一、数控机床的工作原理
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。
它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术,使用了多种传感器,在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、接近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等,主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。
不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同,一般来说,大型机床要求速度响应高,中型和高精度数控机床以要求精度为主。
扩展资料
与传统的机床相比,数控机床主体具有如下结构特点:
1)采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性,使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施,可减少热变形对机床主机的影响。
2)广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置,使数控机床的传动链缩短,简化了机床机械传动系统的结构。
3)采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件,如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。
二、数控车床主轴控制原理是什么?
数控机床的主轴性能是在很宽范围内转速连续可调,恒功率范围宽。
当要求机床有螺纹加工功能、准停功能和恒线速加工等功能时,则需要对主轴进行进给控制和位置控制。此时,主轴驱动系统也可称为主轴伺服系统,主轴电动机装配有编码器或者在主轴上安装外置式的编码器,作为主轴位置检测。
主轴驱动变速目前主要有两种形式:
一是主轴电动机带齿轮换挡,目的在于降低主轴转速,增大传动比,以适应切削的需要;
二是主轴电动机通过同步齿形带或v带驱动主轴,该类主轴电动机又称宽域电动机或强切削电动机,具有恒功率宽的特点。由于无需机械变速,主轴箱内省却了齿轮和离合器,主轴箱实际上成为主轴支架,简化了主传动系统,从而提高了传动链的可靠性。
由于交流驱动系统保持了直流驱动系统的优越性,而且交流电动机无须维护,便于制造,不受恶劣环境影响,所以目前直流驱动系统已被交流驱动系统所取代。初期是采用模拟式交流伺服系统,而现在伺服系统的主流是数字式交流伺服系统。交流伺服驱动系统走向数字化,驱动系统中的电流环、速度环的反馈控制已全部数字化,系统的控制模型和动态补偿均由高速微处理器实时处理,增强了系统自诊断能力,提高了系统的快速性和精度。
1、带有变速齿轮的主传动
大、中型数控机床采用这种变速方式。通过少数几对齿轮降速,扩大输出转矩,以满足主轴低速时对输出转矩特性的要求
2、通过带传动的主传动
主要应用于转速较高、变速范围不大的机床。电动机本身的调速就能满足要求,可以避免齿轮传动引起的振动与噪音
3、用两个电机分别驱动主轴
上述两种方式的混合传动,高速时带轮直接驱动主轴,低速时另一个电机通过齿轮减速后驱动主轴
4、内装电动机主轴传动结构
大大简化主轴箱体与主轴的结构,有效提高主轴部件的刚度,但主轴输出转矩小,电动机发热对主轴影响较大.
电气上模拟主轴由CNC给出0---+10V的模拟电压,去控制变频器无极调速。
伺服主轴由CNC发出转速指令去控制主轴驱动器,实现速度或位置控制。
不是无级调速的主轴,由CNC发出M代码控制主轴电机,和离合器或齿轮变档。
三、数控机床原理有什么?
数控机床的工作原理:
(1)将编制好的加工程序通过操作面板上的键盘或输入机将数字信息输送给数控装置。
(2)数控装置将所接收的信号进行一系列处理后,再将处理结果以脉冲信号形式进行分配:一是向进给伺服系统发出进给等执行命令,二是向可编程序控制器发出S,M,T等指令信号。
(3)可编程序控制器接到S,M,T等指令信号后,即控制机床主体立即执行这些指令,并将机床主体执行的情况实时反馈给数控装置。
(4)伺服系统接到进给执行命令后,立即驱动机床主体的各坐标轴(进给机构)严格按照指令要求准确进行位移,自动完成工件的加工。
(5)在各坐标轴位移过程中,检测反馈装置将位移的实测值迅速反馈给数控装置,以便与指令值进行比较,然后以极快的速度向伺服系统发出补偿执行指令,直到实测值与指令值吻合为止。
(6)在各坐标轴位移过程中,如发生“超程”现象,其限位装置即可向可编程序控制器或直接向数控装置发出某些坐标轴超程的信号,数控系统则一方面通过显示器发出报警信号,另一方面则向进给伺服系统发出停止执行命令,以实施超程保护。
综上所述,数控机床的工作原理可归纳为:数控装置内的计算机对通过输入装置以数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列处理后,再通过伺服系统及可编程序控制器向机床主轴及进给等执行机构发出指令,机床主体则按照这些指令,并在检测反馈装置的配合下,对工件加工所需的各种动作,如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和进给速度等项要求实现自动控制,从而完成工件的加工。
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