数控车床的伺服系统(数控车床的伺服系统由什么组成)

海潮机械 2023-01-27 22:57 编辑:admin 219阅读

1. 数控车床的伺服系统由什么组成

伺服电机

速度快

操作便捷

可靠性好

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

2. 数控车床主要由机床主体操作面板和伺服系统组成

伺服电机与步进电机有什么区别?

1.二者控制速度的原理不同:伺服电机是闭环控制(通过编码器反馈等完成),即会实时测定电机的速度;步进电机是开环控制,输入一个脉冲步进电机就会转过一固定的角度,但是不对速度进行测定。

2.伺服电机的启动转矩很大,即启动快。很短的时间内就可以达到额定速度。适宜频繁启停而且有启动转矩要求的情况,同时伺服电机的功率可以做到很大,在生产中用的很广泛。步进电机的启动,就比较慢,要经过频率从低到高的过程。步进电机一般不具备过载能力,而伺服电机的可以。

伺服机床遇到过载,或是铁削阻止了加工等问题机床会马上报警,而不会影响加工精度,报废产品。如果机床配置的是步进电机,当遇到这种情况,机床会继续工作不会报警,加工出来的产品就会出现精度误差导致产品报废。至于价钱方面肯定是伺服数控机床要比步进数控机床贵大概10000元左右。

3. 数控机床伺服系统分为

数控铣床可分为:

(1)按数控系统的功能分类

数控铣床可分为经济型数控铣床、全功能数控铣床和高速铣削数控铣床等。

1)经济型数控铣床

一般采用经济型数控系统,进给采用步进电动机,位置是开环控制·如使用西门子8025等系统,开环控制,可以实现三轴联动.这种铣床成本低,功能简单,加工精度不高,适合于一般复杂零件的加工。一般有工作台升降式和床身式两种类型。

2)全功能数控铣床

使用全功能数控系统,采用半闭环或全闭环位置控制,数控系统功能丰富,一般可以实现四坐标以上的联动,加工适用性强,应用最广泛。

3)高速铣削数控铣床

高速铣削是数控加工的一个发展方向,技术已经比较成熟,己逐渐得到广泛的应用。这类数控铣床采用全新的机床结构、功能部件和功能强大的数控系统并配以加工性能优越的刀具系统,加工时主轴转速一般为8000~40000r/min,切削进给速度可达10~30m/min,可以对大面积的曲面进行高效率,高质量的加工.但这种机床价格昂贵,使用成本较高。

(2)按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类

数控铣床可以分为数控立式铣床、数控卧式和数控龙门铣床等。

1)立式数控铣床

立式数控铣床是数控铣床中数量最多的一种,应用范围最广。小型数控铣床X、Y、Z方向的移动一般都由工作台完成;主运动由主轴完成,与普通立式升降台铣床相似。中型数控立铣的纵向和横向移动一般由工作台完成,且工作台还可以手动升降‘主轴除完成主运动外,还能沿垂直方向伸缩。

2)卧式数控铣床

卧式数控铣床与通用卧式铣床相间.其主轴轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能,卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或无能转盘来实现四坐标和五坐标加工.这样不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来,而且可以实现一次装夹,通过转盘改变工位,进行“四面体加工”。尤其是万能数控转盘可以把工件上各种不同的角度或空间角度的加工面摆成水平加工.这样,可以省去很多专用夹具或专用角度的成型铣刀。对于箱体类零件或需要在一次装夹中改变工位的零件来说,选择带数控转盘的卧式数控铣床进行加工是非常合适的。

4. 数控机床伺服驱动系统的基本组成

1、主机:包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。功能:用于完成各种切削加工的机械部件。

2、数控装置:包括硬件以及相应的软件。功能:用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。

3、驱动装置:包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。功能:他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

4、辅助装置:指数控机床的一些必要的配套部件。功能:用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。

5、编程及其他附属设备。功能:可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

一、数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够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。

数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。

二、特点:

1、对加工对象的适应性强,适应模具等产品单件生产的特点,为模具的制造提供了合适的加工方法;

2、加工精度高,具有稳定的加工质量;

3、可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;

4、加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;

5、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);

6、机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;

5. 数控车床的数控系统的组成有哪些

它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。

2、控制介质与输入输出设备

控制介质是记录零件加工程序的媒介

输入输出设备是CNC系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。

3、 CNC装置(CNC单元)

组成:计算机系统、位置控制板、PLC接口板,通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。

作用:根据输入的零件加工程序进行相应的处理(如运动轨迹处理、机床输入输出处理等),然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等),所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合,合理组织,使整个系统有条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心

4、 伺服单元、驱动装置和测量装置

伺服单元和驱动装置

主轴伺服驱动装置和主轴电机

进给伺服驱动装置和进给电机测量装置位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。

作用 保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令:

进给运动指令:实现零件加工的成形运动(速度和位置控制)。

主轴运动指令,实现零件加工的切削运动(速度控制)

5、 PLC、机床I/O电路和装置

PLC (Programmable Logic Controller):用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制,它由硬件和软件组成;

机床I/O电路和装置:实现I/O控制的执行部件(由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路;功能:接受CNC的M、S、T指令,对其进行译码并转换成对应的控制信号,控制辅助装置完成机床相应的开关动作

接受操作面板和机床侧的I/O信号,送给CNC装置,经其处理后,输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。

二、数控机床机械部分:数控机床的主体,是实现制造加工的执行部件。

组成:由主运动部件、进给运动部件(工作台、拖板以及相应的传动机构)、支承件(立柱、床身等)以及特殊装置(刀具自动交换系统工件自动交换系统)和辅助装置(如排屑装置等)。

6. 数控车床按伺服驱动系统的分类

数控机床中按伺服系统可以分为开环控制、半闭环控制和闭环控制三种。

开环控制:不带位置反馈装置的控制方式。加工精度一般在0.02-0.05mm精度左右。

半闭环控制:在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检测装置,通过检测伺服电动机的转角间接地检测出运动部件的位移反馈给数控装置的比较器,与输入的指令进行比较,用差值控制运动部件。加工精度一般在0.01-0.02mm精度左右。

闭环控制:在机床的最终的运动部件的相应位置直接直线或回转式检测装置,将直接测量到的位移或角位移值反馈到数控装置的比较器中与输入指令移量进行比较,用差值控制运动部件,使运动部件严格按实际需要的位移量运动。加工精度一般在0.002-0.01mm精度左右。

扩展资料

伺服系统为数控机床的重要组成部分,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。

由于伺服系统为数控机床的最后环节,其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标,因此,对数控机床的伺服驱动装置,要求具有良好的快速反应性能,准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号,并能忠实地执行来自数控装置的指令,提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。

伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。

测量元件将数控机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中,数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较,并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。