① 数控机床的工作方式有哪些 各有何作用
一、按加工工艺方法分类 1.金属切削类数控机床 与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别,具体的控制方式也各不相同,但机床的动作和运动都是数字化控制的,具有较高的生产率和自动化程度。 在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心,它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的,工件一次装夹后,可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工,特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差,减少了机床的台数和占地面积,缩短了辅助时间,大大提高了生产效率和加工质量。 2.特种加工类数控机床 除了切削加工数控机床以外,数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。 3.板材加工类数控机床 常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。 近年来,其它机械设备中也大量采用了数控技术,如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。 二、按控制运动轨迹分类 1.点位控制数控机床 点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位,在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值,不控制点与点之间的运动轨迹,因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动,也可以各个坐标单独依次运动。 这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。 2.直线控制数控机床 直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度,沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工,进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。 直线控制的简易数控车床,只有两个坐标轴,可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床,有三个坐标轴,可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统,驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工,它也可算是一种直线控制数控机床。 数控镗铣床、加工中心等机床,它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整,兼有点位和直线控制加工的功能,这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。 3.轮廓控制数控机床 轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标,而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移,将工件加工成要求的轮廓形状。 常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂,在加工过程中需要不断进行插补运算,然后进行相应的速度与位移控制。 现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现,增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。因此,除少数专用控制系统外,现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。 三、按驱动装置的特点分类 1.开环控制数控机床 这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件,伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令,经驱动电路功率放大后,驱动步进电机旋转一个角度,再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转,通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信息流是单向的,即进给脉冲发出去后,实际移动值不再反馈回来,所以称为开环控制数控机床。 开环控制系统的数控机床结构简单,成本较低。但是,系统对移动部件的实际位移量不进行监测,也不能进行误差校正。因此,步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床,特别是简易经济型数控机床。 2.闭环控制数控机床 闭环控制数控机床是在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置,直接对工作台的实际位移进行检测,将测量的实际位移值反馈到数控装置中,与输入的指令位移值进行比较,用差值对机床进行控制,使移动部件按照实际需要的位移量运动,最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲,闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度,也与传动链的误差无关,因此其控制精度高。图1-3所示的为闭环控制数控机床的系统框图。图中A为速度传感器、C为直线位移传感器。当位移指令值发送到位置比较电路时,若工作台没有移动,则没有反馈量,指令值使得伺服电动机转动,通过A将速度反馈信号送到速度控制电路,通过C将工作台实际位移量反馈回去,在位置比较电路中与位移指令值相比较,用比较后得到的差值进行位置控制,直至差值为零时为止。这类控制的数控机床,因把机床工作台纳入了控制环节,故称为闭环控制数控机床。闭环控制数控机床的定位精度高,但调试和维修都较困难,系统复杂,成本高。 3.半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角位移电流检测装置(如光电编码器等),通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移,然后反馈到数控装置中去,并对误差进行修正。通过测速元件A和光电编码盘B可间接检测出伺服电动机的转速,从而推算出工作台的实际位移量,将此值与指令值进行比较,用差值来实现控制。由于工作台没有包括在控制回路中,因而称为半闭环控制数控机床。 半闭环控制数控系统的调试比较方便,并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体,这样,使结构更加紧凑。 4.混合控制数控机床 将以上三类数控机床的特点结合起来,就形成了混合控制数控机床。混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床,因为大型或重型数控机床需要较高的进给速度与相当高的精度,其传动链惯量与力矩大,如果只采用全闭环控制,机床传动链和工作台全部置于控制闭环中,闭环调试比较复杂。混合控制系统又分为两种形式: (1)开环补偿型。它的基本控制选用步进电动机的开环伺服机构,另外附加一个校正电路。用装在工作台的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。 (2)半闭环补偿型。它是用半闭环控制方式取得高精度控制,再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正,以获得高速度与高精度的统一。
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② 数控系统内部处理的信息流有哪些
液压系统常见故障及排除方法: 液压系统大部分故障并不是突然发生的,一般总有一些预兆。如噪声、振动、冲击、爬行、污染、气穴和泄漏等。如及时发现并加以适当控制与排除,系统故障就可以消除或相对减少。 一、 振动和噪声 (一) 液压元件的合理选择 (二) 液压泵吸油管路的气穴现象 排除方法:(1)增加吸油管道直径,减少或避免吸油管路的弯曲,以降低吸油速度,减少管路阻力损失。 (2)选用适当地吸油过滤器,并且要经常检查清洗,避免堵塞。 (3)液压泵的吸入高度要尽量小。自吸性能差的液压泵应由低压辅助泵供油。。 (4)避免油粘度过高而产生吸油不足现象。 (5)使用正确的配管方法。 (三)液压泵的吸空现象 液压泵吸空主要是指泵吸进的油中混入空气,这种现象不仅容易引起气蚀,增加噪声,而且还影响液压泵的容积效率,使工作油液变质,所以是液压系统不允许存在的现象。 主要原因:油箱设计和油管安排不合理,油箱中的油液不足:吸油管浸入油箱太浅:液压泵吸油位置太高:油液粘度太大:液压泵的吸油口通流面积过小,造成吸油不畅:滤油器表面被污物阻塞:管道泄漏或回油管没有浸入油箱而造成大量空气进入油液中。 排除方法:(1)液压泵吸油管路联接处严格密封,防止进入空气。 (2)合理设计油箱,回油管要以45度的斜切口面朝箱壁并靠近箱壁插入油中。流速不应应太高,防止回油冲入油箱时搅动液面而混入空气。油箱中要设置隔板。使油中气泡上浮后不会进入吸油管附近。 (3)油箱中油液要加到油标线所示的高度吸油管一定要浸入油箱的2/3深度处,液压泵的吸油口至液面的距离尽可能短,以减少吸油阻力。若油液粘度太高要更换低的油液。滤油器堵塞要及时清除污物。这样就能有效的防止过量的空气浸入。 (4)采用消泡性好的工作油液,或在油内加入消泡剂。 (四)、液压泵的噪声与控制 从液压泵的结构设计上下功夫。 (五)、排油管路和机械系统的振动 避免措施:(1)用软管连接泵与阀、管路。 (2)配置排油管时防止共振与驻波现象发生。 (3)配管的支撑应设在坚固定台架上; (六)、流体噪声(压力脉动)控制措施: (1) 安装减震软管 (2) 在管路中设置蓄能器。 (3) 在管路上安装消声器或串联滤声器 。因体积大、费用高而应用较少。 二、液压冲击 (一)液流换向时产生的冲击 排除方法:改进换向阀阀芯进回油控制边的结构。 (二)节流缓冲装置失灵引起的液压冲击 (1) 液压缸端部缓冲。 (2) 节流缓冲装置 排除方法:将换向阀上的节流阀调节手轮顺时针旋进,适当增加缓冲阻尼,如不起作用检查单向阀是否内泄。 (3) 电磁换向阀动作快,容易产生换向液压冲击。 (4) 立式液压缸两端没有缓冲装置。在液压系统中设置背压阀或在设备上设置平衡锤。 (5) 在液压缸两端均设有缓冲装置,使液压缸运动到末端时能平滑停止,但当活塞中途停止或反向运动时产生冲击。 排除方法:在液压缸进出油口处设置反应快、灵敏度高的小型溢流阀或顺序阀,以消除冲击。此溢流阀压力的调定值应比系统压力高5-10%,以保证系统工作。 (6) 安装蓄能器来消除液压冲击,蓄能器应尽可能近的安装在发生冲击的地方。 (7) 尽可能的缩短管路长度,减少管路弯曲,在适当地部位接入软管,对减小冲击和振动也有良好的效果。 (8) 压力阀调整不当,或发生故障:油温过高,泄漏增加,节流和阻尼减弱:系统中混入大量空气等,都易发生冲击。 三、 气穴和气蚀 前面已提及气穴和气蚀。 1、定义:油液在液压系统中流动,流速高的区域压力低。当压力低于工作温度下的空气分离压时,溶于油液中的空气就将大量分离出来,形成气泡:另一种情况,如果液体内部压力低于工作温度下油液的饱和蒸汽压时,油液迅速汽化,加速形成气泡。这些气泡混杂在液体中产生气穴,使原来充满在管道中或元件中的油液成为不连续状态,这种现象称为气穴现象。 当气泡随着油液流入高压区时,便突然收缩,而原来所占据的空间形成真空。四周液体质点以极大的速度冲向真空区域,在高压下气泡破裂,产生局部压力冲击,将质点的动能突然转换成动能,局部高压区域温度可高达1000度,管壁或元件表面上,因长期承受液压冲击和高压作用,逐渐腐蚀,表面剥落行成小坑,呈蜂窝状,这种现象称为气蚀。 2、判断和排除方法 (1) 气穴和气蚀的检测与判断。 A在液压泵进出口处设置一个压力表。 B听液压泵运转声音是否有啸叫声 C看现象:执行元件动作减慢、系统运行变迟钝。 (2)使系统油压高于空气分离压。当油温较高、空气溶解量大时,空气分离压也高。当矿物油含气量10%、油温50度时,空气分离压约为40kpa。 (3)防止小孔或锥阀等节流部位产生气穴,节流口前后压力之比应小于3.5。 (4) 液压泵的吸油管内径要足够大,并避免狭窄通道或急剧拐弯。 (5) 尽可能减少油液中空气的含量,避免压力油与空气直接接触而增加空气溶解量 四、 爬行 (一) 驱动刚性差引起的“爬行”。空气进入油液中后,一部分溶于压力油中,其余部分就形成气泡浮游于压力油中。因为空气有压缩性,使液压油产生明显的弹性。 (1) 液压系统中有空气存在,使传动系统产生种种故障: A使运动部件产生爬行,破坏液压系统的工作平稳性。 B使工作机构产生振动和噪声 C由于振动,管接头容易松动,甚至油管断裂,造成泄漏。 D油箱中出现大量气泡,使油液容易氧化变质,缩短油液的使用寿命。 E影响运动部件的换向精度。 F由于空气存在于油液中,使工作压力不稳定。 (2) 空气混入液压系统中的原因; a油管连接接头密封不严 b油箱中吸油管与回油管距离太近,回油飞溅搅起泡沫,使液压泵吸油管吸入空气。 C油箱中油液不足或吸油管插入深度不够,造成液压泵吸入时混入空气。 D液压缸两端密封不良,造成泄漏。 E回油路上没有背压阀,使管中进入空气。 F液压泵吸油管处滤网被堵,在吸油管局部形成真空。 G液压系统局部压力低于空气的分离压,使溶于油液中的空气分离出
③ 计算机数控装置有哪几部分组各有什么作用(华中)
数控装置(习惯称为数控系统)是数控机床的中枢,在普通数控机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。 数控装置接收输入介质的信息,并将其代码加以识别、储存、运算,输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统,进而控制机床动作。在计算机数控机床中,由于计算机本身即含有运算器、控制器等上述单元,因此其数控装置的作用由一台计算机来完成。
详见网络--数控装置。
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④ 请问数控机床由那几部分组成,各部分的作用是什么
数控机床有由以下部分组成
一、程序编制及程序载体
数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令.在对加工零件进行工艺分析的基础上,确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置,即零件在机床上的安装位置;刀具与零件相对运动的尺寸参数;零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等.得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息后,用由文字、数字和符号组成的标准数控代码,按规定的方法和格式,编制零件加工的数控程序单.编制程序的工作可由人工进行;对于形状复杂的零件,则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程(APT)或CAD/CAM设计.
编好的数控程序,存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上,它可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等,采用哪一种存储载体,取决于数控装置的设计类型.
二、输入装置
输入装置的作用是将程序载体(信息载体)上的数控代码传递并存入数控系统内.根据控制存储介质的不同,输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等.数控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系统;数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中.
零件加工程序输入过程有两种不同的方式:一种是边读入边加工(数控系统内存较小时),另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器,加工时再从内部存储器中逐段逐段调出进行加工.
三、数控装置
数控装置是数控机床的核心.数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序,经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种控制信息和指令,控制机床各部分的工作,使其进行规定的有序运动和动作.
零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成,刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动,即按图形轨迹移动.但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据,不能满足要求,因此要进行轨迹插补,也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”,求出一系列中间点的坐标值,并向相应坐标输出脉冲信号,控制各坐标轴(即进给运动的各执行元件)的进给速度、进给方向和进给位移量等.
四、驱动装置和位置检测装置
驱动装置接受来自数控装置的指令信息,经功率放大后,严格按照指令信息的要求驱动机床移动部件,以加工出符合图样要求的零件.因此,它的伺服精度和动态响应性能是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一.驱动装置包括控制器(含功率放大器)和执行机构两大部分.目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构.
位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来,经反馈系统输入到机床的数控装置之后,数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较,控制驱动装置按照指令设定值运动.
五、辅助控制装置
辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号,经过编译、逻辑判别和运动,再经功率放大后驱动相应的电器,带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作.这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令,刀具的选择和交换指令,冷却、润滑装置的启动停止,工件和机床部件的松开、夹紧,分度工作台转位分度等开关辅助动作.
由于可编程逻辑控制器(PLC)具有响应快,性能可靠,易于使用、编程和修改程序并可直接启动机床开关等特点,现已广泛用作数控机床的辅助控制装置.
六、机床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似,由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成.但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化.这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床.
⑤ 数控机床主要构成部件有哪些各实现什么功能
主要有系统
伺服
主轴
润滑
冷却
这些功能。系统作为数控系统的“大脑”起着指挥、控制的作用。伺服系统主要控制进给轴,实现机床做各种动作。主轴主要是控制工件不同的转速,配合进给轴实现加工。润滑和冷却是辅助动能。保证机床正常运行,另外还有照明,这只是数控车床的功能。数控铣和加工中心的功能比车床更多,进给轴更多。还有刀库,多轴联动。从而实现各种复杂零件的加工。一般我们掌握都先从数控车开始。
⑥ CNC装置由哪几部分组成各有什么作用
1、主机,它是数控机床的主体,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。它是用于完成各种切削加工的机械部件。
2、数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
3、驱动装置,它是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。
它在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
4、辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。
5、编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
(6)数控装置有哪些信息流各起什么作用扩展阅读
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。
传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。
现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是说的数控加工。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。
对于大批量生产的零件,使用自动化和半自动化的车床已能实现生产过程的自动化。但是,对于单件、小批量生产的零件,实现自动化一直是个难题。
在过去相当长的一段时间内,总是无法圆满解决。尤其是在加工形状复杂的、加工精度要求高的零件,一直在自动化的道路上处于停顿状态。虽然有些应用仿形装置解决了一部分,但是实践证明,仿形车床还是不能彻底地解决这一问题。
数控车床(机床)的出现,为从根本上解决这一问题开辟了广阔的道路,所以成为机械加工中的一个重要发展方向。
⑦ 数控装置的作用
数控装置:是数控机床的控制核心,其主要功能如下:多坐标控制(多轴联动);插补功能;程序输入、编辑和修改功能;补偿功能;信息转换功能;多种加工方式选择;辅助功能;显示功能以及通信和联网等功能。
⑧ 数控机床主要构成部件有哪些各实现什么功能
数控机床通常由信息载体、输入输出装置、数控系统、强电控制装置、伺服驱动系统、位置反馈装置、机床等部分组成。
1、信息载体
数控机床按照给定的零件加工程序运行,在零件加工程序中记录了加工该零件所必需的各种信息,包括零件加工的几何信息、工艺参数(进给量、主轴转速等)和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码存储在信息载体上,通过输入装置将信息输入到数控系统中。常用的信息载体有穿孔带、磁带和磁盘等。数控机床也可以采用操作面板上的按钮和键盘将加工信息直接输入,或通过串行口将在计算机上编写的加工程序输入到数控系统。
2、输入输出装置
输入装置的作用是将信息载体中的数控加工信息读入数控系统的内存储器。根据信息载体的不同,对应有不同的输入装置。早期使用光电阅读机对穿孔带进行阅读,以后大量使用磁带机和软盘驱动器。采用MDI方式,利用数控装置控制面板上的输入键直接将零件加工程序输入数控系统的内存储器。采用直接通信方式将CAD/CAM系统生成的数控加工程序输入数控系统,或利用DNC系统输入接口远程输入数控加工程序。
输出装置的作用是为操作人员提供必要的信息,如程序代码、切削用量、刀具位置、各种故障信息和操作提示等。常用的输出装置有显示器和打印机等,可对输出信息进行显示或打印。高档数控系统还可以用图形方式直观地显示输出信息。
3、数控系统
数控系统是数控机床实现自动加工的核心,由硬件和软件组成。现代数控系统普遍采用通用计算机作为其主要硬件部分,包括CPU、存储器、系统总线和输入输出接口等。软件部分主要是主控制系统软件,其控制方式为数据运算处理控制(机床运动行程量控制)和时序逻辑控制(机床运动开关量控制)两大类,主控制器内的插补运算模块根据读入的零件加工程序,通过译码、编译等信息处理后,进行相应的轨迹插补运算,并通过与各坐标伺服系统位置、速度反馈信号比较,从而控制机床各个坐标轴的移动。而时序逻辑控制主要由可编程控制器PLC完成,它根据机床加工过程中的各个动作要求进行协调,按各检测信号进行逻辑判断,从而控制机床有条不紊地按序工作。
4、强电控制装置
强电控制装置的主要功能是接收可编程控制器PLC输出的主轴变速、换向、启动或停止,刀具选择和更换,分度工作台的转位和锁紧,工件夹紧或松夹,切削液的开启或关闭等辅助操作信号,经功率放大直接驱动相应的执行元件,完成数控加工自动操作。
5、伺服驱动系统
伺服驱动系统是数控系统与机床之间的电传动联系环节。它接收来自数控系统的位置控制信息,将其转换成相应坐标轴的进给运动和精确定位运动,是数控机床最后的控制环节,因此,其伺服精度和动态响应物性将直接影响数控机床的生产率、加工精度和表面加工质量。伺服驱动系统包括主轴伺服和进给伺服两个单元。主轴伺服单元接收来自PLC的转向和转速指令,经过功率放大后驱动主轴电动机转动。进给伺服单元在每个插补周期内接收数控系统的位移指令,经过功率放大后驱动进给电动机转动,同时完成速度控制和反馈控制功能。伺服驱动系统的执行器件有功率步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。
6、位置反馈装置
位置反馈装置通过传感器榆测伺服电动机的转角位移或数控机床工作台的直线位移,并转换成信号传送到数控系统中,与指令位置进行比较后,由数控系统向伺服驱动系统发出指令,纠正所产生的误差。
7、机床
机床指的是数控机床的机械结构。为了适应数控加工的特点,数控机床在整体布局、外观造型、主传动系统、进给传动系统、刀具系统及操作机构等方面都与普通机床有着很大的变化,其主要特点有:
①采用高效高性能传动部件,如滚动丝杠副、直线滚动导轨副等,其传动链短,结构简单、传动精度高;
②机床精度、静刚度、动刚度、热刚度高,能满足大余量切削和精密加工切削;
③有完善的刀具自动交换和管理系统。工件一次装夹后能完成多道加工工序;
④具有传动副传动间隙消除措施,保证了传动机构的传动精度和动态性能;
⑤采用移门结构的全封闭外罩壳,保证了加工操作的安全性。
⑨ 数控系统由哪几部分组成,各部分有何作用
数控系统是所有数控设备的核心。数控系统的主要控制对象是坐标轴的位移(包括移动速度、方向、位置等),其控制信息主要来源于数控加工或运动控制程序。因此,作为数控系统的最基本组成应包括:程序的输入/输出装置、数控装置、伺服驱动这三部分。
1、输入/输出装置
输入/输出装置的作用是进行数控加工或运动控制程序、加工与控制数据、机床参数以及坐标轴位置、检测开关的状态等数据的输入、输出。键盘和显示器是任何数控设备都必备的最基本的输入/输出装置。此外,根据数控系统的不同,还可以配光电阅读机,磁带机或软盘驱动器等。作为外围设备,计算机是目前常用的输入/输出装置之一。
2、数控装置
数控装置是数控系统的核心。它由输入/输出接口线路、控制器、运算器和存储器等部分组成。数控装置的作用是将输入装置输入的数据,通过内部的逻辑电路或控制软件进行编译、运算和处理,并输出各种信息和指令,以控制机床的各部分进行规定的动作。
在这些控制信息和指令中,最基本的是坐标轴的进给速度、进给方向和进给位移量指令。它经插补运算后生成,提供给伺服驱动,经驱动器放大,最终控制坐标轴的位移。它直接决定了刀具或坐标轴的移动轨迹。
此外,根据系统和设备的不同,如:在数控机床上,还可能有主轴的转速、转向和起、停指令;刀具的选择和交换指令:冷却、润滑装置的起、停指令;工件的松开、夹紧指令;工作台的分度等辅助指令。在基本的数控系统中,它们是通过接口,以信号的形式提供给外部辅助控制装置,由辅助控制装置对以上信号进行必要的编译和逻辑运算,放大后驱动相应的执行器件,带动机床机械部件、液压气动等辅助装置完成指令规定的动作。
3、伺服驱动
伺服驱动通常由伺服放大器(亦称驱动器、伺服单元)和执行机构等部分组成。在数控机床上,目前一般都采用交流伺服电动机作为执行机构;在先进的高速加工机床上,已经开始使用直线电动机。另外,在20世纪80年代以前生产的数控机床上,也有采用直流伺服电动机的情况;对于简易数控机床,步进电动机也可以作为执行器件。伺服放大器的形式决定于执行器件,它必须与驱动电动机配套使用。
以上是数控系统最基本的组成部分。随着数控技术的发展和机床性能水平的提高,对系统的功能要求也日益增强,为了满足不同机床的控制要求,保证数控系统的完整性和统一性,并方便用户使用,常用、较为先进的数控系统,一般都带有内部可编程序控制器作为机床的辅助控制装置。此外,在金属切削机床上,主轴驱动装置也可以成为数控系统的一个部分;在闭环数控机床上,测量检测装置也是数控系统必不可少的。对于先进的数控系统,有时甚至采用计算机作为系统的人机界面和数据的管理、输入/输出设备,从而使数控系统的功能更强、性能更完善。
总之,数控系统的组成决定于控制系统的性能和设备的具体控制要求,其配置和组成具有很大的区别,除加工程序的输入/输出装置、数控装置、伺服驱动这三个最基本的组成部分外,还可能有更多的控制装置。
⑩ 数控机床由哪几部分组成它们各部分的主要功能是什么
1、主机:包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。功能:用于完成各种切削加工的机械部件。
2、数控装置:包括硬件以及相应的软件。功能:用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
3、驱动装置:包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。功能:他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
4、辅助装置:指数控机床的一些必要的配套部件。功能:用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。
5、编程及其他附属设备。功能:可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。