時間:2011-01-13 15:07:11來æºï¼šxuliyuan
1引言
數控技術是數å—ç¨‹åºæŽ§åˆ¶æ•¸æŽ§æ©Ÿæ¢°å¯¦ç¾è‡ªå‹•å·¥ä½œçš„æŠ€è¡“ã€‚å®ƒå»£æ³›ç”¨äºŽæ©Ÿæ¢°åˆ¶é€ å’Œè‡ªå‹•åŒ–é ˜åŸŸï¼Œè¼ƒå¥½åœ°è§£æ±ºå¤šå“種ã€å°æ‰¹é‡å’Œå¾©é›œé›¶ä»¶åР工以åŠç”Ÿç”¢éŽç¨‹è‡ªå‹•化å•題。隨著計算機ã€è‡ªå‹•æŽ§åˆ¶æŠ€è¡“çš„é£›é€Ÿç™¼å±•ï¼Œæ•¸æŽ§æŠ€è¡“å·²å»£æ³›åœ°æ‡‰ç”¨äºŽæ•¸æŽ§æ©ŸåºŠã€æ©Ÿå™¨äººä»¥åŠå„類機電一體化è¨å‚™ä¸Šã€‚åŒæ™‚ï¼Œç¤¾æœƒç¶“æ¿Ÿçš„é£›é€Ÿç™¼å±•ï¼Œå°æ•¸æŽ§è£ç½®å’Œæ•¸æŽ§æ©Ÿæ¢°è¦æ±‚在ç†è«–å’Œæ‡‰ç”¨æ–¹é¢æœ‰è¿…速的發展和æé«˜ã€‚
伺æœç³»çµ±æ˜¯æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠçš„é‡è¦çµ„æˆéƒ¨åˆ†ï¼Œæ•¸æŽ§æ©ŸåºŠçš„精度和速度指標ç‰å¾€å¾€ç”±ä¼ºæœç³»çµ±æ±ºå®šã€‚隨著技術的發展,高精度ã€é«˜æ€§èƒ½çš„交æµä¼ºæœå·²æˆç‚ºä¼ºæœç³»çµ±ç™¼å±•的新趨勢。
2 概述
  數控車床åˆç¨±ç‚º CNC車床,å³è¨ˆç®—æ©Ÿæ•¸å—æŽ§åˆ¶è»ŠåºŠï¼Œæ˜¯ç›®å‰åœ‹å…§ä½¿ç”¨é‡æœ€å¤§ï¼Œè¦†è“‹é¢æœ€å»£çš„一種數控機床,一般由入ã€è¼¸å‡ºè£ç½®ã€æ•¸æŽ§è£ç½®ã€ä¼ºæœç³»çµ±ã€æª¢æ¸¬å饋è£ç½®å’Œæ©ŸåºŠä¸»æ©Ÿç‰çµ„æˆã€‚它是數控機床的主è¦å“ç¨®ä¹‹ä¸€ï¼Œè§£æ±ºäº†å¤§éƒ¨åˆ†æ©Ÿæ¢°é›¶ä»¶çš„è‡ªå‹•åŒ–åŠ å·¥å•題æˆç‚ºæœ€ä¸»è¦çš„æ©Ÿæ¢°åŠ å·¥è¨å‚™ï¼Œåœ¨æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠä¸å 有éžå¸¸é‡è¦çš„ä½ç½®ï¼Œå¹¾å年來一直å—到世界å„國的普éé‡è¦–并得到了迅速的發展。
數控機床伺æœé©…動系統的基本組æˆå¦‚下圖1所示。
數控機床的伺æœé©…動系統按有無å饋檢測單元分為開環和閉環兩種類型,這兩種類型的伺æœé©…動系統的基本組æˆä¸å®Œå…¨ç›¸åŒã€‚但ä¸ç®¡æ˜¯å“ªç¨®é¡žåž‹ï¼ŒåŸ·è¡Œå…ƒä»¶åŠå…¶é©…動控制單元都必ä¸å¯å°‘。驅動控制單元的作用是將進給指令轉化為驅動執行元件所需è¦çš„信號形å¼ï¼ŒåŸ·è¡Œå…ƒä»¶å‰‡å°‡è©²ä¿¡è™Ÿè½‰åŒ–為相應的機械ä½ç§»ã€‚å°äºŽé–‰ç’°ä¼ºæœé©…動系統來說,它是由執行元件ã€é©…å‹•æŽ§åˆ¶å–®å…ƒã€æ¯”較控制環節ã€å饋檢測單元ã€ä»¥åŠæ©ŸåºŠç‰çµ„æˆã€‚å饋檢測單元將工作臺的實際ä½ç½®æª¢æ¸¬åŽå饋給比較控制環節,比較控制環節將指令信號和å饋信號進行比較,以兩者的差值作為伺æœç³»çµ±çš„跟隨誤差經驅動控制單元,驅動和控制執行元件帶動工作臺é‹å‹•。在CNC系統ä¸ï¼Œç”±äºŽè¨ˆç®—機的引入,比較控制環節的功能由軟件完æˆï¼Œå¾žè€Œå°Žè‡´ç³»çµ±çµæ§‹çš„一些改變,但基本上還是由執行元件ã€åé¥‹æª¢æ¸¬å–®å…ƒã€æ¯”較控制環節ã€é©…動控制單元和機床組æˆã€‚
3 æ•¸æŽ§è¡Œæ¥æ‡‰ç”¨å‰æ™¯å±•望
高速ã€é«˜ç²¾åŠ å·¥æŠ€è¡“åŠè£å‚™çš„æ–°è¶¨å‹¢éš¨è‘—時代發展,效率æˆäº†æ•ˆç›Šçš„æœ€æ ¹æœ¬å› ç´ ï¼Œæˆ‘å€‘æ£è™•äºŽåˆ¶é€ æŠ€è¡“å¿«é€Ÿç™¼å±•çš„æ™‚æœŸï¼Œæ•¸æŽ§ç³»çµ±çš„åŠ å·¥ç²¾åº¦ä¾¿ç›´æŽ¥å½±éŸ¿æ•´é«”åŠ å·¥æ™‚é–“ã€‚
數控機床的伺æœç³»çµ±åœ¨ä½ç½®ä¼ºæœæŽ§åˆ¶ç³»çµ±çš„ä½ç½®ç²¾åº¦åœ¨å¾ˆå¤§ç¨‹åº¦ä¸Šæ±ºå®šäº†æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠçš„åŠ å·¥ç²¾åº¦ã€‚å› æ¤ä½ç½®ç²¾åº¦æ˜¯ä¸€å€‹æ¥µç‚ºé‡è¦çš„æŒ‡æ¨™ã€‚數控機床的伺æœç³»çµ±ç‚ºäº†ä¿è‰æœ‰è¶³å¤ çš„ä½ç½®ç²¾åº¦ï¼Œä¸€æ–¹é¢æ˜¯æ£ç¢ºé¸æ“‡ç³»çµ±ä¸é–‹ç’°æ”¾å¤§å€æ•¸çš„大å°ï¼Œå¦ä¸€æ–¹é¢æ˜¯å°ä½ç½®æª¢æ¸¬å…ƒä»¶æå‡ºç²¾åº¦çš„è¦æ±‚ã€‚å› ç‚ºåœ¨é–‰ç’°æŽ§åˆ¶ç³»çµ±ä¸ï¼Œæ•¸æŽ§æ©ŸåºŠçš„伺æœç³»çµ±å°äºŽæª¢æ¸¬å…ƒä»¶æœ¬èº«çš„誤差和被檢測é‡çš„å差是很難å€åˆ†å‡ºä¾†çš„,å饋檢測元件的精度å°ç³»çµ±çš„精度常常起著決定性的作用。å¯ä»¥èªªï¼Œæ•¸æŽ§æ©ŸåºŠçš„åŠ å·¥ç²¾åº¦ä¸»è¦ç”±æª¢æ¸¬ç³»çµ±çš„精度決定。
ä½ç§»æª¢æ¸¬ç³»çµ±èƒ½å¤ 測é‡çš„æœ€å°ä½ç§»é‡ç¨±åšåˆ†è¾¨çŽ‡ã€‚åˆ†è¾¨çŽ‡ä¸åƒ…å–æ±ºäºŽæª¢æ¸¬å…ƒä»¶æœ¬èº«ï¼Œæ•¸æŽ§æ©ŸåºŠçš„伺æœç³»çµ±ä¹Ÿå–決于測é‡ç·šè·¯ã€‚
æ‰€é¸æ“‡çš„æ¸¬é‡ç³»çµ±çš„分辨率或脈沖當é‡ï¼Œä¸€èˆ¬è¦æ±‚æ¯”åŠ å·¥ç²¾åº¦é«˜ä¸€å€‹æ•¸é‡ç´šã€‚
數控機床的伺æœç³»çµ±çš„å¯é 度是評價å¯é 性的主è¦å®šé‡æŒ‡æ¨™ä¹‹ä¸€ï¼Œå…¶å®šç¾©ç‚ºï¼šç”¢å“在è¦å®šæ¢ä»¶ä¸‹å’Œè¦å®šæ™‚間內,完æˆè¦å®šåŠŸèƒ½çš„æ¦‚çŽ‡ã€‚å°æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠä¾†èªªï¼Œå®ƒçš„è¦å®šæ¢ä»¶æ˜¯æŒ‡å…¶ç’°å¢ƒæ¢ä»¶ã€å·¥ä½œæ¢ä»¶åŠå·¥ä½œæ–¹å¼ç‰ï¼Œä¾‹å¦‚æº«åº¦ã€æ¿•åº¦ã€æŒ¯å‹•ã€é›»æºã€å¹²æ“¾å¼·åº¦å’Œæ“作è¦ç¨‹ç‰ã€‚
  é€™é‡Œçš„åŠŸèƒ½ä¸»è¦æŒ‡æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠçš„使用功能,例如數控機床的å„ç¨®æ©Ÿèƒ½ï¼Œä¼ºæœæ€§èƒ½ç‰ã€‚平凿•…障(失效)間隔時間(MTBFï¼‰æ˜¯æŒ‡ç™¼ç”Ÿæ•…éšœç¶“ä¿®ç†æˆ–æ›´æ›é›¶ä»¶é‚„能繼續工作的å¯ä¿®å¾©è¨å‚™æˆ–系統,數控機床的伺æœç³»çµ±å¾žä¸€æ¬¡æ•…éšœåˆ°ä¸‹ä¸€æ¬¡æ•…éšœçš„å¹³å‡æ™‚間,數控機床常用它作為å¯é æ€§çš„å®šé‡æŒ‡æ¨™ã€‚
數控機床的伺æœç³»çµ±ç”±äºŽæ•¸æŽ§è£ç½®é‡‡ç”¨å¾®æ©ŸåŽï¼Œå…¶å¯é 性大大æé«˜ï¼Œæ‰€ä»¥ä¼ºæœç³»çµ±çš„å¯é 性就相å°çªå‡ºã€‚它的故障主è¦ä¾†è‡ªä¼ºæœå…ƒä»¶åŠæ©Ÿæ¢°å‚³å‹•部分。數控機床的伺æœç³»çµ±é€šå¸¸æ¶²å£“伺æœç³»çµ±çš„å¯é 性比電氣伺æœç³»çµ±å·®ï¼Œé›»ç£é–¥ã€ç¹¼é›»å™¨ç‰é›»ç£å…ƒä»¶çš„å¯é 性較差,應盡é‡ç”¨ç„¡æŽ¥è§¸é»žå…ƒä»¶ä»£æ›¿ã€‚ ç›®å‰æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠå› å—元件質é‡ã€å·¥è—æ¢ä»¶åŠè²»ç”¨ç‰é™åˆ¶ï¼Œå…¶å¯é 性還ä¸å¾ˆé«˜ã€‚
5軸è¯å‹•åŠ å·¥å’Œå¾©åˆåŠ å·¥æ©ŸåºŠå¿«é€Ÿç™¼å±•
五軸è¯å‹•數控機床是一種科技å«é‡é«˜ã€ç²¾å¯†åº¦é«˜å°ˆé–€ç”¨äºŽåŠ å·¥å¾©é›œæ›²é¢çš„æ©ŸåºŠï¼Œé€™ç¨®æ©ŸåºŠç³»çµ±å°ä¸€å€‹åœ‹å®¶çš„航空ã€èˆªå¤©ã€è»äº‹ã€ç§‘ç ”ã€ç²¾å¯†å™¨æ¢°ã€é«˜ç²¾é†«ç™‚è¨å‚™ç‰ç‰è¡Œæ¥æœ‰è‘—舉足輕é‡çš„影響力。 ç›®å‰ï¼Œäº”軸è¯å‹•數控機床系統是解決葉輪ã€è‘‰ç‰‡ã€èˆ¹ç”¨èžºæ—‹æ§³ã€é‡åž‹ç™¼é›»æ©Ÿè½‰åã€æ±½è¼ªæ©Ÿè½‰åã€å¤§åž‹æŸ´æ²¹æ©Ÿæ›²è»¸ç‰ç‰åŠ å·¥çš„å”¯ä¸€æ‰‹æ®µã€‚
五軸è¯å‹•åŠ å·¥ä¸å¿ƒæœ‰é«˜æ•ˆçއã€é«˜ç²¾åº¦çš„特點,工件一次è£å¤¾å°±å¯å®Œæˆäº”é¢é«”çš„åŠ å·¥ã€‚è‹¥é…以五軸è¯å‹•的高檔數控系統,還å¯ä»¥å°å¾©é›œçš„空間曲é¢é€²è¡Œé«˜ç²¾åº¦åŠ å·¥ï¼Œæ›´èƒ½å¤ é©æ‡‰åƒæ±½è»Šé›¶éƒ¨ä»¶ã€é£›æ©Ÿçµæ§‹ä»¶ç‰ç¾ä»£æ¨¡å…·çš„åŠ å·¥ã€‚
4æ±èƒ½ä¼ºæœç³»çµ±å„ªå‹¢
1. 伺æœçš„高分辨率å¯ä»¥æœ‰æ•ˆæ»¿è¶³æ•¸æŽ§ç³»çµ±å°é«˜ç²¾åº¦çš„è¦æ±‚。
2. 伺æœçš„éŸ¿æ‡‰é »å¯¬èŒƒåœå»£ï¼Œå¯ä»¥æœ‰æ•ˆé©æ‡‰æ•¸æŽ§ç³»çµ±å°è² è¼‰è®ŠåŒ–å’Œå¿«é€ŸéŸ¿æ‡‰çš„è¦æ±‚。
3. ä¼ºæœæä¾›è±å¯Œçš„åƒæ•¸è¨ç½®ï¼Œé€šéŽè¨ç½®é›»å齒輪比ã€åˆ†é »ç³»æ•¸ã€S型曲線ã€å¢žç›Šæ¿¾æ³¢åƒæ•¸ç‰å¯ä»¥æœ‰æ•ˆçš„é…åˆä¸Šä½æ©Ÿç³»çµ±å®ŒæˆåŠ å·¥ã€‚
4. 伺æœä½Žé€Ÿç©©æ…‹ç²¾åº¦é«˜ã€èª¿é€ŸèŒƒåœå»£ï¼Œå¯ä»¥é©æ‡‰æœ‰äº›ç‰¹æ®Šè¡Œæ¥å°é€Ÿåº¦çš„è¦æ±‚。
5. 伺æœçš„å¯é 性好,å¯ä»¥ä½¿ç”¨å„種惡劣環境,有效æé«˜ç³»çµ±ç©©å®šæ€§å’ŒæŠ—干擾能力。
6. ä¼ºæœæä¾›è±å¯Œçš„æŽ¥å£ï¼Œå¯ä»¥æœ‰æ•ˆçš„與系統åŠä¸Šä½æ©Ÿè»Ÿä»¶é€šè¨Šï¼Œäº¤æ›æ•¸æ“šã€‚é€²ä¸€æ¥æé«˜å·¥æ¥è‡ªå‹•化。
5çµæŸèªž
總之,作為數控機床的é‡è¦åŠŸèƒ½éƒ¨ä»¶ï¼Œä¼ºæœç³»çµ±çš„ç‰¹æ€§ä¸€ç›´æ˜¯å½±éŸ¿ç³»çµ±åŠ å·¥æ€§èƒ½çš„é‡è¦æŒ‡æ¨™ã€‚æ±èƒ½ä¼ºæœå¾ˆå¥½çš„æ»¿è¶³äº†æ•¸æŽ§è¡Œæ¥çš„è¦æ±‚,為國產數控行æ¥åšå‡ºäº†è‡ªå·±çš„è²¢ç»ã€‚
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