CNC数控系统原理以及功能(滚齿机/凸轮走心机/铣床/车床)应用
一、根据功能水平分类
(1)经济型数控系统
(2)普及型数控系统
(3)高档型数控系统
一般是指具有多通道(两个及以上)数控设备控制能力,具有双驱控制、5轴及以上的插补联动功能、斜面加工、样条插补、双向螺距误差补偿、直线度和垂直度误差补偿、刀具管理及刀具长度和半径补偿功能、高静态精度(分辨率0.001μm即最小分辨率为1nm)和高动态精度(随动误差0.01mm以内)、高速度及完备的PLC控制功能数控系统。
CNC数控系统由三大部分组成:控制系统,伺服系统和位置测量系统。
1)控制系统按加工工件程序进行插补运算,发出控制指令到伺服驱动系统;控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。还包括一个通讯单元,它可完成CNC、PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。
2)伺服驱动系统将控制指令放大,由伺服电机驱动机械按要求运动;伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。
(1)车削、铣削类数控系统数控车床系统
针对数控车床控制的数控系统和针对加工中心控制数控系统。这一类数控系统属于最常见的数控系统。FANUC用T,M来区别这两大类型号。西门子则是在统一的数控内核上配置不同的编程工具:Shopmill,shopturn来区别。两者最大的区别在于:车削系统要求能够随时反映刀尖点相对于车床轴线的距离,以表达当前加工工件的半径,或乘以2表达为直径;车削系统有各种车削螺纹的固定循环;车削系统支持主轴与C轴的切换,支持端面直角坐标系或回转体圆柱面坐标系编程,而数控系统要变换为极坐标进行控制;而对于铣削数控系统更多地要求复杂曲线、曲面的编程加工能力,包括五轴和斜面的加工等。随着车铣复合化工艺的日益普及,要求数控系统兼具车削、铣削功能。
(2)磨削数控系统
针对磨床控制的专用数控系统。与其他数控系统的区别主要在于要支持工件在线量仪的接入,量仪主要监测尺寸是否到位,并通知数控系统退出磨削循环。磨削数控系统还要支持砂轮修整,并将修正后的砂轮数据作为刀具数据计入数控系统。此外,磨削数控系统的PLC还要具有较强的温度监测和控制回路,还要求具有与振动监测、超声砂轮切入监测仪器接入,协同工作的能力。对于非圆磨削,数控系统及伺服驱动在进给轴上需要更高的动态性能。有些非圆加工(例如凸轮)由于被加工表面高精度和高光洁度要求,数控系统对曲线平滑技术方面也要有特殊处理。
⑶面向特种加工数控系统
这类系统为了适应特种加工往往需要有特殊的运动控制处理和加工作动器控制。例如,并联机床控制需要在常规数控运动控制算法加入相应并联结构解耦算法;线切割加工中需要支持沿路径回退;冲裁切割类机床控制需要C轴保持冲裁头处于运动轨迹切线姿态;齿轮加工则要求数控系统能够实现符合齿轮范成规律的电子齿轮速比关系或表达式关系;激光加工则要保证激光头与板材距离恒定;电加工则要数控系统控制放电电源;激光加工则需要数控系统控制激光能量。
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3、按照伺服系统的控制方式分类
CNC数控系统原理以及功能(滚齿机/凸轮走心机/铣床/车床)应用
按照伺服系统的控制方式,可以把数控系统分为以下几类:
(1)开环控制数控系统