隨(sui)著科(ke)學技術(shu)的(de)(de)發(fa)展和(he)制(zhi)(zhi)造(zao)技術(shu)的(de)(de)進步，產品質量和(he)品種(zhong)多樣化的(de)(de)要求(qiu)日益提高，中、小批生產的(de)(de)比例明顯增大，促使數(shu)控(kong)(kong)(kong)車床(chuang)(chuang)不斷(duan)向(xiang)著高效率、高質量、高柔(rou)性和(he)低(di)成本的(de)(de)方向(xiang)發(fa)展。另外，數(shu)控(kong)(kong)(kong)車床(chuang)(chuang)作為柔(rou)性制(zhi)(zhi)造(zao)單元、柔(rou)性制(zhi)(zhi)造(zao)系統(tong)及計算(suan)機(ji)集(ji)成制(zhi)(zhi)造(zao)系統(tong)的(de)(de)基(ji)礎設(she)備，對其中的(de)(de)數(shu)控(kong)(kong)(kong)裝置、伺(si)服驅動系統(tong)、程序編制(zhi)(zhi)、檢(jian)測監(jian)控(kong)(kong)(kong)及機(ji)床(chuang)(chuang)主機(ji)等(deng)組成部分提出了更高的(de)(de)要求(qiu)。
1、數(shu)(shu)控系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。數(shu)(shu)控系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)是(shi)數(shu)(shu)控技術(shu)和(he)數(shu)(shu)控車床(chuang)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)關鍵(jian)。電(dian)子元器件(jian)和(he)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)技術(shu)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)推動(dong)了數(shu)(shu)控系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。最初的(de)(de)數(shu)(shu)控系(xi)統(tong)(tong)使用電(dian)子管(guan)器件(jian)，后(hou)來使用晶體管(guan)和(he)印(yin)制電(dian)路(lu)板，20世紀60年代(dai)末期(qi)開始使用小(xiao)規模集成電(dian)路(lu)器件(jian)，這些都是(shi)所謂的(de)(de)硬線數(shu)(shu)控系(xi)統(tong)(tong)。20世紀70年代(dai)以來，隨著(zhu)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)技術(shu)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)，出現了以小(xiao)型計(ji)算(suan)(suan)機(ji)、微處理器為核心的(de)(de)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)數(shu)(shu)控系(xi)統(tong)(tong)(CNC)。現在(zai)，它已(yi)被廣泛采用并(bing)占據{jd1}的(de)(de)優勢(shi)。
(1)數(shu)控(kong)系(xi)統的(de)中央處理器(qi)。數(shu)控(kong)系(xi)統的(de)中央處理器(qi)(CPU)已由(you)8位字長增加至16位或32位，時鐘頻率由(you)2MHz提(ti)高(gao)到(dao)16MHz、20MHz或32MHz,最(zui)近還(huan)出現了64位CPU,并(bing)且開始采用(yong)精(jing)簡指令集(ji)運算芯片RSC作為CPU,使(shi)運算速度得到(dao)進(jin)一步提(ti)高(gao)。此外，大規(gui)模(mo)、超大規(gui)模(mo)集(ji)成電(dian)路(lu)和多個(ge)微(wei)處理器(qi)的(de)應用(yong)，使(shi)數(shu)控(kong)系(xi)統的(de)硬件結(jie)構(gou)標準化、模(mo)塊化和通(tong)用(yong)化，使(shi)數(shu)控(kong)功能可根據需(xu)要進(jin)行組合和擴(kuo)展(zhan)。
(2)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)配備(bei)有多種遙控(kong)(kong)和(he)智能(neng)接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)。接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)如RS-232C串行(xing)接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、Rs-422高(gao)速(su)遠距(ju)離串行(xing)接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)及DNC接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)等。配備(bei)DNC接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)，可(ke)以實現幾(ji)臺數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)車床(chuang)之間的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)據通信，也可(ke)以直接(jie)(jie)對(dui)幾(ji)臺數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)車床(chuang)進行(xing)控(kong)(kong)制。此(ci)外，在數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)中采用MAP等高(gao)級工業控(kong)(kong)制網(wang)(wang)絡或 Ethernet(以太網(wang)(wang)),為解決不同(tong)類型、不同(tong)廠家(jia)生產(chan)的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)車床(chuang)的(de)聯網(wang)(wang)和(he)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)車床(chuang)進入FMS和(he)CMS等制造系(xi)統(tong)創造了條(tiao)件。
(3)數控(kong)系統具有很好(hao)的操(cao)(cao)作(zuo)性能。數控(kong)系統上(shang)設置了很好(hao)的人(ren)機界面，普遍采(cai)用(yong)薄膜按(an)鍵(jian)，減少了指示(shi)燈和按(an)鍵(jian)數量(liang)(liang)；大量(liang)(liang)釆用(yong)菜(cai)單選擇操(cao)(cao)作(zuo)；彩色(se)CRT顯(xian)(xian)示(shi)屏(ping)，不僅可以顯(xian)(xian)示(shi)字符、平面圖形，還能顯(xian)(xian)示(shi)三維動(dong)態立體圖形，使操(cao)(cao)作(zuo)越(yue)來越(yue)簡便。
(4)數控(kong)系(xi)統的可(ke)靠(kao)性(xing)大(da)大(da)提高。數控(kong)系(xi)統大(da)量采用了高集成度芯片(pian)、專用芯片(pian)及(ji)合成集成電路，減少了元器件數量。電子(zi)元器件采用表面(mian)安裝工(gong)藝(SMT),出(chu)現了三維高密度安裝。元器件經(jing)過(guo)嚴格篩選，提高了硬件質量，降低了功耗，極大(da)地提高了系(xi)統的可(ke)靠(kao)性(xing)，使數控(kong)系(xi)統的平均無故障時間(MTBF)達到(dao)10000~36000h。
(5)開(kai)(kai)發式體(ti)系(xi)(xi)。20世(shi)紀80年(nian)(nian)代(dai)末、90年(nian)(nian)代(dai)初出現的(de)(de)(de)CNC系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)結構硬件(jian)(jian)、軟件(jian)(jian)和總線規范均是(shi)對外開(kai)(kai)放的(de)(de)(de)，為數控設備(bei)制造廠家和用戶二(er)次開(kai)(kai)發具有(you)各自技(ji)術(shu)特色(se)的(de)(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)提供了有(you)力的(de)(de)(de)支持。
2、進給伺服系統的(de)發展。進給伺服系統是數控車床的(de)重要組(zu)成部分，它(ta)的(de)電路、電動(dong)機(ji)及檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置等的(de)技(ji)術都有(you)極大(da)的(de)提高。
(1)永磁(ci)同步(bu)交流(liu)伺服電動(dong)機(ji)逐漸取代了(le)直流(liu)伺服電動(dong)機(ji)，提高(gao)了(le)電動(dong)機(ji)的可靠性，降低了(le)制造成本，基本上無須維(wei)修。
(2)伺服驅動電(dian)路中的(de)(de)(de)位(wei)置、速度和(he)電(dian)流(liu)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)環節部分實現(xian)了數(shu)(shu)字化，甚(shen)(shen)至以(yi)單片(pian)機或高速數(shu)(shu)字信號處理器為(wei)硬(ying)件基礎進(jin)行全數(shu)(shu)字化控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，與(yu)CNC系統的(de)(de)(de)計(ji)算機有雙向(xiang)通信聯系。這(zhe)樣避免了零(ling)點漂移，提(ti)高了位(wei)置與(yu)速度控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)精度和(he)穩定性；由于采用軟件控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，故(gu)系統可以(yi)引用多(duo)種控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)策略(lve)，容易改(gai)變系統的(de)(de)(de)結構和(he)參數(shu)(shu)，以(yi)適應不同機械負(fu)(fu)載(zai)的(de)(de)(de)要求，有的(de)(de)(de)甚(shen)(shen)至可以(yi)自(zi)動辨識負(fu)(fu)載(zai)慣(guan)量，并自(zi)動調(diao)整和(he)優化系統的(de)(de)(de)參數(shu)(shu)，從而(er)獲得{zj0}的(de)(de)(de)靜(jing)態和(he)動態控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)性能和(he)效果。
(3)采用高(gao)速(su)和高(gao)分辨率的(de)位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)檢測裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)組(zu)成半閉環和閉環位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)控制系統。增(zeng)量式位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)檢測編碼器達(da)到10000脈(mo)(mo)沖(chong)/r,{jd1}式編碼器可(ke)以達(da)到100000脈(mo)(mo)沖(chong)/r和0.01m/脈(mo)(mo)沖(chong)的(de)分辨率。分辨率為0.1μm/脈(mo)(mo)沖(chong)時，位(wei)移速(su)度(du)可(ke)達(da)240m/min,這極(ji)大提高(gao)了位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)控制的(de)精(jing)度(du)，即機床的(de)定位(wei)精(jing)度(du)。
(4)進給伺服(fu)系統不但可(ke)以實(shi)現絲杠螺(luo)距(ju)誤(wu)(wu)差(cha)的補(bu)(bu)償(chang)，而且使熱變(bian)形誤(wu)(wu)差(cha)補(bu)(bu)償(chang)和間誤(wu)(wu)差(cha)補(bu)(bu)償(chang)取得了顯(xian)著的成效(xiao)。綜合誤(wu)(wu)差(cha)補(bu)(bu)償(chang)技術的應用可(ke)以將(jiang)加工誤(wu)(wu)差(cha)減小(xiao)60%左右。
3、數控車床編(bian)程技術(shu)的發展
(1)數(shu)控車床的自(zi)動(dong)編(bian)(bian)(bian)(bian)程(cheng)(cheng)系統除語言編(bian)(bian)(bian)(bian)程(cheng)(cheng)系統外，圖(tu)形編(bian)(bian)(bian)(bian)程(cheng)(cheng)也取得了長足(zu)的發展，增加(jia)了自(zi)動(dong)編(bian)(bian)(bian)(bian)程(cheng)(cheng)的手段(duan)。實物編(bian)(bian)(bian)(bian)程(cheng)(cheng)和語言編(bian)(bian)(bian)(bian)程(cheng)(cheng)也得到(dao)了發展。
(2)從脫機編(bian)(bian)程(cheng)逐漸發展到(dao)在(zai)(zai)線編(bian)(bian)程(cheng)。脫機編(bian)(bian)程(cheng)是指由手工或編(bian)(bian)程(cheng)計(ji)算(suan)機系(xi)(xi)(xi)統完成(cheng)程(cheng)序編(bian)(bian)制，然后再(zai)通(tong)過輸(shu)入裝置輸(shu)入到(dao)數(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)(xi)(xi)統內。現代的(de)(de)CNC系(xi)(xi)(xi)統具有很(hen)強的(de)(de)運算(suan)能(neng)力、很(hen)高的(de)(de)運算(suan)速(su)度和很(hen)大的(de)(de)存(cun)儲容量(liang)，可(ke)以(yi)將自動編(bian)(bian)程(cheng)的(de)(de)很(hen)多功能(neng)植入到(dao)數(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)(xi)(xi)統里(li)，使零件(jian)的(de)(de)加工程(cheng)序可(ke)以(yi)在(zai)(zai)數(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)操(cao)作(zuo)面(mian)板上在(zai)(zai)線編(bian)(bian)制，如 FANUC公司的(de)(de) SymbolicFAP就是采用這樣的(de)(de)編(bian)(bian)程(cheng)方法(fa)，也可(ke)稱之為圖形(xing)人機對話編(bian)(bian)程(cheng)。有的(de)(de)數(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)(xi)(xi)統還具有空間曲面(mian)插補(bu)功能(neng)，插補(bu)軟(ruan)件(jian)可(ke)根(gen)據存(cun)放在(zai)(zai)數(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)(xi)(xi)統內的(de)(de)空間曲面(mian)數(shu)(shu)學模(mo)型，插補(bu)加工出(chu)曲面(mian)輪廓，極大地簡化了編(bian)(bian)程(cheng)和程(cheng)序輸(shu)入，提高了加工的(de)(de)可(ke)靠性。
(3)在線(xian)編程過程中，數(shu)(shu)控系(xi)統(tong)不僅可以處理幾何信(xin)息，還可以處理工(gong)藝(yi)(yi)信(xin)息，數(shu)(shu)控系(xi)統(tong)內設有與該(gai)機(ji)床(chuang)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)(yi)相關的小型(xing)工(gong)藝(yi)(yi)數(shu)(shu)據庫或專(zhuan)家(jia)系(xi)統(tong)，系(xi)統(tong)可以自動選擇{zj0}的工(gong)藝(yi)(yi)參數(shu)(shu)。
4、數(shu)控車床的工況檢測、監(jian)控和(he)故(gu)障診斷。現代數(shu)控車床上裝(zhuang)有(you)工件尺寸檢測裝(zhuang)置(zhi)，對工件加工尺寸進(jin)行定期檢測，發現超(chao)(chao)差則及時發出報警或補償信號(hao)。紅外(wai)、超(chao)(chao)聲發射等監(jian)控裝(zhuang)置(zhi)可對刀(dao)(dao)具(ju)工況進(jin)行監(jian)控，遇有(you)刀(dao)(dao)具(ju)磨(mo)損超(chao)(chao)標或刀(dao)(dao)具(ju)破損時，系統(tong)能及時報警，以便調換刀(dao)(dao)具(ju)，從而保證加工產品的質(zhi)量。
目(mu)前，CNC系(xi)統中(zhong)已經(jing)采用了開機診斷(duan)運行(xing)診斷(duan)通信診斷(duan)和專家診斷(duan)系(xi)統等故(gu)(gu)障(zhang)自診斷(duan)技術，對(dui)故(gu)(gu)障(zhang)進(jin)行(xing)自動查找(zhao)分類(lei)、顯示及報警，以(yi)便于及時發現和排除系(xi)統的故(gu)(gu)障(zhang)。
5、采(cai)用(yong)功(gong)能(neng)(neng)很強的(de)可編程(cheng)(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)。對于(yu)數控(kong)車床輔助功(gong)能(neng)(neng)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)，以(yi)前都采(cai)用(yong)繼電(dian)器(qi)邏輯(ji)硬件電(dian)路，而(er)且(qie)要由(you)用(yong)戶設計(ji)制(zhi)(zhi)造。現代數控(kong)車床廣泛采(cai)用(yong)內裝型或獨(du)立型可編程(cheng)(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)PC( Programmable Controller),它(ta)有(you)專用(yong)的(de)32位微處理(li)器(qi)，基本指令執(zhi)行時(shi)間是(shi)0.2 us/step,有(you)梯形語(yu)言(yan)程(cheng)(cheng)序16000tf以(yi)上，可以(yi)采(cai)用(yong)C語(yu)言(yan)或Pas語(yu)言(yan)來(lai)(lai)編制(zhi)(zhi)PC程(cheng)(cheng)序，程(cheng)(cheng)序容量為68-256KB,在PC與CNC之間有(you)高速(su)窗口。采(cai)用(yong)C語(yu)言(yan)編程(cheng)(cheng)時(shi)，可以(yi)在個(ge)人計(ji)算機的(de)開發環境下工作。利用(yong)PC的(de)高速(su)處理(li)功(gong)能(neng)(neng)，使CNC與PC有(you)機地結(jie)合起來(lai)(lai)，而(er)且(qie)可以(yi)利用(yong)梯形圖( Ladder)的(de)監控(kong)功(gong)能(neng)(neng)，使機床的(de)故(gu)障診斷和維(wei)修更(geng)加方(fang)便。
6、機(ji)(ji)床的主機(ji)(ji)。數(shu)控車床的主機(ji)(ji)也有很多新的發展。表現如下：
(1)主(zhu)運動(dong)部件(jian)(jian)不(bu)斷實現電(dian)(dian)氣化的(de)高(gao)速(su)化。為了提高(gao)主(zhu)運動(dong)的(de)速(su)度和調速(su)范圍，減(jian)少機(ji)械(xie)傳動(dong)鏈(lian)，除采用直流(liu)調速(su)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)和交(jiao)流(liu)變頻調速(su)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)驅動(dong)主(zhu)軸(zhou)部件(jian)(jian)外，近年來(lai)更有采用內(nei)裝(zhuang)式(shi)主(zhu)軸(zhou)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的(de)機(ji)床出現，將主(zhu)軸(zhou)部件(jian)(jian)做在電(dian)(dian)機(ji)轉(zhuan)(zhuan)子上，從而大大提高(gao)了主(zhu)軸(zhou)轉(zhuan)(zhuan)速(su)，主(zhu)軸(zhou)轉(zhuan)(zhuan)速(su){zg}可(ke)達10000-1000ymin,而且僅用1.8s即可(ke)從零升(sheng)到(dao){zg}轉(zhuan)(zhuan)速(su)。
(2)增(zeng)加加工(gong)(gong)功能(neng)。集(ji)中(zhong)(zhong)工(gong)(gong)序(xu)可以提高生產率和工(gong)(gong)件的(de)形(xing)位精度。例如，采用(yong)自(zi)動換刀裝置(zhi)、自(zi)動更換工(gong)(gong)件機構(gou)、數控(kong)夾具等，開發出(chu)銑鏜加工(gong)(gong)中(zhong)(zhong)心(xin)、車削加工(gong)(gong)中(zhong)(zhong)心(xin)等機床；采用(yong)轉(zhuan)位主軸頭架，形(xing)成五面加工(gong)(gong)能(neng)力
(3)采用機(ji)(ji)電一體化(hua)和全封閉式結(jie)構。數(shu)控(kong)(kong)車床將(jiang)過去與主機(ji)(ji)分離的(de)(de)數(shu)控(kong)(kong)裝(zhuang)(zhuang)置、強電控(kong)(kong)制(zhi)裝(zhuang)(zhuang)置和液壓傳動油箱(xiang)等(deng)設備全部與主機(ji)(ji)合為一體，使(shi)結(jie)構緊(jin)湊，減少(shao)管(guan)線，減小占地面積；零件加(jia)工區域xx封閉在(zai)可以窺視的(de)(de)罩殼內，并采用自動排(pai)屑裝(zhuang)(zhuang)置，改善(shan)了加(jia)工環境和條(tiao)件；采用氣(qi)(qi)動、液壓機(ji)(ji)構以控(kong)(kong)制(zhi)各種輔(fu)助運動機(ji)(ji)構，利用集中的(de)(de)壓縮空氣(qi)(qi)動力，以xx液壓泵的(de)(de)耗能、發(fa)熱和噪(zao)聲等(deng)缺(que)陷(xian)。
(4)主機(ji)(ji)的(de)(de)大件采(cai)用(yong)焊(han)接結構(gou)(gou)和(he)(he)合(he)理的(de)(de)結構(gou)(gou)形式，可在減(jian)輕機(ji)(ji)床自重的(de)(de)情況(kuang)下，獲得極高(gao)(gao)的(de)(de)結構(gou)(gou)剛度(du)和(he)(he)抗震性。采(cai)用(yong)無(wu)級調(diao)速電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)，縮短機(ji)(ji)械傳動(dong)(dong)鏈(lian)的(de)(de)長度(du)，減(jian)小噪聲，提(ti)(ti)高(gao)(gao)機(ji)(ji)械效(xiao)率。采(cai)用(yong)低(di)摩擦(ca)阻力的(de)(de)滾(gun)珠絲杠螺(luo)母副、靜(jing)壓(ya)絲杠螺(luo)母副、滾(gun)動(dong)(dong)導(dao)(dao)軌(gui)、靜(jing)壓(ya)導(dao)(dao)軌(gui)及貼塑(su)導(dao)(dao)軌(gui)等(deng)傳動(dong)(dong)、導(dao)(dao)向(xiang)元件，極大地提(ti)(ti)高(gao)(gao)了傳動(dong)(dong)剛度(du)，減(jian)小了摩擦(ca)阻力，從而(er)提(ti)(ti)高(gao)(gao)了進給運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)動(dong)(dong)態響應性能和(he)(he)低(di)速運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)平(ping)穩(wen)性能。
更多關于數控車床的參數情況，可以咨詢我們，咨詢電話： 相關標簽：數控車床 廣東數控車床 taomeizhuang.cn