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如何選擇數(shù)控系統(tǒng)

    數(shù)控系統(tǒng)包括數(shù)控裝置，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)（進(jìn)給速度控制單元和伺服電機(jī)）、主軸驅(qū)動(dòng)（主軸速度控制單元和主軸電機(jī)）和檢測元件。選用數(shù)控系統(tǒng)時(shí)應(yīng)包括以下四大內(nèi)容。

　　1.數(shù)控裝置的選擇

　　（1）類型的選擇

　　根據(jù)數(shù)控車床類型選擇相應(yīng)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(yīng)有針對(duì)性的進(jìn)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，cnc數(shù)控車床培訓(xùn)，4軸，5軸，甚至10多軸，20多軸；聯(lián)動(dòng)軸數(shù)有2軸或3軸以上，進(jìn)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(biāo)不同，價(jià)格亦不同，厚街cnc數(shù)控車床，應(yīng)根據(jù)機(jī)床實(shí)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(dòng)。不要追求新出新品，應(yīng)合理選擇。

　?。?）功能的選擇

　　一個(gè)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(duì)象，有的為了提高加工質(zhì)量， 信譽(yù)好CNC數(shù)控車床，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(guān)的，選擇這項(xiàng)還必須選另一項(xiàng)。因此要根據(jù)機(jī)床的設(shè)計(jì)要求來選擇，不要不加分析，選擇功能過多步驟，而把相關(guān)功能漏訂，使數(shù)控車床功能降低，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(dú)立型兩種。選用內(nèi)裝型，它有不同型號(hào)，首先要根據(jù)數(shù)控裝置與機(jī)床之間的輸入輸出信號(hào)點(diǎn)數(shù)來選擇。選用的點(diǎn)數(shù)要筆實(shí)用點(diǎn)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(jì)順序程序規(guī)模選擇存儲(chǔ)容量。程序規(guī)模隨著機(jī)床復(fù)雜程度的增加，存儲(chǔ)容量也隨著增大，要根據(jù)具體情況合理選擇。還有處理時(shí)間、指令功能、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、內(nèi)部繼電器等技術(shù)規(guī)格，數(shù)量也應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

　　（4）價(jià)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(jià)格上有很大差異，應(yīng)在滿足控制類型、性能、功能選擇的基礎(chǔ)上，綜合分析性能價(jià)格比，選擇性能價(jià)格比高的數(shù)控裝置，以便降低成本。

　?。?）技術(shù)服務(wù)的選擇

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

　　2.進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的選擇

　　（1）優(yōu)先選用交流伺服電機(jī)，因?yàn)樗c直流電機(jī)比較，轉(zhuǎn)子慣量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，輸出功率大，轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，應(yīng)用環(huán)境不受限制。

　?。?）通過正確計(jì)算加在電機(jī)軸上的負(fù)載條件來選擇合適規(guī)格的伺服電機(jī)。

　?。?）進(jìn)給驅(qū)動(dòng)制造廠家對(duì)生產(chǎn)的進(jìn)給速度控制單元和伺服電機(jī)提供系列的成套產(chǎn)品，所以當(dāng)選好伺服電機(jī)之后，cnc數(shù)控車床五金配件加工，由產(chǎn)品說明書選用相應(yīng)的速度控制單元。

　　3.主軸驅(qū)動(dòng)的選擇

　　（1）優(yōu)先選用主流主軸電機(jī)，因?yàn)樗鼪]有像直流主軸電機(jī)那樣的換向、高轉(zhuǎn)速和大容量的限制，恒功率調(diào)速范圍大，噪聲低，價(jià)格便宜。目前國際上已有85%數(shù)控車床采用交流主軸驅(qū)動(dòng)。

　?。?）按下列原則選擇主軸電機(jī)：

　?、俑鶕?jù)不同的機(jī)床計(jì)算出切削功率，所選電機(jī)應(yīng)滿足這個(gè)要求；②根據(jù)要求的主軸加減速時(shí)間，計(jì)算出電機(jī)功率不應(yīng)超過電機(jī)的輸出功率；③在要求主軸頻繁起、制動(dòng)的場合、必須計(jì)算出平均功率，其值不能超過電機(jī)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(yīng)在電機(jī)能夠提供的功率范圍之內(nèi)。

　　（3）主軸驅(qū)動(dòng)制造廠家對(duì)生產(chǎn)的主軸速度控制單元和主軸電機(jī)提供系列的成套產(chǎn)品，所以當(dāng)選好主軸電機(jī)之后，由產(chǎn)品說明書選用相應(yīng)的主軸速度控制單元。

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

　　4.檢測元件的選擇

　　（1）根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)位置控制方案，對(duì)機(jī)床直線位移采用直接或間接測量，而選用直線型或旋轉(zhuǎn)型檢測元件。目前深圳數(shù)控車床廣泛采用半閉環(huán)控制，選用旋轉(zhuǎn)型角度測量元件（旋轉(zhuǎn)變壓器、脈沖編碼器）

　?。?）根據(jù)數(shù)控車床要求檢測精度還是速度，選用位置或轉(zhuǎn)速檢測元件（測試發(fā)電機(jī)、脈沖編碼器）。一般來說，大型機(jī)床以滿足速度要求為主，高精度、中小型機(jī)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(gè)數(shù)量級(jí)。

　　（3）目前數(shù)控車床常用的檢測元件是光電脈沖編碼器，它根據(jù)數(shù)控車床的滾珠絲杠螺距、數(shù)控系統(tǒng)的移動(dòng)但聞、指令倍率和檢測倍率等來選用相應(yīng)規(guī)格的脈沖編碼器。

　?。?）選擇檢測元件時(shí)，要考慮到數(shù)控裝置有相應(yīng)的接口電路。

提高數(shù)控機(jī)床加工精度的幾點(diǎn)思考

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      在數(shù)控機(jī)床中，精度的表示主要是由誤差大小來表示的，具體精度分為兩種，包括靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)精度。其中靜態(tài)精度指的是在機(jī)床不工作不切削的狀態(tài)下檢測出來的，主要指標(biāo)為機(jī)床本身的幾何精度以及定位精度，這種精度對(duì)于機(jī)床精度的檢測來說只能表現(xiàn)機(jī)床的原始精度；動(dòng)態(tài)精度顧名思義則是機(jī)床在切削過程中所檢測和達(dá)到的精度，該精度值的測量包括了機(jī)床的原始精度以及在加工過程中環(huán)境以及工藝問題影響后的精度表示，包括了加工過程中選用的刀具、工件、振動(dòng)等帶來的誤差。在機(jī)床的生產(chǎn)過程中對(duì)于機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度不能有效的控制，能夠保證的就是機(jī)床的靜態(tài)精度，原始制造的精度，數(shù)控機(jī)床的加工精度則有很多方面的影響因素，這將是下文的主要探討內(nèi)容。

   數(shù)控機(jī)床加工精度的影響因素

　　機(jī)床本身的誤差在大量的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)中表明，機(jī)床的65.7%以上，在安裝時(shí)就不能完全符合其相關(guān)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，在工作當(dāng)中90%的數(shù)控機(jī)床都處于一個(gè)失準(zhǔn)的工作環(huán)境和狀態(tài)下，這種情況就決定了機(jī)床工作狀態(tài)監(jiān)控的重要性，機(jī)床精度的測試對(duì)于機(jī)床精度的保障來說是一個(gè)必要的基礎(chǔ)，能夠?qū)α慵募庸ぞ雀玫谋Ｕ稀?

　　溫度影響除了機(jī)床本身的精度誤差之外，機(jī)床在車間環(huán)境下的運(yùn)作也會(huì)受到影響，包括車間的溫度浮動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱以及接卸摩擦、介質(zhì)影響等，這些問題都會(huì)對(duì)機(jī)床的形態(tài)以及精度造成一定程度的影響，機(jī)床的溫度變化就會(huì)出現(xiàn)調(diào)整精度的喪失，對(duì)機(jī)床的精度以及加工工件的尺寸和精度有所影響。同時(shí)，溫度升高也使軸承間隙發(fā)生變化，進(jìn)而影響加工精度。另一方面，溫度升高使溫度分布不均勻，造成各零件或零件各部分之間的相互位置關(guān)系發(fā)生變化，從而造成零件的位移或扭曲。

　　反向偏差所謂的反向偏差指的是在數(shù)控機(jī)床的工作中由于坐標(biāo)軸在傳動(dòng)過程中造成的反向死區(qū)或者反向間隙造成的誤差現(xiàn)象，也可以成為反向間隙或者失動(dòng)量。對(duì)于采用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，反向偏差的存在就會(huì)影響到機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度，從而影響產(chǎn)品的加工精度。

　　間隙誤差數(shù)控機(jī)床的加工過程中需要用到傳動(dòng)鏈，傳動(dòng)鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生一些間隙，這些間隙就容易造成誤差，尤其是在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中機(jī)床沒有產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，這就會(huì)造成數(shù)控機(jī)床的震蕩或者較大的誤差問題。