從數(shù)控系統(tǒng)方面進(jìn)行分析

數(shù)控系統(tǒng)的選配

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的“大腦”，對(duì)機(jī)床控制信息進(jìn)行運(yùn)算及處理。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的原理可分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)兩大類。

1、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)從控制方法來(lái)看，一般指開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維修調(diào)試方便、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但受步進(jìn)電機(jī)矩頻特性及精度、進(jìn)給速度、力矩三者之間相互制約，性能的提高受到限制。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)常用于數(shù)控線切割及一些速度和精度要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床、銑床等，在普通機(jī)床的數(shù)控化改造中也得到廣泛的應(yīng)用。開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控系統(tǒng)本身不帶位置檢測(cè)裝置，由數(shù)控系統(tǒng)送出一定數(shù)量和頻率的指令脈沖，由驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行機(jī)床定位。開環(huán)系統(tǒng)在外部因素影響的情況下，機(jī)床不動(dòng)作或動(dòng)作不到位，但系統(tǒng)已當(dāng)機(jī)床到達(dá)了位置，此時(shí)機(jī)床的加工精度將大大降低。但因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)迅速、工作穩(wěn)定可靠、調(diào)試及維修均很方便，加之價(jià)格十分低廉，因此目前在國(guó)內(nèi)至今仍有Z大的市場(chǎng)。

2、標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)包括半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)和全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。

半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)一般指機(jī)床的伺服電機(jī)的位置信號(hào)（光電編碼器）反饋到數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)能自動(dòng)進(jìn)行位置檢測(cè)和誤差比較，可對(duì)部分誤差進(jìn)行補(bǔ)償控制，因此其控制精度比開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)要高，但比全閉環(huán)的數(shù)控系統(tǒng)要低。

全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)除包括機(jī)床的伺服電機(jī)的位置反饋外，還有機(jī)床工作臺(tái)的位置檢測(cè)裝置（通常用光柵尺）的位置信號(hào)反饋到系統(tǒng)，從而形成全部位置隨動(dòng)控制，系統(tǒng)在加工過程中自動(dòng)檢測(cè)并補(bǔ)償所有的位置誤差。

全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的加工精度是Z高的，但這種系統(tǒng)的調(diào)試、維修極其困難，而且系統(tǒng)的價(jià)格很高，只適用于中、的數(shù)控機(jī)床上。

因?yàn)殚_環(huán)控制系統(tǒng)的價(jià)格比閉環(huán)控制系統(tǒng)要低得多，因此在選擇數(shù)控系統(tǒng)時(shí)，要考慮數(shù)控系統(tǒng)占整臺(tái)數(shù)控機(jī)床的價(jià)格成本比例，然后根據(jù)機(jī)床的配置情況及機(jī)床本身的要求，中、低檔機(jī)床采用開環(huán)控制系統(tǒng)，中、機(jī)床采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。

加工中心的高速、、高可靠性發(fā)展趨勢(shì)

一、高速度、率

眾所周知，機(jī)床向高速化方向發(fā)展，不但可以大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。是進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)國(guó)內(nèi)外機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。20世紀(jì)90年代以來(lái)，歐、美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家爭(zhēng)相開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床，加快機(jī)床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元(電主軸，轉(zhuǎn)速15000～100000r/min)、高速且高加/減速度的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件(快移速度60～120m/min，切削進(jìn)給速度高達(dá)60m/min)、率的自動(dòng)換刀裝置、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破，達(dá)到了新的技術(shù)水平。

二、

追求加工中心的，一直是世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家努力的方向。當(dāng)前，在機(jī)械加工的要求下，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由±10μm提高到±5μm；精密級(jí)加工中心的加工精度則從±3～5μm提高到±1～1.5μm，甚至更高。

三、高可靠性

隨著數(shù)控機(jī)床應(yīng)用領(lǐng)域的日益普及，數(shù)控機(jī)床的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造廠家和數(shù)控機(jī)床制造廠家十分注重和追求的目標(biāo)。數(shù)控機(jī)床也只有首先具有較高的可靠性，才能談得上高速度、率和。這已經(jīng)是眾多的數(shù)控系統(tǒng)制造廠家和高速立式加工中心制造廠家達(dá)成的共識(shí)。

立式加工中心與臥式加工中心在結(jié)構(gòu)上的差異

一、主軸結(jié)構(gòu)不同

立式加工中心是主軸垂直于地面，主軸軸線方向和重力方向一致，主軸通過立柱上的滑臺(tái)進(jìn)行的軸線方向進(jìn)給幾乎不受重力影響，但主軸中心線離立柱畢竟有一定的距離，懸伸太多會(huì)造成主軸剛性不夠?qū)е录庸ふ耦潿F(xiàn)象，因而立加主軸中心線離立柱的距離一般不會(huì)超過1200毫米；臥加是主軸平行于地面，主軸軸線方向和重力方向成九十度，重力直接對(duì)主軸沿軸線方向的進(jìn)給造成影響，故臥加的Z向進(jìn)給一般由工作臺(tái)或者立柱來(lái)實(shí)現(xiàn)，即主軸本身只進(jìn)行上下移動(dòng)、不進(jìn)行軸線方向的進(jìn)給。

二、立柱構(gòu)造不同

立式加工中心的立柱一般不移動(dòng)，為了追求剛性一般造得盡可能的粗壯。也有動(dòng)柱式立加，動(dòng)柱立加工作臺(tái)只做X或Y向運(yùn)動(dòng)，立柱相應(yīng)會(huì)做Y或X向運(yùn)動(dòng)，這種設(shè)計(jì)方式對(duì)立柱的驅(qū)動(dòng)電機(jī)有較大的功率要求。臥加的立柱一定是動(dòng)柱式的，正T型的臥加立柱沿X向移動(dòng)，倒T型的臥加立柱沿Z向移動(dòng)。移動(dòng)立柱的結(jié)構(gòu)要求立柱必須在滿足剛性的前提下盡可能的輕巧，國(guó)外機(jī)床往往用鋼板焊接結(jié)構(gòu)來(lái)解決這個(gè)問題。對(duì)于鋼板焊接結(jié)構(gòu)的利弊，老金會(huì)另外開主題講述。

三、兩者的工作臺(tái)形式不同

立式加工中心工作臺(tái)一般為十字滑臺(tái)結(jié)構(gòu)的T型槽工作臺(tái)，有兩套運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)相互垂直方向的工作臺(tái)移動(dòng)，X向進(jìn)給的工作臺(tái)覆蓋在負(fù)責(zé)Y向進(jìn)給的導(dǎo)軌之上。臥加的工作臺(tái)只做X或Y向運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)形式一般為點(diǎn)陣螺孔臺(tái)面的旋轉(zhuǎn)式工作臺(tái)，相對(duì)較容易選裝交換式雙工作臺(tái)。

四、兩者所使用的刀庫(kù)不同

立式加工中心常用斗笠式刀庫(kù)和圓盤機(jī)械手式刀庫(kù)。臥加常用鏈?zhǔn)綑C(jī)械手刀庫(kù)。

五、兩者聯(lián)動(dòng)的軸數(shù)不同

常規(guī)立式加工中心為三軸聯(lián)動(dòng)，可以擴(kuò)展為四軸或者五軸，臥加標(biāo)配四軸三聯(lián)動(dòng)，可以擴(kuò)展為五軸。