2022-01-18 作者 :旋风数控网 围观 : 0次
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数控机床的工作原理是逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。
数控机床是有控制介质、人机交互设备、计算机数控(CNC)装置、进给伺服系统、主轴驱动系统、可编程控制器(PLC)、反馈系统、自适应控制和机床本体等部分组成,其工作原理如下:控制介质,要对数控机床进行控制,就必须在人与数控机床之间建立某种联系,这种联系的中间媒介物质就是控制介质。
数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明。加工程序载体:将零件加工程序用一定的格式和代码,存储在一种程序载体上,如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置,将程序信息输入到CNC单元。
伺服系统其结构形式基本相同,以数控机床进给系统为例,伺服系统的一般结构如图所示。它是一个双闭环系统,内环是速度环,外环是位置环。速度环中用作速度反馈的检测装置为测速发电机、脉冲编码器等。速度控制单元是一个独立的单元部件,它由速度调节器、电流调节器及功率驱动放大器等各部分组成。
工作原理:伺服驱动系统的控制对象是机床坐标轴的位移和速度,执行机构是伺服电机或步进 电动机;对输入指令信号进行控制和功率放大的部分 称为伺服放大器(亦称驱动器、伺服单元等),它是伺服驱动的核心。伺服系统本质上是一种随动系统。只不过被控量是位移或是其对时间的导数。
数控机床伺服系统的组成结构:数控机床伺服系统包括进给伺服系统和主轴伺服系统。数控机床伺服系统是数控系统和机床机械传动部件间的连接环节,是数控机床的重要组成部分。
数控机床直流伺服电动机的结构 数控机床直流伺服电动机根据结构有一般电枢式、无槽电枢式、印刷电枢式、绕线盘式和空心杯电枢式等。为避免电刷换向器的接触,还有无刷直流伺服电动机。
伺服系统:是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。
机床按自动化程度分为:普通机床和数控机床两种,就普通机床而言主电机可以是普通电机和变频电机,普通电机的工作速度恒定,靠机械结构变速,变频电机的是通过变频器调速的。
数控机床一般采用直流或交流主轴伺服电动机实现主轴无级变速。交流主轴电动机及交流变频驱动装置(笼型感应交流电动机配置矢量变换变频调速系统),由于没有电刷,不产生火花,所以使用寿命长,且性能已达到直流驱动系统的水平,甚至在噪声方面还有所降低。因此,目前应用较为广泛。
由于机床加工范围较广,不同的工件,不同的工序,使用不同的刀具,要求机床执行部件具有不同的运动速度,因此机床的主运动应能进行无极调速,主轴调速系统一般采用交流主轴系统。随着变频调速技术的发展,数控机床的主轴的交流拖动,同样能够很好满足需要。
数控机床主轴转速是靠变频器来改变的。而普通车床主轴转速是靠齿轮比的变化来改变的。
数控机床主轴调速:无级调速:采用伺服主轴电机(或变频电机与变频器同时使用)。速度连续无级可调。绝大多数的数控机床主轴都是采用这种调速方式。变频器与变频电机组合,利用变频器的多段速功能实现主轴的有级多段速调速。
数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成。为了提高机床的加工精度,在上述系统中再加入一个测量装置(即上图中的虚线部分),这样就构成了闭环控制的数控机床框图。
数控机床在正常工作的时候,不需要工人直接去操作机床,只有编制加工程序才能对数控机床进行控制。 数控装置: 数控装置是数控机床的核心。CNC系统是一种位置控制系统,它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹,然后输出到执行部件加工出所需要的零件。
数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、强电控制柜、机床本体和各类辅助装置组成。控制介质:亦称信息载体,是人与数控机床之间联系的中间媒介物质,反映了数控加工中全部信息。数控系统:是机床实现自动加工的核心。主要由输入装置、监视器、主控制系统、可编程控制器、各类输入/输出接口等组成。
数控机床的结构组成 数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置等部件组成,各部件分别由数控系统进行控制,其中包括数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等:(1)控制系统数控机床运动控制的中心,执行数控加工程序控制机床进行加工。
数控机床由多个关键部分组成,确保其精确和高效的加工能力。以下是各组成部分及其基本功能的详细说明: 加工程序载体:这一部分负责存储零件加工的程序,通过特定的格式和代码,通常以穿孔纸带、磁带、软磁盘等形式存在。它将程序信息传递给数控装置进行处理。
加工程序载体:将零件加工程序用一定的格式和代码,存储在一种程序载体上,如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置,将程序信息输入到CNC单元。数控装置:CNC系统是一种位置控制系统,它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹,然后输出到执行部件加工出所需要的零件。
1、霍尔元件是根据霍尔效应进行磁电转换的磁敏元件,其典型的工作原理图如图所示。霍尔元件是一个N型半导体薄片,若在其相对两侧通以控制电流I,而在薄片垂直方向加以磁场氏 则在半导体另外两侧便会产生一个大小与电流,和磁场B的乘积成工比的电压。
2、车床四工位电动回转刀架的工作原理 数控车床上使用的回转刀架一般是立式的,具有四工位(装有四把刀具)或六工位,由数控机床发出的脉冲指令进行回转和换刀。
3、就是正反转,里面就是两个大功率继电器,(线圈24V)系统给出信号,刀架正转,找寻刀位,找到刀位后系统给出反转信号,刀架反转锁紧,并且停止。
4、对于有锁紧到位检测的刀架,还应检查梯形图程序,此信号可以作为系统的完成信号,不能把它用来控制电机反转接触器的释放。刀架锁不紧的故障也是加工零件表面出现波纹的原因之一。4)电机不转、堵转等。此类故障多属于继电器、接触器控制电路问题。
5、数控车床刀架工作原理是在加工的过程中,当端面齿盘上的定位销拔出后,切削力过大或撞刀时,刀盘会产生微量转动,圆光栅将传动转换成脉冲信号送给数控系统,正常时用于刀盘上刀具刀位的计数;撞刀时用于产生刀架报警信号。刀盘的转动可根据最近找刀原则实现正反向转动,以达到快速找力的目的。
6、图1为数控车床六角回转刀架,它适用于盘类零件的加工。在加工轴类零件时,可以用四方回转刀架。由于两者底部安装尺寸相同,更换刀架十分方便。
1、数控机床中按伺服系统可以分为开环控制、半闭环控制和闭环控制三种。开环控制:不带位置反馈装置的控制方式。加工精度一般在0.02-0.05mm精度左右。
2、分为点位控制、直线控制和轮廓控制三种。点位控制数控机床在加工平面内只控制刀具相对于工件的定位点的坐标位置,而对定位移动的轨迹不作要求。这类控制系统主要用于数控钻床、数控镗床、数控冲床和测量机等。
3、点位控制数控机床:数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确位置,而不控制运动轨迹,各坐标轴之间的运动是不相关的,在移动过程中不对工件进行加工。这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。
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