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數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)及各部分的功能
1.1精工機床的結(jié)構(gòu) 精工機床是由普通機床演變而來的,，它采用計算機數(shù)字控制方式，各個坐標(biāo)方向的運動 均由獨立的伺服電動機驅(qū)動,，取代了普通機床上復(fù)雜的齒輪傳動鏈,。精工機床（精工加工中心）通過X、Y,、 Z三個坐標(biāo)來控制刀具和工件間的相對運動,。它由信息輸入設(shè)備、信息運算及控制裝置,、伺 服驅(qū)動系統(tǒng),、機床本體、機電接口五大部分組成，如圖1-1所示,，其中除機床本體之外的部 分統(tǒng)稱為計算機精工（CNC)系統(tǒng),。1.1.1精工機床各部分的功能 1. 信息輸入設(shè)備 信息輸入設(shè)備是精工機床（CNC加工中心）的信息輸人通道，加工零件所需的程序和各種參數(shù),、數(shù)據(jù)通過 信息輸入設(shè)備送進計算機系統(tǒng)（信息運算及控制裝置）,。早期的輸人方式為穿孔紙帶和磁 帶，目前多采用磁盤,。在生產(chǎn)現(xiàn)場,，簡單零件的加工程序都是采用按鍵配合顯示器（CRT) 的手動數(shù)據(jù)輸入（MDI)方式；在調(diào)整機床和對刀時采用手搖脈沖發(fā)生器的方式輸入,；通過 通信接口,，可采用上位機的方式輸人。 2. 信息運算及控制裝置 信息運算及控制裝置是由中央處理單元（CPU),、存儲器,、總線和相應(yīng)的軟件構(gòu)成的專 用計算機，簡稱精工裝置（CNC裝置）,。它接收到輸入的信息后,，經(jīng)過譯碼、軌跡計算（速 度計算）,、插補運算和補償計算,，再給各個坐標(biāo)的伺服驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送速度、位移指令,。精工 裝置是精工機床的核心,，精工機床的功能強弱主要由這一部分決定，它具備的主要功能• 2• 精工機床杻械系統(tǒng)維修與調(diào)試實用技術(shù)如下： 1) 多軸聯(lián)動,、多坐標(biāo)控制,。 2) 實現(xiàn)多種函數(shù)的插補（直線、圓弧,、拋物線,、螺旋線、極坐標(biāo),、樣條函數(shù)等）,。 3) 多種程序輸入（人機對話、手動數(shù)據(jù)輸入,、由上級計算機和其他輸人設(shè)備的程序輸 人）,、編輯和修改功能。 4) 信息轉(zhuǎn)換功能,。包括EIA/ISO代碼轉(zhuǎn)換,，米制/英制轉(zhuǎn)換,、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、絕對值/增量值轉(zhuǎn)換等,。 5) 補償功能,。包括刀具半徑補償、刀具長度補償,、傳動間隙補償,、螺距誤差補償?shù)取?6) 多種加工方式選擇。包括各種加工循環(huán),、重復(fù)加工,、凸凹模加工和鏡像加工等。 7) 故障自診斷功能,。 8) 顯示功能,。用CRT可以顯示字符、軌跡,、平面圖形和動態(tài)三維圖形,。 9) 通信和聯(lián)網(wǎng)功能,。 3.伺服驅(qū)動系統(tǒng) 伺服驅(qū)動系統(tǒng)又稱為伺服驅(qū)動裝置,，它接受計算機運算處理后分配來的信號。該信號經(jīng) 過解調(diào),、轉(zhuǎn)換,、放大后去驅(qū)動伺服電動機，帶動精工機床的執(zhí)行部件運動,。精工機床的伺服 驅(qū)動裝置分為主軸驅(qū)動單元（主要是速度控制）,、進給驅(qū)動單元（包括速度控制和位置控制）、回轉(zhuǎn)工作臺和刀庫伺服控制裝置及其相應(yīng)的伺服電動機等,。伺服系統(tǒng)分為直流伺服系 統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng),，而交流伺服系統(tǒng)正在取代直流伺服系統(tǒng)；以步進電動機驅(qū)動的伺服系統(tǒng) 在某些具體場合仍可采用,；直流伺服系統(tǒng)是適應(yīng)高速,、髙精度的一種伺服機構(gòu)。伺服系統(tǒng)還 包括安裝在伺服電動機上（或機床的執(zhí)行部件上）的速度,、位移檢測元件及相應(yīng)的電路,， 該部分能及時將信息反饋回來，構(gòu)成閉環(huán)控制（交流數(shù)字閉環(huán)控制中還包括電流檢測反饋）,。常用檢測裝置有測速發(fā)電機,、旋轉(zhuǎn)變壓器、脈沖編碼器,、感應(yīng)同步器,、光柵,、磁性檢 測元件、霍耳檢測元件等,。一般來說,，精工機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)具有很好的快速響應(yīng)性 能，能夠靈敏而準(zhǔn)確地跟蹤指令,。所以,，伺服驅(qū)動及檢測反饋是精工機床的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 4.機床本體 精工機床的本體包括機床的主運動部件,、進給運動部件,、執(zhí)行部件和基礎(chǔ)部件，基礎(chǔ)部 件包括床身,、底座,、立柱、滑鞍,、工作臺（刀架）,、導(dǎo)軌等。普通機床上各個傳動鏈之間有 著復(fù)雜的齒輪聯(lián)系,，而精工機床由計算機來協(xié)調(diào)控制各個坐標(biāo)軸之間的運動,，因此精工機床 的傳動鏈短，結(jié)構(gòu)比較簡單,。為了保證快速響應(yīng),，精工機床上普遍采用精密滾珠絲杠和直線 滾動導(dǎo)軌副。為了保證精工機床的高精度,、高效率和髙自動化加工,，機床的機械結(jié)構(gòu)應(yīng)具有 較高的動態(tài)特性、動態(tài)剛度,、阻尼精度,、耐磨性以及良好的抗熱變形性能。在加工中心上還 配備有刀庫和自動交換刀具的機械手,。另外,，精工機床上還有一些良好的配套設(shè)施，如冷卻,、自動排屑,、防護、潤滑系統(tǒng),，編程機和對刀儀等,，以利于充分發(fā)揮精工機床的功能。 5.機電接口 精工機床上除了點位,、軌跡采用數(shù)字控制外,，還有許多其他的控制,，如主軸的起停，刀 具的更換,，工件的夾緊和松開,，各種輔助交流電動機的起停，電磁鐵的吸合,、釋放,，離合器 的開合，電磁閥的打開與關(guān)閉等,。它們的動力是由電源變壓器,、控制變壓器、各種斷路器,、 保護開關(guān),、接觸器、功率斷路器及熔斷器等組成的強電線路提供的,，而這種強電線路是不能 與低壓下工作的控制電路或弱電線路直接連接的,，只能通過斷路器、熱動開關(guān),、中間繼電器等轉(zhuǎn)換成直流低壓下工作的觸點的開,、合（關(guān)）動作，成為繼電器邏輯電路或PLC可接收 的信號,。另外,，為了保障人身和設(shè)備安全,，或者操作與兼容性所必需的信號,，如急停、進給 保持,、循環(huán)啟動,、NC準(zhǔn)備好、行程限位,、JOG命令（手動連續(xù)進給）,、NC報警、程序停 止,、復(fù)位,、M信號、S信號,、T信號等,，也需由PLC來傳送。這些動作都按機床工作的邏輯 順序由PLC來控制,。PLC控制的是動作的先后順序,，它處理的是數(shù)字信息0和1,，無論是由 PLC自帶的CPU，還是由精工裝置內(nèi)的CPU來處理這些信息,，精工機床的精工裝置都能將 數(shù)字控制信息和開關(guān)量控制信息很好地協(xié)調(diào)起來,，實現(xiàn)正常的運轉(zhuǎn)。本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考,，轉(zhuǎn)載請注明,！相關(guān)產(chǎn)品可查閱：介紹頁（鉆攻中心）、介紹頁（高速加工中心）,、介紹頁（立式加工中心）,、介紹頁（雕銑機）、介紹頁（石墨機）
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