lián)系裝置 ” ，可用人工或全自動方法向機床提供數(shù)據(jù)。人工方法作為輸人數(shù)據(jù)唯一方法時，只限于少量輸入。人工輸入裝置有鍵盤，撥號盤，按鈕，開關(guān)或撥輪選擇開關(guān)，這些都位于機床附近的一個控制臺上。撥號盤通常連到一個同步解析器或電位計的模擬裝置上。在大多數(shù)情況下，按鈕、開關(guān)和其他類似的旋鈕是數(shù)據(jù)輸入元件。人工輸入需要操作者控制每個操作，這是一個既慢又單調(diào)的過程，除了簡單加工場合或特殊情況，已很少 使用。 幾乎所有情況下，信息都是通過卡片、穿孔紙帶或磁帶自動提供給控制單元。在傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)中，八信道穿孔紙帶是最常用的數(shù)據(jù)輸入形式，紙帶上的編碼指令由一系列稱為程序塊的穿孔組成。每一個程序塊代表一種加工功能、一種操作或兩者的組合。紙帶上的整個數(shù)控程序由這些連續(xù)數(shù)據(jù)單元連接而成。帶有程序的長帶子像電影膠片一樣繞在盤子上，相對較短的帶子上的程序可通過將紙帶兩端連接形成一個循環(huán)而連續(xù)不斷地重復使用。帶子一旦安裝好，就可反復使用而無需進一步處理。此時，操作者只是簡單地上、下工件。穿孔紙帶是在帶有特制穿孔附件的打字 機或直接連到計算機上的紙帶穿孔裝置上做成的。紙帶制造很少不出錯，錯誤可能由編程、卡片穿孔或編碼、紙帶穿孔時的物理損害等形成。通常，必須要試走幾次來排除錯誤，才能得到一個可用的工作紙帶。 雖然紙帶上的數(shù)據(jù)是自動進給的，但實際編程卻是手工完成的，在編碼紙帶做好前，編程者經(jīng)常要和一個計劃人員或工藝工程師一起工作，選擇合適的數(shù)控機床，決定加工材料，計算切削速度和進給速度，決定所需刀具類型，仔細閱讀零件圖上尺寸，定下合適的程序開始的零參考點，然后寫出程序清單，其上記載有描述加工順序的編碼數(shù)控指令，機床按順序加工工件到 圖樣要求。 控制單元接受和儲存編碼數(shù)據(jù)，直至形成一個完整的信息程序塊，然后解釋數(shù)控指令，并引導機床得到所需運動。 為更好理解控制單元的作用，可將它與撥號電話進行比較，即每撥一個數(shù)字，就儲存一個，當整個數(shù)字撥好后，電話就被激活，也就完成了呼叫。 裝在控制單元里的紙帶閱讀機，通過其內(nèi)的硅光二極管，檢測到穿過移動紙帶上的孔漏過的光線，將光束轉(zhuǎn)變成電能，并通過放大來進一步加強信號，然后將信號送到控制單元里的寄存器，由它將動作信號傳到機床驅(qū)動裝置。 有些光電裝置能以高達每秒 1000 個字節(jié)的速度閱讀，這對保持機床連續(xù)動 作是必須的，否則，在輪廓加工時，刀具可能在工件上產(chǎn)生劃痕。閱讀裝置必須要能以比控制系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)更快的速度來閱讀數(shù)據(jù)程序塊。 反饋裝置是用在一些數(shù)控設(shè)備上的安全裝置，它可連續(xù)補償控制位置與機床運動滑臺的實際位置之間的誤差。裝有這種直接反饋檢查裝置的數(shù)控機床有一個閉環(huán)系統(tǒng)裝置。位置控制通過傳感器實現(xiàn)，在實際工作時，記錄下滑臺的位置，并將這些信息送回控制單元。接受到的信號與紙帶輸入的信號相比較，它們之間的任何偏差都可得到糾正。 在另一個稱為開環(huán)的系統(tǒng)中，機床僅由響應(yīng)控制器命令的步進電動機驅(qū)動定位，工件的精度幾乎完 全取決于絲杠的精度和機床結(jié)構(gòu)的剛度。有幾個理由可以說明步進電機是一個自動化申請的非常有用的驅(qū)動裝置。對于一件事物，它被不連續(xù)直流電壓脈沖驅(qū)使 ,是來自數(shù)傳計算機和其他的自動化的非常方便的輸出控制系統(tǒng)。當多數(shù)是索引或其他的自動化申請所必備者的時候，步進電機對運行一個精確的有角進步也是理想的。因為控制系統(tǒng)不需要監(jiān)聽就提供特定的輸出指令而且期待系統(tǒng)適當?shù)胤磻?yīng)的公開 環(huán)操作造成一個回應(yīng)環(huán)，步進電機是理想的。 一些工業(yè)的機械手使用高抬腿運步的馬乘汽車駕駛員，而且步進電機是有用的在數(shù)字受約束的工作母機中。 這些申請的大部分是公開 環(huán) ,但是雇用回應(yīng)環(huán)檢測受到驅(qū)策的成份位置是可能的。 環(huán)的一個分析者把真實的位置與需要的位置作比較，而且不同是考慮過的錯誤。 那然后駕駛員能發(fā)行對步進電機的電脈沖，直到錯誤被減少對準零位。在這個系統(tǒng)中，沒有信息反饋到控制單元的自矯正過程。出現(xiàn)誤動作時，控制單元繼續(xù)發(fā)出電脈沖。比如，一臺數(shù)控銑床的工作臺突然過載，阻力矩超過電機轉(zhuǎn)矩時，將沒有響應(yīng)信號送回到控制器。因為，步進電機對載荷變化不敏感，所以許多數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計允許電機停轉(zhuǎn)。然而，盡管有可能損壞機床結(jié)構(gòu)或機械傳動系統(tǒng)，也有使用帶有特高轉(zhuǎn)矩步進電 機的其他系統(tǒng)，此時，電動機有足夠能力來應(yīng)付系統(tǒng)中任何偶然事故。 最初的數(shù)控系統(tǒng)采用開環(huán)系統(tǒng)。在開、閉環(huán)兩種系統(tǒng)中，閉環(huán)更精確，一般說來更昂貴。起初，因為原先傳統(tǒng)的步進電動機的功率限制，開環(huán)系統(tǒng)幾乎全部用于輕加工場合，最近出現(xiàn)的電液步進電動機已越來越多地用于較重的加工領(lǐng)域。