數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床許-文庫吧資料
2025-01-05 08:02本頁面
【正文】 不斷發(fā)展 ， 功能越來越完善 ， 使用越來越方便 ， 可靠性越來越高 ， 性能價格比越來越好 。 第四、五、六代數(shù)控系統(tǒng)主要由計算機(jī)硬件和軟件組成，通常稱為計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) (CNC) ；又由于其利用存儲在存儲器里的軟件控制系統(tǒng)工作，因此也稱為軟件數(shù)控系統(tǒng)。 30多年來 ， 微處理器數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床得到了飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用 。 1970年，這種系統(tǒng)首次出現(xiàn)在美國芝加哥國際機(jī)床展覽會上。 裝有這類數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床稱為普通數(shù)控機(jī)床 (NC)。 1967年 ， 英國首先把幾臺數(shù)控機(jī)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(jìn)行了開發(fā)和應(yīng)用 。 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 。 第二代數(shù)控系統(tǒng)體積縮小 ， 成本有所下降 。 (1) ?1952年美國研制出第一代數(shù)控機(jī)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 。 區(qū)別于經(jīng)濟(jì)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(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控 。 高檔數(shù)控機(jī)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(yuǎn)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(jī)床的聯(lián)網(wǎng)和數(shù)控機(jī)床進(jìn)入 FMS(柔性制造系統(tǒng) )和CIMS(計算機(jī)集成制造系統(tǒng) )等制造系統(tǒng)創(chuàng)造了條件 。 第 1章 概 述 2) 普及型數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床通常為中檔數(shù)控機(jī)床，一般采用 16位或更高性能的 CPU，分辨率在 1 μm以內(nèi)，進(jìn)給速度為 15～ 24 m/min，采用交流或直流伺服電機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)床之間的數(shù)據(jù)通信，也可以直接對幾臺數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制。 1) 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床通常為低檔數(shù)控機(jī)床，一般采用 8位 CPU或單片機(jī)控制，分辨率為 10 μm，進(jìn)給速度為 8～ 15 m/min，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。 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(jī)床分為經(jīng)濟(jì)型 、 普及型 、 高級型三類 ， 主要由技術(shù)參數(shù) 、 功能指標(biāo) 、 關(guān)鍵部件的功能水平來決定 。 第 1章 概 述 3. 半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床是在進(jìn)給電動機(jī)的軸端安裝角位移測量元件，通過測量電動機(jī)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。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。 第 1章 概 述 相比于開環(huán)數(shù)控機(jī)床，閉環(huán)數(shù)控機(jī)床精度更高，速度更快，驅(qū)動功率更大，但是，這類機(jī)床價格昂貴，對機(jī)床結(jié)構(gòu)及傳動鏈依然提出了嚴(yán)格的要求。但調(diào)試工作比較困難，制造成本高。 第 1章 概 述 開環(huán)控制機(jī)床圖例 第 1章 概 述 2. 閉環(huán)數(shù)控機(jī)床 這類機(jī)床帶有檢測裝置，直接對工作臺的位移量進(jìn)行測量。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。 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)動用“行切法”加工 （ 2） 2坐標(biāo)半聯(lián)動加工 （ 3） 3坐標(biāo)聯(lián)動加工 （ 4） 4坐標(biāo)聯(lián)動加工 （ 5） 5坐標(biāo)聯(lián)動加工 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)。 第 1章 概 述 3 ）輪廓控制 這類數(shù)控機(jī)床能夠?qū)蓚€或兩個以上的運(yùn)動坐標(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 。常見的有簡易數(shù)控車床。 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)動部件不僅要實現(xiàn)由一個位置到另一個位置的精確移動定位，而且能夠?qū)崿F(xiàn)平行坐標(biāo)軸方向或45176。但通常為了提高加工效率，一般先快速移動，在以慢速接近終點(diǎn)。 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)測量機(jī)、數(shù)控電火花加工機(jī)床等。 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)率和自動化 程度 。 主要是為了滿足數(shù)控系統(tǒng)對數(shù)控機(jī)床的要求 。 與傳統(tǒng)的機(jī)床比較 ， 數(shù)控機(jī)床本體仍然由主傳動裝置 、 進(jìn)給傳動裝置 、 床身 、 工作臺 、 輔助運(yùn)動裝置 、 液壓氣動系統(tǒng) 、 潤滑系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)等組成 。 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)床的動作；另一方面通過伺服驅(qū)動裝置控制主軸電動機(jī)的轉(zhuǎn)動 。 由于主軸的運(yùn)動沒有進(jìn)給軸的要求高 ， 因此 ， 有時普通數(shù)控車 、 銑床的主軸電機(jī)不是伺服電動機(jī) ， 而是普通電動機(jī) 。 根據(jù)所選電動機(jī)的不同 ， 伺服驅(qū)動裝置的控制對象可以是步進(jìn)電動機(jī) 、 直流伺服電動機(jī)或交流伺服電動機(jī) 。 主軸伺服驅(qū)動裝置接收來自 PLC的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速指令 ， 經(jīng)過功率放大后驅(qū)動主軸電動機(jī)轉(zhuǎn)動
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