產(chǎn)品簡介
數(shù)控機(jī)床的基本組成包括加工程序載體,、數(shù)控裝置,、伺服驅(qū)動裝置、機(jī)床主體和其他輔助裝置,。下面分別對各組成部分的基本工作原理進(jìn)行概要說明,。
詳細(xì)介紹
加工程序載體
綠的諧波減速機(jī)數(shù)控機(jī)床工作時,不需要工人直接去操作機(jī)床,,要對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制,,必須編制加工程序。零件加工程序中,,包括機(jī)床上刀具和工件的相對運動軌跡,、工藝參數(shù)(進(jìn)給量主軸轉(zhuǎn)速等)和輔助運動等。將零件加工程序用一定的格式和代碼,,存儲在一種程序載體上,,如穿孔紙帶、盒式磁帶,、軟磁盤等,,通過數(shù)控機(jī)床的輸入裝置,將程序信息輸入到CNC單元,。
數(shù)控裝置
數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心?,F(xiàn)代數(shù)控裝置均采用CNC(Computer Numerical Control)形式,這種CNC裝置一般使用多個微處理器,,以程序化的軟件形式實現(xiàn)數(shù)控功能,因此又稱軟件數(shù)控(Software NC),。CNC系統(tǒng)是一種位置控制系統(tǒng),,它是根據(jù)輸入數(shù)據(jù)插補(bǔ)出理想的運動軌跡,然后輸出到執(zhí)行部件加工出所需要的零件,。因此,,數(shù)控裝置主要由輸入、處理和輸出三個基本部分構(gòu)成。而所有這些工作都由計算機(jī)的系統(tǒng)程序進(jìn)行合理地組織,,使整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作,。
1)輸入裝置:將數(shù)控指令輸入給數(shù)控裝置,根據(jù)程序載體的不同,,相應(yīng)有不同的輸入裝置,。主要有鍵盤輸入、磁盤輸入,、CAD/CAM系統(tǒng)直接通信方式輸入和連接上級計算機(jī)的DNC(直接數(shù)控)輸入,,現(xiàn)仍有不少系統(tǒng)還保留有光電閱讀機(jī)的紙帶輸入形式。
(1)紙帶輸入方式,??捎眉垘Ч怆婇喿x機(jī)讀入零件程序,直接控制機(jī)床運動,,也可以將紙帶內(nèi)容讀入存儲器,,用存儲器中儲存的零件程序控制機(jī)床運動。
(2)MDI手動數(shù)據(jù)輸入方式,。操作者可利用操作面板上的鍵盤輸入加工程序的指令,,它適用于比較短的程序。
在控制裝置編輯狀態(tài)(EDIT)下,,用軟件輸入加工程序,,并存入控制裝置的存儲器中,這種輸入方法可重復(fù)使用程序,。一般手工編程均采用這種方法,。
在具有會話編程功能的數(shù)控裝置上,可按照顯示器上提示的問題,,選擇不同的菜單,,用人機(jī)對話的方法,輸入有關(guān)的尺寸數(shù)字,,就可自動生成加工程序,。
(3)采用DNC直接數(shù)控輸入方式。把零件程序保存在上級計算機(jī)中,,CNC系統(tǒng)一邊加工一邊接收來自計算機(jī)的后續(xù)程序段,。DNC方式多用于采用CAD/CAM軟件設(shè)計的復(fù)雜工件并直接生成零件程序的情況。
綠的諧波減速機(jī)2)信息處理:輸入裝置將加工信息傳給CNC單元,,編譯成計算機(jī)能識別的信不同類型的數(shù)控機(jī)床 息,,由信息處理部分按照控制程序的規(guī)定,逐步存儲并進(jìn)行處理后,,通過輸出單元發(fā)出位置和速度指令給伺服系統(tǒng)和主運動控制部分,。CNC系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)包括:零件的輪廓信息(起點,、終點、直線,、圓弧等),、加工速度及其他輔助加工信息(如換刀、變速,、冷卻液開關(guān)等),,數(shù)據(jù)處理的目的是完成插補(bǔ)運算前的準(zhǔn)備工作。數(shù)據(jù)處理程序還包括刀具半徑補(bǔ)償,、速度計算及輔助功能的處理等,。
3)輸出裝置:輸出裝置與伺服機(jī)構(gòu)相聯(lián)。輸出裝置根據(jù)控制器的命令接受運算器的輸出脈沖,,并把它送到各坐標(biāo)的伺服控制系統(tǒng),,經(jīng)過功率放大,驅(qū)動伺服系統(tǒng),,從而控制機(jī)床按規(guī)定要求運動,。
伺服與測量反饋系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分,用于實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制,。伺服系統(tǒng)的作用是把接受來自數(shù)控裝置的指令信息,,經(jīng)功率放大、整形處理后,,轉(zhuǎn)換成機(jī)床執(zhí)行部件的直線位移或角位移運動,。由于伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的最后環(huán)節(jié),其性能將直接影響數(shù)控機(jī)床的精度和速度等技術(shù)指標(biāo),,因此,,對數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動裝置,要求具有良好的快速反應(yīng)性能,,準(zhǔn)確而靈敏地跟蹤數(shù)控裝置發(fā)出的數(shù)字指令信號,,并能忠實地執(zhí)行來自數(shù)控裝置的指令,提高系統(tǒng)的動態(tài)跟隨特性和靜態(tài)跟蹤精度,。
伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分,。驅(qū)動裝置由主軸驅(qū)動單元、進(jìn)給驅(qū)動單元和主軸伺服電動機(jī),、進(jìn)給伺服電動機(jī)組成,。步進(jìn)電動機(jī)、直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)是常用的驅(qū)動裝置,。
測量元件將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實際位移值檢測出來并經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置中,,數(shù)控裝置對反饋回來的實際位移值與指令值進(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,。
機(jī)床主體
機(jī)床主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體,。它包括床身、底座,、立柱,、橫梁、滑座,、工作臺,、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu),、刀架及自動換刀裝置等機(jī)械部件,。它是在數(shù)控機(jī)床上自動地完成各種切削加工的機(jī)械部分。與傳統(tǒng)的機(jī)床相比,,數(shù)控機(jī)床主體具有如下結(jié)構(gòu)特點:
1)采用具有高剛度,、高抗震性及較小熱變形的機(jī)床新結(jié)構(gòu)。通常用提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜剛度,、增加阻尼,、調(diào)整結(jié)構(gòu)件質(zhì)量和固有頻率等方法來提高機(jī)床主機(jī)的剛度和抗震性,使機(jī)床主體能適應(yīng)數(shù)控機(jī)床連續(xù)自動地進(jìn)行切削加工的需要,。采取改善機(jī)床結(jié)構(gòu)布局,、減少發(fā)熱、控制溫升及采用熱位移補(bǔ)償?shù)却胧?,可減少熱變形對機(jī)床主機(jī)的影響,。
2)廣泛采用高性能的主軸伺服驅(qū)動和進(jìn)給伺服驅(qū)動裝置,使數(shù)控機(jī)床的傳動鏈縮短,,簡化了機(jī)床機(jī)械傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),。
3)采用高傳動效率、高精度,、無間隙的傳動裝置和運動部件,,如滾珠絲杠螺母副、塑料滑動導(dǎo)軌,、直線滾動導(dǎo)軌,、靜壓導(dǎo)軌等。