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    數控銑床的三個基本部分組成
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    數控銑床的三個基本部分組成
    日期: 2021-03-31 閱讀: 3181 次

    數控銑床和加工中心是用于鍵銑加工的數控機床,在航空航天、汽車制造和模具制造業中應用廣泛,在數控機床中所占的比重最大,應用也最為廣泛。

    數控銑床是由數控系統、同服系統和機床本體三個基本部分組成。

    (1)數控系統(CNC系統)。

    數控系統是數控機床中的指揮系統,相當于人體的大腦,是一個專用的計算機系統,包括輸入和輸出裝置、數控裝置和可編程控制器(PLC)。

    輸入和輸出裝置是機床數控系統和操作人員進行信息交流、實現人機對話的交互設備。輸入裝置的作用是將數控代碼變成相應的電脈沖信號,傳送并存入數控裝置內。目前,數控機床的輸入裝置有鍵盤、磁盤驅動器、光電閱讀機等。其相應的程序載體為磁盤、穿孔紙帶。輸出裝置是顯示器,數控系統通過顯示器為操作人員提供必要的信息。顯示的信息可以是正在編輯的程序、坐標值以及報警信號等。數控裝置是計算機數控系統的核心,是由硬件和軟件兩部分組成的。輸入裝置發出的脈沖信號輸入到數控裝置,信號經過數控裝置的系統軟件或邏輯電路進行編譯、運算和邏輯處理后,輸出相應的控制信號,控制機床的各個部分,使機床進行規定的、有序的動作。

    數控裝置的硬件主要包括微處理器(CPU)、存儲器、局部總線、外圍邏輯電路以及與CNC系統其他組成部分聯系的接口等。

    數控機床通過數控裝置和PLC(可編程控制器)共同完成控制功能,其中數控裝置主要完成與數字運算和管理等有關的功能,如零件程序的編輯、插補運算、譯碼、刀具運動的位置伺服控制等。而PLC主要完成與邏輯運算有關的一些動作,它接收程序代碼中的M(輔助功能)、S(主軸轉速)、T(選刀、換刀)等開關量動作信息,對開關量動作信息進行譯碼,轉換成對應的控制信號,控制輔助裝置完成機床相應的開關動作,如工件的裝夾、刀具的更換、冷卻液的開關等一些輔助動作。它還接收機床操作面板的指令,一方面直接控制機床的動作(如手動操作機床),另一方面將一部分指令送往數控裝置用于加工過程的控制。

    (2)伺服系統。

    何服系統是機床工作的動力裝置,計算機數控裝置的指令要靠伺服驅動系統付諸實施。伺服系統由伺服單元和執行元件組成。

    伺服單元接收來自數控裝置的速度和位移指令。這些指令經伺服單元變換和放大后,通過執行元件轉變成機床進給運動的速度、方向和位移。因此,伺服單元是數控裝置與機床本體的聯系環節,它把來自數控裝置的微弱指令信號放大成控制驅動裝置的大功率信號。伺服單元分為主軸單元和進給單元等。

    執行元件的作用是把經過伺服單元放大的指令信號變為機械運動,通過機械連接部件驅動機床工作臺,使工作臺精確定位或按規定的軌跡作嚴格的相對運動,加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件。常用的執行元件有步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機,目前交流伺服電動機已經取代直流伺服電動機,成為驅動裝置的主流產品。伺服驅動系統是數控機床的重要組成部分。從某種意義上說,數控機床的功能主要取決于數控裝置,而數控機床的性能主要取決于伺服驅動系統。

    大多數數控機床還具有位置檢測裝置,用于檢測實際的位移量。伺服系統中的位移比較環節對控制位移量與實際位移量進行比較,根據比較的差值,調整控制信號,適時控制機床的運動位置。

    (3)機床本體。

    機床本體是加工運動的機械部件,包括主運動部件、進給運動部件(工作臺、刀架)和支撐部件(如床身、立柱)等。有些數控機床還配備了特殊的部件,如刀庫、自動換刀裝置和托盤自動交換裝置等。數控機床本體結構與傳統機床相比,發生了很大變化,普遍采用了滾珠絲杠、滾動導軌,傳動效率更高;由于減少了齒輪的數量,使傳動系統更為簡單。

    數控銑床與加工中心的主要區別是:數控銑床沒庫和自動換力功能,面加工中心具有刀庫和自動換刀功能。加工過程中需要換刀時,加工中心用數控程序指令執行自動換刀,而數控銑床則依靠人工手動換刀。不同廠家生產的數控銑床和加工中心的編程和操作是類似的,但有一定的區別,具體應用時必須參考機床編程手冊和操作手冊。


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