什么叫做伺服系統?
伺服驅動系統(ServoSystem)簡稱伺服系統,是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統,例如數控機床等。使用在伺服系統中的驅動電機要求具有響應速度快、定位準確、轉動慣量( 使用在機電系統中的伺服電機的轉動慣量較大,為了能夠和絲杠等機械部件直接相連。伺服電機有一種專門的小慣量電機,為了得到極高的響應速度。但這類電機的過載能力低,當使用在進給伺服系統中時,必須加減速裝置。轉動慣量反映了系統的加速度特性,在選擇伺服電機時,系統的轉動慣量不能大于電機轉動慣量的3倍。)較大等特點,這類專用的電機稱為伺服電機。當然,其基本工作原理和普通的交直流電機沒有什么不同。該類電機的專用驅動單元稱為伺服驅動單元,有時簡稱為伺服,一般其內部包括電流、速度和/或位置閉環。
交流伺服電機的工作原理
伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數)。
4. 什么是伺服電機?有幾種類型?工作特點是什么?
答:伺服電動機又稱執行電動機,在自動控制系統中,用作執行元件,把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降,
請問交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上有什么區別?
答:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。
永磁交流伺服電動機
20世紀80年代以來,隨著集成電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發展,永磁交流伺服驅動技術有了突出的發展,各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產品并不斷完善和更新。交流伺服系統已成為當代高性能伺服系統的主要發展方向,使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以后,世界各國已經商品化了的交流伺服系統是采用全數字控制的正弦波電動機伺服驅動。交流伺服驅動裝置在傳動領域的發展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較,主要優點有:
⑴無電刷和換向器,因此工作可靠,對維護和保養要求低。
⑵定子繞組散熱比較方便。
⑶慣量小,易于提高系統的快速性。
⑷適應于高速大力矩工作狀態。
⑸同功率下有較小的體積和重量。
什么是數控系統 什么是計算機數控系統(CNC)
什么是數控系統
數控系統是數字控制系統簡稱,英文名稱為Numerical Control System,早期是由硬件電路構成的稱為硬件數控(Hard
NC),1970年代以后,硬件電路元件逐步由專用的計算機代替稱為計算機數控系統。
計算機數控(Computerized numerical
control,簡稱CNC)系統是用計算機控制加工功能,實現數值控制的系統。CNC系統根據計算機存儲器中存儲的控制程序,執行部分或全部數值控制功能,并配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統。
CNC系統由數控程序、輸入裝置、輸出裝置、計算機數控裝置(CNC裝置)、可編程邏輯控制器(PLC)、主軸驅動裝置和進給(伺服)驅動裝置(包括檢測裝置)等組成,如圖2-1所示。
圖 CNC系統的組成圖
CNC系統的核心是CNC裝置。由于使用了計算機,系統具有了軟件功能,又用PLC代替了傳統的機床電器邏輯控制裝置,使系統更小巧,其靈活性、通用性、可靠性更好,易于實現復雜的數控功能,使用、維護也方便,并具有與上位機連接及進行遠程通信的功能。
CNC
Computer Numerical Control 計算機數控,指用計算機作為一般數控系統中的控制裝置。
用途當然是加工機械零件了。
數控沖床(CNC Turret punch)的特點
通常市場上說的CNC培訓主要指銑床,捎帶講加工中心,相對而言,工作機會比較多,工資也比其它機種高一些,但接受培訓的人也多,只要看看華人培訓學校的廣告就知道,沒有一家沒有這方面培訓的,競爭也十分激烈。相對而言,數控沖床則有很多大家不了解的地方: [ 相約加拿大:楓下論壇 rolia.net/forum ]
(1)數控沖床的培訓至今在多倫多還沒有,我咨詢過4家公立學院,華人培訓學校和一些洋人的培訓學校,都沒有。因此競爭相對平和一些;
(2)沖床給大家的概念是很危險的工種,因為在國內,沖床經常會發生沖掉手指等事故,但那是手工沖床。沒有紅外線保護,我最早看到進口CNC沖床是在國內的展覽會上,展示機器正在加工一個熊貓圖案的樣品,實際上數控沖床是十分安全的,這種沖床完全不同于你想象中國內那種沖床,從安全性來講,操作員遠離機器,僅僅是按一個START按鈕就可以了,連STOP鍵都不必按;同時,機器運轉時操作員遠離機器,而操作員操作時機器則停著,即機動人停,人動機停,不可能沖動手;全部的機器動作由程序控制,一旦機器運轉不正常,只會停下來,給出一個報警信息,不會有其它事故發生;
(3)沖床是二維平面運動,很容易入門,實際上對新移民來講是更快捷的就業之路,尤其是對那些非機械專業的技術移民非常適合,不需要三維的想象能力要求,當然如果你已經學過CNC銑床再轉過來學沖床就是非常容易的事了,另外也不要求你會編程,你只要會操作就可以了,頂多學會setup,而這都不是難事。
(4)是脫離純打工處境的捷徑,為什么這么講,大家知道,學銑床你必須學會編程你才算真正獨立工作,而沖床就不一樣,會SETUP就已經可以了,編程則作為專門的職位,有專人在編程,你要做的就是把程序那里把零件加工出來,反過來講,一旦你成為programmer就不要在車間干活了,你就到office,到技術部門去編程了,不再屬于labor,而這個過程,如果你努力的話,有1年時間就可以達到,因為你要做的就是學會Pro-engineer這個軟件的鈑金件設計功能,而同樣的時間內,你能成為銑床的程序員嗎?你的銑床編程水平最高,你也得在車間干,我不是詆毀銑床,而正說明銑床比較復雜,沖床更適合新移民學。
(5) 就業面廣,具有turret punch machine的工廠肯定有CNC punch press, CNC brake press machine, 相當部分公司還會有laser cutting system(CNC),一部分公司有AMADA等全自動punch machine,它們全部是CNC, 所以工作機會非常多,一旦有操作全自動punch machine(如AMADA)經驗,工資起薪可達到18/小時,即使是junior再低也要15元/小時,也就是說在這幾種工作中你可以不局限在某一個機種,只要找到其中一種機器,你就和CNC掛上鉤了,也和沖床掛上鉤了。
PLC
通常,我們上網的方式一般有:利用電話線的撥號﹑xDSL方式;利用有線電視線路的CABLE MODEM方式,或利用雙絞線的以太網方式。現在,我們又多了一種更方便,更經濟的選擇:利用電線,這就是PLC! PLC的英文全稱是Power Line Communication,即電力線通信,是指利用電力線傳輸數據和話音信號的一種通信方式。該技術是把載有信息的高頻加載于電流,然后用電線傳輸,接受信息的調制解調器再把高頻從電流中分離出來,并傳送到計算機或電話,以實現信息傳遞。該技術在不需要重新布線的基礎上,在現有電線上實現數據、語音和視頻等多業務的承載,也就是實現四網合一。終端用戶只需要插上電源插頭,就可以實現因特網接入,電視頻道接收節目,打電話或者是可視電話。。通過利用傳輸電流的電力線作為通信載體,使得PLC具有極大的便捷性,只要在房間任何有電源插座的地方,不用撥號,就立即可享受4.5~45Mbps的高速網絡接入,來瀏覽網頁﹑撥打電話,和觀看在線電影,從而實現集數據﹑語音﹑視頻,以及電力于一體的"四網合一"!另外,可將房屋內的電話﹑電視﹑音響﹑冰箱等家電利用PLC連接起來,進行集中控制,實現"智能家庭"的夢想。目前,PLC主要是作為一種接入技術,提供寬帶網絡"最后
PLC之一——什么是PLC?
PLC(即可編程邏輯控制器,Programmable Logic Controller)是用來取代用于電機控制的順序繼電器電路的一種器件。PLC通過檢查輸入的狀態來控制它的輸出點的閉合與打開。用戶輸入一段程序(通常是通過軟件),PLC就給出相應的結果。
PLC在實際中用的很多。只要有工業的地方,就有PLC存在的機會。如果你就在機器制造、包裝、物料輸送、自動裝配等行業中工作,那么你可能已經在使用它了。如果沒有的話,你就是正在浪費金錢和時間。幾乎所有需要電氣控制的地方都需要PLC。
例如,我們假設當一個開關閉合時,我們想讓一個電磁閥先開啟5秒鐘,然后閉合,而不管開關處于什么狀態。我們用一個簡單的外部定時器就可心完成這一動作。但是,如果該過程有10個開關和10個電磁閥呢?我們需要10個外部定時器。如果在這一應用中也需要對開關的打開次數單獨計量呢?我們需要大量的外部計數器。
可以看出,一個控制過程越復雜,我們就越需要使用PLC。使用PLC,我們可以很容易地對它的輸入計數,并且在指定的時刻開啟電磁閥。
什么是plc
本人曾經流浪在街頭找過工作,曾經為不熟悉PLC而煩惱要跑書店,很多年過去了,我已不從事這方面的工作,現在我也難以用總結性的語言來為你描述,不過還好,轉貼一份給你,不是很理想,但對于一般人來說,知道這些已經足夠了(真正要掌握還是要靠實踐的).
A========自二十世紀六十年代美國推出可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)取代傳統繼電器控制裝置以來,PLC得到了快速發展,在世界各地得到了廣泛應用。同時,PLC的功能也不斷完善。隨著計算機技術、信號處理技術、控制技術網絡技術的不斷發展和用戶需求的不斷提高,PLC在開關量處理的基礎上增加了模擬量處理和運動控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制,在運動控制、過程控制等領域也發揮著十分重要的作用。
作為離散控的制的首選產品,PLC在二十世紀八十年代至九十年代得到了迅速發展,世界范圍內的PLC年增長率保持為20%~30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數的不斷擴大,近年來PLC在工業發達國家的增長速度放緩。但是,在中國等發展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關資料,2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右,在自動化領域占據著十分重要的位置。
PLC是由摸仿原繼電器控制原理發展起來的,二十世紀七十年代的PLC只有開關量邏輯控制,首先應用的是汽車制造行業。它以存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算等操作的指令;并通過數字輸入和輸出操作,來控制各類機械或生產過程。用戶編制的控制程序表達了生產過程的工藝要求,并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內容逐條執行,以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內有指示程序步存儲地址的程序計數器,在程序運行過程中,每執行一步該計數器自動加1,程序從起始步(步序號為零)起依次執行到最終步(通常為END指令),然后再返回起始步循環運算。PLC每完成一次循環操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC,循環掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現出快速的優點,在微秒量級,解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開關量來處理,16位(也有32位的)為一個模擬量。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量的運算。把計算結果送給PLC的控制器。
相同I/O點數的系統,用PLC比用DCS,其成本要低一些(大約能省40%左右)。PLC沒有專用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護成本比DCS要低很多。一個PLC的控制器,可以接收幾千個I/O點(最多可達8000多個I/O)。如果被控對象主要是設備連鎖、回路很少,采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監控軟件,在設計企業的管理信息系統方面,要容易一些。
近10年來,隨著PLC價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大,越來越多的中小設備開始采用PLC進行控制,PLC在我國的應用增長十分迅速。隨著中國經濟的高速發展和基礎自動化水平的不斷提高,今后一段時期內PLC在我國仍將保持高速增長勢頭。
通用PLC應用于專用設備時可以認為它就是一個嵌入式控制器,但PLC相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩定性。實際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器,現在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。小松博客——匯集精品文章 http://liuhuisong.blogchina.com/在可以預見的將來,PLC產業一定會有一個美好的未來.
B==========PLC的工作原理
最初研制生產的 PLC主要用于代替傳統的由繼電器接觸器構成的控制裝置,但這兩者的運行方式是不相同的:
(1)繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式,即如果這個繼電器的線圈通電或斷電,該繼電器所有的觸點(包括其常開或常閉觸點)在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。
(2)PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式,即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開,該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作,必須等掃描到該觸點時才會動作。
為了消除二者之間由于運行方式不同而造成的差異,考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在 100ms以上,而PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms,因此,PLC采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式---掃描技術。這樣在對于I/O響應要求不高的場合,PLC與繼電器控制裝置的處理結果上就沒有什么區別了。
1、掃描技術
當 PLC投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。
(1)輸入采樣階段
在輸入采樣階段, PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據,并將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后,轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態和數據發生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
(2)用戶程序執行階段
在用戶程序執行階段, PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然后根據邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即,在用戶程序執行過程中,只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
(1)輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束后, PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設。這時,才是PLC的真正輸出。
比較下二個程序的異同:
程序 1:
程序 2:
這兩段程序執行的結果完全一樣,但在 PLC中執行的過程卻不一樣。程序1只用一次掃描周期,就可完成對%M4的刷新; 程序2要用四次掃描周期,才能完成對%M4的刷新。
這兩個例子說明:同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執行的結果也不同。另外,也可以看到:采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別。當然,如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略,那么二者之間就沒有什么區別了。
一般來說, PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,如下圖所示,即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執行、輸出刷新等所有時間的總和。
2、PLC的I/O響應時間
為了增強 PLC的抗干擾能力,提高其可靠性,PLC的每個開關量輸入端都采用光電隔離等技術。
為了能實現繼電器控制線路的硬邏輯并行控制, PLC采用了不同于一般微型計算機的運行方式(掃描技術)。
以上兩個主要原因,使得 PLC得I/O響應比一般微型計算機構成的工業控制系統滿的多,其響應時間至少等于一個掃描周期,一般均大于一個掃描周期甚至更長。
所謂 I/O響應時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到系統有關輸出端信號的改變所需的時間。其最短的I/O響應時間與最長的I/O響應時間如圖所示:
最短 I/O響應時間:
最長 I/O響應時間:
以上是一般的 PLC的工作原理,但在現代出現的比較先進的PLC中,輸入映像刷新循環、程序執行循環和輸出映像刷新循環已經各自獨立的工作,提高了PLC的執行效率。在實際的工控應用之中,編程人員應當知道以上的工作原理,才能編寫出質量好、效率高的工藝程序。
什么是數控
什么是數控(NC或CNC)
數控是數字控制的簡稱,英文為 Numerical
Control,簡稱NC。目前數控一般是采用通用或專用計算機實現數字程序控制,因此數控也稱為計算機數控(Computer Numerical
Control ),簡稱CNC,國外一般都稱為CNC,很少再用NC這個概念了。下面詳細說明之:
數控(Numerical Control,NC
數字控制)是指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一臺或多臺機械設備動作控制的技術。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數控的產生依賴于數據載體和二進制形式數據運算的出現。1908年,穿孔的金屬薄片互換式數據載體問世;19世紀末,以紙為數據載體并具有輔助功能的控制系統被發明;1938年,香農在美國麻省理工學院進行了數據快速運算和傳輸,奠定了現代計算機,包括計算機數字控制系統的基礎。數控技術是與機床控制密切結合發展起來的。1952年,第一臺數控機床問世,成為世界機械工業史上一件劃時代的事件,推動了自動化的發展。
現在,數控技術也叫計算機數控技術(Computer Numerical Control
),目前它是采用計算機實現數字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控制程序來執行對設備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數控裝置,使輸入數據的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現,均可通過計算機軟件來完成。
什么是數控機床? 數控機床是什么?
什么是數控機床? 數控機床的組成
數字控制機床(Numerical Control Machine
Tools)簡稱數控機床,這是一種將數字計算技術應用于機床的控制技術。它把機械加工過程中的各種控制信息用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現代機床控制技術的發展方向,是一種典型的機電一體化產品。
數控機床的組成:
數控機床的基本組成包括加工程序載體、數控裝置、伺服驅動裝置、機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行概要說明。
1.加工程序載體
數控機床工作時,不需要工人直接去操作機床,要對數控機床進行控制,必須編制加工程序。零件加工程序中,包括機床上刀具和工件的相對運動軌跡、工藝參數(進給量主軸轉速等)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,通過數控機床的輸入裝置,將程序信息輸入到CNC單元。
2.數控裝置
數控裝置是數控機床的核心。現代數控裝置均采用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數控功能,因此又稱軟件數控(Software
NC)。CNC系統是一種位置控制系統,它是根據輸入數據插補出理想的運動軌跡,然后輸出到執行部件加工出所需要的零件。因此,數控裝置主要由輸入、處理和輸出三個基本部分構成。而所有這些工作都由計算機的系統程序進行合理地組織,使整個系統協調地進行工作。
(1)輸入裝置
將數控指令輸入給數控裝置,根據程序載體的不同,相應有不同的輸入裝置。目前主要有鍵盤輸入、磁盤輸入、CAD/CAM系統直接通信方式輸入和連接上級計算機的DNC(直接數控)輸入,現仍有不少系統還保留有光電閱讀機的紙帶輸入形式。
1)紙帶輸入方式。可用紙帶光電閱讀機讀入零件程序,直接控制機床運動,也可以將紙帶內容讀入存儲器,用存儲器中儲存的零件程序控制機床運動。
2)MDI手動數據輸入方式。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(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,用人機對話的方法,輸入有關的尺寸數字,就可自動生成加工程序。
3)采用DNC直接數控輸入方式。把零件程序保存在上級計算機中,CNC系統一邊加工一邊接收來自計算機的后續程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM軟件設計的復雜工件并直接生成零件程序的情況。
(2)信息處理
輸入裝置將加工信息傳給CNC單元,編譯成計算機能識別的信息,由信息處理部分按照控制程序的規定,逐步存儲并進行處理后,通過輸出單元發出位置和速度指令給伺服系統和主運動控制部分。CNC系統的輸入數據包括: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、冷卻液開關等)
,數據處理的目的是完成插補運算前的準備工作。數據處理程序還包括刀具半徑補償、速度計算及輔助功能的處理等。
(3)輸出裝置
輸出裝置與伺服機構相聯。輸出裝置根據控制器的命令接受運算器的輸出脈沖,并把它送到各坐標的伺服控制系統,經過功率放大,驅動伺服系統,從而控制機床按規定要求運動。
3.伺服系統和測量反饋系統
伺服系統是數控機床的重要組成部分,用于實現數控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統的作用是把接受來自數控裝置的指令信息,經功率放大、整形處理后,轉換成機床執行部件的直線位移或角位移運動。由于伺服系統是數控機床的最后環節,其性能將直接影響數控機床的精度和速度等技術指標,因此,對數控機床的伺服驅動裝置,要求具有良好的快速反應性能,準確而靈敏地跟蹤數控裝置發出的數字指令信號,并能忠實地執行來自數控裝置的指令,提高系統的動態跟隨特性和靜態跟蹤精度。
伺服系統包括驅動裝置和執行機構兩大部分。驅動裝置由主軸驅動單元、進給驅動單元和主軸伺服電動機、進給伺服電動機組成。步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機是常用的驅動裝置。
測量元件將數控機床各坐標軸的實際位移值檢測出來并經反饋系統輸入到機床的數控裝置中,數控裝置對反饋回來的實際位移值與指令值進行比較,并向伺服系統輸出達到設定值所需的位移量指令。
4.機床主體
機床主機是數控機床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺、主軸箱、進給機構、刀架及自動換刀裝置等機械部件。它是在數控機床上自動地完成各種切削加工的機械部分。與傳統的機床相比,數控機床主體具有如下結構特點:
(1)采用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的機床新結構。通常用提高結構系統的靜剛度、增加阻尼、調整結構件質量和固有頻率等方法來提高機床主機的剛度和抗震性,使機床主體能適應數控機床連續自動地進行切削加工的需要。采取改善機床結構布局、減少發熱、控制溫升及采用熱位移補償等措施,可減少熱變形對機床主機的影響。
(2)廣泛采用高性能的主軸伺服驅動和進給伺服驅動裝置,使數控機床的傳動鏈縮短,簡化了機床機械傳動系統的結構。
(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、塑料滑動導軌、直線滾動導軌、靜壓導軌等。
5.數控機床的輔助裝置
輔助裝置是保證充分發揮數控機床功能所必需的配套裝置,常用的輔助裝置包括:氣動、液壓裝置,排屑裝置,冷卻、潤滑裝置,回轉工作臺和數控分度頭,防護,照明等各種輔助裝置。
數控加工的基本過程
數控加工,就是泛指在數控機床上進行零件加工的工藝過程。數控機床是一種用計算機來控制的機床,用來控制機床的計算機,不管是專用計算機、還是通用計算機都統稱為數控系統。數控機床的運動和輔助動作均受控于數控系統發出的指令。而數控系統的指令是由程序員根據工件的材質、加工要求、機床的特性和系統所規定的指令格式(數控語言或符號)編制的。所謂編程,就是把被加工零件的工藝過程、工藝參數、運動要求用數字指令形式(數控語言)記錄在介質上,并輸入數控系統。數控系統根據程序指令向伺服裝置和其它功能部件發出運行或終斷信息來控制機床的各種運動。當零件的加工程序結束時,機床便會自動停止。任何一種數控機床,在其數控系統中若沒有輸入程序指令,數控機床就不能工作。
機床的受控動作大致包括機床的起動、停止;主軸的啟停、旋轉方向和轉速的變換;進給運動的方向、速度、方式;刀具的選擇、長度和半徑的補償;刀具的更換,冷卻液的開起、關閉等。圖4-29是數控機床加工過程框圖。從框圖中可以看出在數控機床上加工零件所涉及的范圍比較廣,與相關的配套技術有密切的關系。合格的編程員首先應該是一個很好的工藝員,應熟練地掌握工藝分析、工藝設計和切削用量的選擇,能正確地選擇刀輔具并提出零件的裝夾方案,了解數控機床的性能和特點,熟悉程序編制方法和程序的輸入方式。
數控加工程序編制方法有手工(人工)編程和自動編程之分。手工編程,程序的全部內容是由人工按數控系統所規定的指令格式編寫的。自動編程即計算機編程,可分為以語言和繪畫為基礎的自動編程方法。但是,無論是采用何種自動編程方法,都需要有相應配套的硬件和軟件。
可見,實現數控加工編程是關鍵。但光有編程是不行的,數控加工還包括編程前必須要做的一系列準備工作及編程后的善后處理工作。一般來說數控加工工藝主要包括的內容如下:
(1) 選擇并確定進行數控加工的零件及內容;
(2) 對零件圖紙進行數控加工的工藝分析;
(3) 數控加工的工藝設計;
(4) 對零件圖紙的數學處理;
(5) 編寫加工程序單;
(6) 按程序單制作控制介質;
(7) 程序的校驗與修改;
(8) 首件試加工與現場問題處理;
(9) 數控加工工藝文件的定型與歸檔。