從數(shù)控系統(tǒng)方面進(jìn)行分析

數(shù)控系統(tǒng)的選配

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的“大腦”，對機(jī)床控制信息進(jìn)行運(yùn)算及處理。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的原理可分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)兩大類。

1、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)從控制方法來看，一般指開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、維修調(diào)試方便、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但受步進(jìn)電機(jī)矩頻特性及精度、進(jìn)給速度、力矩三者之間相互制約，性能的提高受到限制。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)常用于數(shù)控線切割及一些速度和精度要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床、銑床等，在普通機(jī)床的數(shù)控化改造中也得到廣泛的應(yīng)用。開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控系統(tǒng)本身不帶位置檢測裝置，由數(shù)控系統(tǒng)送出一定數(shù)量和頻率的指令脈沖，由驅(qū)動單元進(jìn)行機(jī)床定位。開環(huán)系統(tǒng)在外部因素影響的情況下，機(jī)床不動作或動作不到位，但系統(tǒng)已當(dāng)機(jī)床到達(dá)了位置，此時機(jī)床的加工精度將大大降低。但因其結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)迅速、工作穩(wěn)定可靠、調(diào)試及維修均很方便，加之價格十分低廉，因此目前在國內(nèi)至今仍有Z大的市場。

2、標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)包括半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)和全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。

半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)一般指機(jī)床的伺服電機(jī)的位置信號（光電編碼器）反饋到數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)能自動進(jìn)行位置檢測和誤差比較，可對部分誤差進(jìn)行補(bǔ)償控制，因此其控制精度比開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)要高，但比全閉環(huán)的數(shù)控系統(tǒng)要低。

全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)除包括機(jī)床的伺服電機(jī)的位置反饋外，還有機(jī)床工作臺的位置檢測裝置（通常用光柵尺）的位置信號反饋到系統(tǒng)，從而形成全部位置隨動控制，系統(tǒng)在加工過程中自動檢測并補(bǔ)償所有的位置誤差。

全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的加工精度是Z高的，但這種系統(tǒng)的調(diào)試、維修極其困難，而且系統(tǒng)的價格很高，只適用于中、的數(shù)控機(jī)床上。

因?yàn)殚_環(huán)控制系統(tǒng)的價格比閉環(huán)控制系統(tǒng)要低得多，因此在選擇數(shù)控系統(tǒng)時，要考慮數(shù)控系統(tǒng)占整臺數(shù)控機(jī)床的價格成本比例，然后根據(jù)機(jī)床的配置情況及機(jī)床本身的要求，中、低檔機(jī)床采用開環(huán)控制系統(tǒng)，中、機(jī)床采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。

加工中心比普通數(shù)控機(jī)床有什么優(yōu)勢

一、CNC加工中心比普通數(shù)控機(jī)床具有以下優(yōu)點(diǎn)

1.減少機(jī)床臺數(shù)，便于管理，對于加工工序多的零件只要一臺CNC加工中心就能完成全部加工。

2.由于工件只需一次夾裝就能完成全部加工工序，可有避免由于工件在不同數(shù)控機(jī)床中進(jìn)行多次夾裝而造成的定位誤差，可以依靠CNC加工中心的精度保證加工工件質(zhì)量。

3.因?yàn)橹恍枰慌_CNC加工中心就能完成數(shù)臺普通數(shù)控機(jī)床的工作，工序集中，減少了加工時間提高了生產(chǎn)效率。

二、CNC加工中心和普通數(shù)控機(jī)床具體區(qū)別

CNC加工中心和普通數(shù)控機(jī)床不同就是CNC加工中心比數(shù)控機(jī)床多了一個刀庫和換刀裝置。CNC加工中心進(jìn)一步提高了普通數(shù)控機(jī)床的自動化程度和生產(chǎn)效率。CNC加工中心和一般數(shù)控機(jī)床體的區(qū)別就CNC加工中心在加工工件時只需要經(jīng)過一次夾裝，數(shù)控系統(tǒng)裝置就能控制機(jī)床自動更換刀具，連續(xù)對工件個加工面自動地進(jìn)行銑、鏜、鉆、鉸及攻螺紋等多道工序，特別適合箱體類零件的加工。而普通的數(shù)控機(jī)床更換刀具非常麻煩，需要人工更換，所以在加工工序比較多的工件時往往都是需要幾臺數(shù)控機(jī)床配合。CNC加工中心的優(yōu)點(diǎn)很多，因此是數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中不可或缺占有重要地位的數(shù)控機(jī)械設(shè)備。例如現(xiàn)在的五軸加工中心，幾乎沒有其他數(shù)控設(shè)備能替代，五軸加工中心可以用于加工復(fù)雜的空間曲面零件加工中心，如螺旋槳、飛機(jī)曲面零件等，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛是所有高科技產(chǎn)業(yè)中為重要的機(jī)械設(shè)備之一。

加工中心進(jìn)給伺服系統(tǒng)類型選擇

伺服系統(tǒng)分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易調(diào)整，但是旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)角大小主要取決于脈沖的頻率和脈沖的數(shù)目，工作臺的定位精度主要由步進(jìn)電機(jī)的步距角精度、傳動機(jī)構(gòu)精度決定，所以開環(huán)系統(tǒng)的精度比較差，不適合高精密的加工中心。閉環(huán)伺服系統(tǒng)有檢測反饋單元，檢測反饋單元直接安裝在機(jī)床的移動部件上，之間將移動部件移動的偏差反饋給比較環(huán)節(jié)，從而調(diào)整達(dá)到幾乎零誤差。理論上看來，開環(huán)系統(tǒng)消除了所有的誤差，真正實(shí)現(xiàn)，但是由于每個環(huán)節(jié)都在反饋回路中，使得機(jī)械系統(tǒng)的剛度、制造誤差等等都直接影響伺服系統(tǒng)，故而開環(huán)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，維護(hù)困難、所以并不是很普遍。半閉環(huán)伺服系統(tǒng)也是具有檢測反饋單元的，但是它的檢測單元設(shè)置在電動機(jī)軸或者絲桿等轉(zhuǎn)動部件上，對轉(zhuǎn)角的反饋來達(dá)到誤差的調(diào)整的效果，這樣的設(shè)置拋開了機(jī)械傳動系統(tǒng)對伺服系統(tǒng)的影響，使得調(diào)試和維護(hù)比較容易。雖然設(shè)置在角度反饋的回路之外的誤差無法反映，但是通過高分辨率的檢測設(shè)備，依然可以達(dá)到理想的精度。所以對于本次設(shè)計的高精密加工中心來說，半閉環(huán)的伺服系統(tǒng)是為理想的。