數(shù)控機床運行過程就是軟件控制下的機床動作過程。完好的硬件、完善的軟件和正常的操作是機床正常工作的必要條件。機床數(shù)控系統(tǒng)的軟件主要有以下三大類。
(1)第I類由系統(tǒng)構造者編制的基本芯片、基本系統(tǒng)程序、加工循環(huán)、測量循環(huán)等組成。為保密及不易丟失,它們售前被寫入不可擦寫存儲器,因為有了它們,才構成具體的所謂系統(tǒng)。
(2)第Ⅱ類由系統(tǒng)制造廠編制的針對具體機床用的機床數(shù)據(jù)組成。對于這類數(shù)據(jù),用戶可隨時根據(jù)使用要求和機床性能對其進行更改,它們被分別寫入隨機存儲器和不可擦寫存儲器,且提供文字記錄。有了它們,系統(tǒng)才適配于具體機床,從而控制機床完成各種運行過程。寫入隨機存儲器這一部分,容易丟失,用戶可以改寫、清除。在機床正常情況下,這種軟件可調出存儲于各種介質,如磁盤、紙帶等上,亦可打印或做成文字記錄。對于這些軟件,其更改一次即要作一次記錄,優(yōu)化后的比原供貨時提供的更為重要,有些是使用者開發(fā)的結果。
(3)第Ⅲ類由用戶編制的加工主程序、加工子程序、各種工作參數(shù)等組成。為便于改動,它們被存儲于隨機存儲器。有了它們,機床才可能用于加工產(chǎn)品,作為具體機床使用。這類軟件從調試到批量生產(chǎn)都要完整無缺地記錄于磁盤、紙帶等,并應有文本底稿。
(1)電源系統(tǒng)。數(shù)控機床的控制電源是數(shù)控系統(tǒng)硬件的重要組成部分,也是在維修中常常出現(xiàn)問題的部分。數(shù)控機床的電源系統(tǒng)有交流與直流兩個部分。
另外不得不提的是電池電源。由于數(shù)控裝置中有些信息要在機床斷電情況下進行保持,因此有一部分動態(tài)存儲器區(qū)用電池來進行數(shù)據(jù)保持,這些電池多數(shù)是鋰電池,壽命長,但電量小。這部分電池也可用普通電池經(jīng)降低電壓達到所需電壓值來代替。電池必須在通電情況下進行更換,否則數(shù)據(jù)就會丟失,這一點與常規(guī)習慣不同,但更換時要注意不產(chǎn)生短路現(xiàn)象。
在電源系統(tǒng)中,還有一個關鍵的裝置,就是控制電壓的穩(wěn)壓設備,也時常出現(xiàn)修復問題。
(2)控制系統(tǒng)。這里所指的控制系統(tǒng)是指數(shù)控裝置中信號產(chǎn)生、處理、傳輸及執(zhí)行過程所涉及到的單元及各單元的聯(lián)系手段。
(3)獨立單元。獨立單元是指能夠以簡單的適配關系與系統(tǒng)中其他部分結合在一起的部分。例如電機、轉速傳感器、紙帶閱讀機、操作面板等。
20世紀中期,隨著電子技術的發(fā)展,自動信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計算機的出現(xiàn),給自動化技術帶來了新的概念,用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制,推動了機床自動化的發(fā)展。 采用數(shù)字技術進行機械加工...
數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,從而使機床動作并加工零件。與普通機床相比,數(shù)控機床有如下特點...
機床數(shù)控改造的意義 1)節(jié)省資金。機床的數(shù)控改造同購置新機床相比一般可節(jié)省60%左右的費用,大型及特殊設備尤為明顯。一般大型機床改造只需花新機床購置費的1...
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數(shù)控機床解析 數(shù)控系統(tǒng)技術的突飛猛進為數(shù)控機床的技術進步提供了條件, 為了滿足市場的需要, 達到現(xiàn) 代制造技術對數(shù)控機床提出的更高的要求,當前,數(shù)控技術主要體現(xiàn)為以下幾方面: 1 、數(shù)控系統(tǒng)的組成 計算機數(shù)控系統(tǒng) (簡稱 CNC系統(tǒng))由程序、輸入輸出設備、 CNC裝置、可編程控制器(PLC)、 主軸驅動裝置和進給驅動裝置等組成,如圖 1-20 為 CNC系統(tǒng)組成框圖。 2、數(shù)控系統(tǒng)的作用 數(shù)控系統(tǒng)接受按零件加工順序記載機床加工所需的各種信息,并將加工零件圖上的幾 何信息和工藝信息數(shù)字化,同時進行相應的運算、 處理,然后發(fā)出控制命令,使刀具實現(xiàn)相 對運動,完成零件加工過程。 數(shù)控系統(tǒng)工作過程 如圖 1-21 所示(圖中的虛線框為 CNC單元),一個零件程序的執(zhí)行首先要輸入 CNC中,經(jīng) 過譯碼、數(shù)據(jù)處理、 插補、位置控制, 由伺服系統(tǒng)執(zhí)行 CNC輸出的指令以驅動機床完成加工。 CNC系
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本文將在機檢測軟件應用在數(shù)控機床上,通過對刀具、工件、夾具等的在機檢測和補償,有效地提升了工件的制造質量和生產(chǎn)效率。
1,按加工工藝方法分類
普通數(shù)控機床
為了不同的工藝需要,普通數(shù)控機床有數(shù)控車床、銑床、鉆床、鏜床及磨床等,而且每一類又有很多品種。
數(shù)控加工中心
數(shù)控加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機床。典型的數(shù)控加工中心有鏜銑加工中心和車削加工中心。
多坐標數(shù)控機床
多坐標聯(lián)動的數(shù)控機床,其特點是數(shù)控裝置能同時控制的軸數(shù)較多,機床結構也較復雜。坐標軸數(shù)的多少取決于加工零件的復雜程度和工藝要求,現(xiàn)在常用的有四、五、六坐標聯(lián)動的數(shù)控機床。
數(shù)控特種加工機床
數(shù)控特種加工機床包括電火花加工機床、數(shù)控線割機床、數(shù)控激光切割機床等。
2,按控制運動的方式分類
點位控制數(shù)控機床
這類機床只控制運動部件從一點移動到另一點的準確位置,在移動過程中不進行加工,對兩點間的移動速度和運動軌跡沒有嚴格要求,可以沿多個坐標同時移動,也可以沿各個坐標先后移動。采用點位控制的機床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控沖床和數(shù)控測量機等。
直線控制數(shù)控機床
這類機床不僅要控制點的準確定位,而且要控制(或工作臺)以一定的速度沿與坐標軸平行的方向進行切削加工。
輪廓控制數(shù)控機床
這類機床能夠對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續(xù)相關的控制,使合成的平面或空間運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。
輪廓控制數(shù)控機床有數(shù)控銑床、車床、磨床和加工中心等。
按所用進給伺服系統(tǒng)的類型分類
開環(huán)數(shù)控機床
開環(huán)數(shù)控機床采用開環(huán)進給伺服系統(tǒng),伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。
閉環(huán)數(shù)控機床
閉環(huán)數(shù)控機床的進給伺服系統(tǒng)是按閉環(huán)原理工作的,帶有直線位移檢測裝置,直接對工作臺的實際位移量進行檢測。伺服驅動部件通常采用直流伺服電動機和交流伺服電動機。
半閉環(huán)數(shù)控機床
這類控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別在于采用角位移檢測元件,檢測反饋信號不是來自工作臺,而是來自與電動機相聯(lián)系的角位移檢測元件。
按所給數(shù)控裝置類型分類
硬件式數(shù)控機床
硬件式數(shù)控機床(NC機床)使用硬件式數(shù)控裝置,它的輸入、查補運算和控制功能都由專用的固定組合邏輯電路來實現(xiàn),不同功能的機床,其結合邏輯電路也不相同。改變或增減控制、運算功能時,需要改變數(shù)控裝置的硬件電路。
軟件式數(shù)控機床
這類數(shù)控機床使用計算機數(shù)控裝置(CNC)。此數(shù)控裝置的硬件電路是由小型或微型計算機再加上通用或專用的大規(guī)模集成電路制成。數(shù)控機床的主要功能幾乎全部由系統(tǒng)軟件來實現(xiàn),所以不同功能的機床其系統(tǒng)軟件也就不同,而修改或增減系統(tǒng)功能時,不需改變硬件電路,只需改變系統(tǒng)軟件。
按數(shù)控裝置的功能水平分類
按此分類方法可將數(shù)控機床分為低、中、高檔三類。
數(shù)控機床一般由控制介質、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量反饋裝置和機床本體組成
加工精度
數(shù)控機床是按數(shù)字形式給出的指令進行加工的。目前數(shù)控機床的脈沖當量普遍達到了0.001mm,而且進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進行補償,因此,數(shù)控機床能達到很高的加工精度。
對加工對象的適應性強
在數(shù)控機床上改變加工零件時,只需從新編制(更換)程序,輸入新的程序就能實現(xiàn)對新的零件的加工,這就為復雜結構的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利。
自動化程度高,勞動強度低
數(shù)控機床對零件的加工是按事先編好的程序自動完成的,操作者除了安放穿孔帶或操作鍵盤、裝卸工件、關鍵工序的中間檢測以及觀察機床運行之外,不需要進行繁雜的重復性手工操作,勞動強度與緊張程度均可大為減輕,加上數(shù)控機床一般都具有較好的安全防護、自動排屑、自動冷卻和自動潤滑裝置,操作者的勞動條件也大為改善。
生產(chǎn)效率高
數(shù)控機床主軸的轉速和進給量的變化范圍比普通機床大,因此,數(shù)控機床每一道工序都選用最有利的切削用量。由于數(shù)控機床的結構剛性好,因此允許進行大切削量的強力切削,這就提高了數(shù)控機床的切削功率,節(jié)省了機動時間。
數(shù)控機床更換被加工零件時幾乎不需要重新調整機床,故節(jié)省了零件安裝、調整時間。數(shù)控機床加工質量穩(wěn)定,一般只做首件檢驗和工序間關鍵尺寸的抽樣檢驗,因此節(jié)省了停機檢驗時間。
良好的經(jīng)濟效益
在單件、小批量生產(chǎn)的情況下,使用數(shù)控機床加工,可節(jié)省劃線工時,減少調整、加工和檢驗時間,節(jié)省了直接生產(chǎn)費用;使用數(shù)控機床加工零件一般不需要制作專用夾具,節(jié)省了工藝裝備費用;數(shù)控機床加工精度穩(wěn)定,減少了廢品率,使生產(chǎn)成本進一步下降。
有利于現(xiàn)代化管理
采用數(shù)控機床加工,能準確地計算出零件加工工時和費用,并有效地簡化了檢驗夾具、半成品的管理工作,這些特點都有利于現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理。