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第4章 典型电气控制系统分析0PPT课件
数控钻床 加工中心 QT200全功能数控车床 8位转塔刀台/8位 数控雕刻机床 三座标测量机 数控电火花成型机 快速成型设备 数控多工位冲床 数控弯管机 数控卷簧机 5轴联动的加工中心加工工件 六、数控机床的特点及优势 (1)采用了高性能的主轴及伺服传动系统,机械结构得到简化,传动链较短; (2)为了使连续性自动化加工,机械结构具有较高的动态刚度及耐磨性,热变形小; (3)更多的采用高效率、高精度的传动部件,如滚珠丝杠、直线滚动导轨等; (4)加工中心带有刀库、自动换刀装置 (5)采用辅助装置:冷却、排屑、防护、润滑、储运等装置 1. 设计特点 六、数控机床的特点及优势 适应性强,适合加工单件小批量、复杂零件 加工零件一致性好、重复精度高 高自动化、高效率 只要改变程序就可改变加工件,不需要大量复杂工装夹具 可以采用复合工艺 有利于生产管理的现代化 2. 优势 4.6.2 计算机数控(CNC)系统 计算机数控(CNC)系统是数控机床的核心部分,其主要任务是控制机床的运动,完成各种零件的自动加工。在进行零件加工时,CNC装置首先接收数字化的零件图样和工艺要求等信息,再进行译码和预处理,然后按照一定的数学模型进行插补运算,用运算结果实时地对机床的各运动坐标进行速度和位置控制。 计算机数控(CNC)系统由硬件和软件组成,是一种采用存储程序的专用计算机,计算机通过运行存储器内的程序,使数控机床按照操作者的要求,有条不紊地进行加工,实现对机床的数字控制功能。 如图所示,为CNC装置硬件的基本组成框图,由图可知,它不仅具有一般微型计算机的基本硬件结构,如微处理器(CPU)、总线、存储器、I/O接口等;而且还具有完成数控机床特有功能所需的功能模块和接口单元,如手动数据输入(MDI)接口、PLC接口、纸带阅读机接口等。 1、CNC装置的硬件结构 2、CNC装置的软件 CNC装置在上述硬件的基础上,还必须配合相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作,二者缺一不可。数控装置的软件是实现部分或全部数控功能的专用系统软件,图4.6.3是数控系统软件组成框图,由图可知,它由管理软件和控制软件两部分组成。其中管理软件主要为某个系统建立一个软件环境,协调各软件模块之间的关系,并处理一些实时性不太强的软件功能,如数控加工程序的输入/输出及其管理、人机对话显示及诊断等;控制软件的作用是根据用户编制的加工程序,控制机床运行,主要完成系统中一些实时性要求较高的关键控制功能,如译码、刀具补偿、插补运算、位置控制等。 3、CNC装置的工作过程 (1)零件程序的输入。 (2)译码处理。 (3)数据处理。 (4)插补运算。 (5)位置控制。 (6)I/O处理。 (7)显示。 (8)诊断。 4.6.3 伺服系统 数控机床伺服控制系统是以机床移动部件的位置和速度为被控制量的自动控制系统,它包括进给伺服系统和主轴伺服系统。其中进给伺服系统是控制机床坐标轴的切削进给运动,以直线运动为主;主轴伺服系统是控制主轴的切削运动,以旋转运动为主。如果说CNC装置是数控机床发布命令的“大脑”,伺服驱动系统则为数控机床的“四肢”,因此是执行机构。 伺服控制系统是连接CNC装置和机床机械传动部件的环节,包含机械传动、电气驱动、检测、自动控制等方面的内容。 一、伺服系统的组成 数控机床伺服系统的一般组成结构如图所示,包含 驱动电路、 执行元件、 传动机构、 检测元件及 反馈电路等部分。 二.数控机床对伺服系统的要求 (1)可逆运行 (2)精度高 (3)调速范围宽 (4)稳定性好 (5)快速响应 (6)低速大转矩 数控机床规格繁多,据不完全统计已有400多个品种规格。可以按照多种原则来进行分类。但归纳起来,常见的是以下面3种方法来分类的。 1. 按工艺用途分类 2. 按运动轨迹分类 3. 按伺服系统的控制方式分类 三.伺服系统分类 1. 按工艺用途分类 一般数控机床:车铣镗钻磨等,功能与通用机床相似;但是可以加工复杂形状的零件。 数控加工中心:在数控铣、镗、钻床的基础上增加了自动换刀装置。带刀库,一次装夹后可完成多工序加工。 多坐标数控机床:坐标轴大于3,能加工复杂形状零件。 2. 按运动轨迹分类 点位控制数控机床:点——点位置精确控制,保证的是定位精度,以慢~快~慢的运动方式 如:钻床、冲床、测量机等 点位直线控制数控机床:位置控制+速度和路线控制,只能沿某个坐标轴方向(平行或45°)切削加工 轮廓控制数控机床:每点的位置+速度+路线控制,可对2坐标或2坐标以上坐标轴进行控制 四、X62W万能升降台铣床电气控制电路分析 图4.3.2 X62W型铣床的电气控制系统 X62W万能升降台铣床电气控制线路 一、主电路 F
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