數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)選擇4大關鍵要素

案例詳情

數(shù)控系統(tǒng)包括數(shù)控裝置,進給驅動(進給速度控制單元和伺服電機)、主軸驅動(主軸速度控制單元和主軸電機)和檢測元件。選用數(shù)控系統(tǒng)時應包括以上內(nèi)容。

       數(shù)控裝置的選擇

       類型的選擇

       根據(jù)數(shù)控機床類型選擇相應的數(shù)控裝置,一般來說,數(shù)控裝置有適用于車、鉆、鏜、銑、磨、沖壓、電火花切割等加工類型,應有針對性的進行選擇。

       性能的選擇

       不同的數(shù)控裝置,其性能高低差別很大,入控制軸數(shù)有單軸,2軸,3軸,4軸,5軸,甚至10多軸,20多軸;聯(lián)動軸數(shù)有2軸或3軸以上,***高進給速度有10m/min,15m/min,24m/min,240m/min;分辨率有0.01mm,0.001mm,0.0001mm。這些指標不同,價格亦不同,應根據(jù)機床實際需要,如一般車削加工選用2軸或4軸(雙刀架)控制,平面零件加工選用3軸以上聯(lián)動。不要追求***新***高水平,應合理選擇。

       功能的選擇

       一個數(shù)控系統(tǒng)有很多功能,包括基本功能----數(shù)控裝置必備功能;選擇功能---供用戶選擇的功能。選擇功能有的是為了解決不同的加工對象,有的為了提高加工質(zhì)量,有的為了方便編程,有的為了改善操作和維修性能。有的選擇功能是相關的,選擇這項還必須選另一項。因此要根據(jù)機床的設計要求來選擇,不要不加分析,選擇功能過多步驟,而把相關功能漏訂,使數(shù)控機床功能降低,造成不必要的損失。

       選擇功能中的可編程序控制器有內(nèi)裝和獨立型兩種。***好選用內(nèi)裝型,它有不同型號,首先要根據(jù)數(shù)控裝置與機床之間的輸入輸出信號點數(shù)來選擇。選用的點數(shù)要筆實用點數(shù)稍多一些,一杯可能追加和變更控制性能的需要。其次要估計順序程序規(guī)模選擇存儲容量。程序規(guī)模隨著機床復雜程度的增加,存儲容量也隨著增大,要根據(jù)具體情況合理選擇。還有處理時間、指令功能、定時器、計數(shù)器、內(nèi)部繼電器等技術規(guī)格,數(shù)量也應滿足設計要求。

       價格的徐澤

       不同國家、不同的數(shù)控裝置制造廠家,生產(chǎn)的不同規(guī)格產(chǎn)品,價格上有很大差異,應在滿足控制類型、性能、功能選擇的基礎上,綜合分析性能價格比,選擇性能價格比高的數(shù)控裝置,以便降低成本。

       技術服務的選擇

       在選擇符合技術要求的數(shù)控裝置時,還要考慮到生產(chǎn)廠家的信譽,產(chǎn)品使用說明等文件資料是否齊全,能不能給用戶培訓編程、操作和維修人員。有無專門的技術服務部門,長期提供零備件和及時的維修服務,以利發(fā)揮技術經(jīng)濟效益。

       進給驅動的選擇

       1)優(yōu)先選用交流伺服電機,因為它與直流電機比較,轉子慣量小,動態(tài)響應好,輸出功率大,轉速高,結構簡單,成本較低,應用環(huán)境不受***。

       2)通過正確計算加在電機軸上的負載條件來選擇合適規(guī)格的伺服電機。

       3)進給驅動制造廠家對生產(chǎn)的進給速度控制單元和伺服電機提供系列的成套產(chǎn)品,所以當選好伺服電機之后,由產(chǎn)品說明書選用相應的速度控制單元。

       主軸驅動的選擇

       1)優(yōu)先選用主流主軸電機,因為它沒有像直流主軸電機那樣的換向、高轉速和大容量的***,恒功率調(diào)速范圍大,噪聲低,價格便宜。目前國際上已有85%數(shù)控機床采用交流主軸驅動。

       2)按下列原則選擇主軸電機:

       ①根據(jù)不同的機床計算出切削功率,所選電機應滿足這個要求;

       ②根據(jù)要求的主軸加減速時間,計算出電機功率不應超過電機的***大輸出功率;

       ③在要求主軸頻繁起、制動的場合、必須計算出平均功率,其值不能超過電機連續(xù)額定輸出功率;

       ④在要求恒表面受到控制的場合,則恒表面速度控制所需的切削功率和加速所需功率兩者之和,應在電機能夠提供的功率范圍之內(nèi)。

       3)主軸驅動制造廠家對生產(chǎn)的主軸速度控制單元和主軸電機提供系列的成套產(chǎn)品,所以當選好主軸電機之后,由產(chǎn)品說明書選用相應的主軸速度控制單元。

       4)需要主軸作定向控制時,根據(jù)機床實際情況,選用位置編碼器或磁性傳感器來實現(xiàn)主軸定向控制。

       檢測元件的選擇

       1)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)位置控制方案,對機床直線位移采用直接或間接測量,而選用直線型或旋轉型檢測元件。目前數(shù)控機床廣泛采用半閉環(huán)控制,選用旋轉型角度測量元件(旋轉變壓器、脈沖編碼器)

       2)根據(jù)數(shù)控機床要求檢測精度還是速度,選用位置或轉速檢測元件(測試發(fā)電機、脈沖編碼器)。一般來說,大型機床以滿足速度要求為主,高精度、中小型機床以滿足精度為主。選擇檢測元件其分辨率一般要比加工精度高一個數(shù)量級。

       3)目前數(shù)控機床***常用的檢測元件是光電脈沖編碼器,它根據(jù)數(shù)控機床的滾珠絲杠螺距、數(shù)控系統(tǒng)的***小移動但聞、指令倍率和檢測倍率等來選用相應規(guī)格的脈沖編碼器。

       4)選擇檢測元件時,要考慮到數(shù)控裝置有相應的接口電路


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