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　　数控设备简介–1数控机床的历史–2国外数控机床的发展情况–3我国数控机床的发展状况–4数控机床的组成–5数控装置的分类1、数控机床的历史1946年世界上诞生了第一台电子管计算机。23年后美国人开始研究把计算机技术应用于机床的控制。1952年制成了世界上第一台三坐标数控铣床。之后bendix等公司开始生产数控机床及数控装置。22、、国外数控机床的发展情况国外数控机床的发展情况继美国继美国19521952年制造出数控机床后英国和日本年制造出数控机床后英国和日本在在19581958年制造出数控机床。德国在年制造出数控机床。德国在19591959制造出数制造出数控机床。控机床。工业应用中数控机床日益显示出具有技术上的先进性、经济上的合理性适应了现代工业技术发展的需要。数控机床已从军事工业转移到几乎所有的民用工业如机械制造、金属加工等其他行业成为工业发达国家一种不可缺少的重要设备贝搏体育。美国1958年、日本1960年分别试制出了能够自动更换刀具的数控机床。显著地提高了机床的生产率和零件加工的自动化程度。极大地改善了生产者的劳动条件数控机床取得了重大发展。以后这种技术在卧式镗铣床、车床、磨床及自动测量机上都有广泛的应用。数控机床在实际加工过程中有30多种因素直接或间接影响到零件的加工效果.在一般条件下机床工作不会随着这些因素的变化而变化因而未能充分发挥数控机床的能力。1964年美国Bendix公司试制了一台采用“自适应控制技术”的数控铣床在零件加工过程中机床自动测量零件尺寸表面粗糙度。调整、确定切削用量改变切削速度和进给量使切削过程处于最佳状态保证获得较高的生产率较好的加工质量较长的刀具寿命也就是最大的经济效益。继美国之后英.日.德也相继制造出了“适应控制”的数控机床。适应控制技术也是数控机床的一个重要发展。随着数控机床控制技术的发展过去一台计算机只能控制一台数控机床逐步发展到一台或几台计算机可以控制几十台、甚至二百多台数控机床叫做计算机对数控机床进行“群控”。群控控制系统使机械零件的生产方式生产管理发生了革命性的变革产生了后来的无人化车间。3、我国数控机床的发展状况我国数控机床是从1958年开始研制的。1968年清华大学制成第一台小型数控立铣。1980年前我国数控机床的86为线切割机床低端数控机床。1985年后我国已能生产45种各类数控机床满足工业发展的需要数控装置的稳定性、可靠性有了明显的改善同时数控机床功能部件的专业厂也逐渐形成规模。进入90年代中期国产数控装置开始崭露头角进入21世纪国产数控系统开始形成生产规模贝搏体育、拥有自主版权的五轴联动数控系统打破了西方对高端数控系统的垄断。国产中低端数控系统在技术路线上采用了开放式的体系平台。随着计算机技术的进步其稳定性、可靠性都有了长足的进步。特别是中国驻南斯拉夫大使馆被轰炸后中国高层领导逐步认清了数控技术对提高国家综合实力的重要性从政策到资金对数控技术的开发、研究给予了极大地倾斜极大地加快了数控技术在我国的发展。相信在不久的将来国产数控系统一定能赶上或达到世界先进水平。4、数控机床的组成根据数控机床的工作原理数控机床主要有控制介质、数控装置、伺服驱动装置、机床本体和测量装置等五部分组成。如图所示。控制介质数控装置测量装置伺服驱动装置机床1控制介质它是用于记载各种加工信息的载体。从而控制机床的运动实现零件的加工。如主运动的启动、变速停止、进给运动的方向、速度和位移量、刀具的选择交换、冷却润滑的开关等。。目前数控机床加工零件时通常是编程人员工程师或操作工人按照图纸零件的尺寸和工艺要求用手工编写零件加工程序。也就是用G代码编写零件加工程序并将这些代码存储在控制介质上。控制介质可以是磁带、软磁盘或其他可以存储信息的载体。目前通常是直接用存储器如软磁盘、U盘作为载体用计算机键盘和操作面板工程面板上的按键将加工程序键入数控装置。零件加工程序在液晶显示器上显示出来。2数控装置数控装置是数控机床的核心。它由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。它的功能是接收输入装置输入的加工信息经过数控装置的系统软件对代码进行处理后输出相应的指令脉冲。这些控制信号中最基本的信号是经过插补运算后的各坐标轴即作进给运动的各执行部件的进给速度、贝搏体育进给方向和位移量指令。另外为了保证零件的正常加工还必需对机床的一些辅助运动实现自动控制.因此在数控装置与机床之间还有强电控制装置其主要作用是接受数控装置输出的主运动变速、刀具选择、交换、各辅助装置等动作的指令信号经过必要的编译逻辑判断功率放大后直接驱动相应的继电器以完成液压及机械部件的指令规定的动作。执行完这些动作后的开关信号也要经由强电控制装置送数控装置进行处理贝搏体育。为了满足不同机床的多种控制要求数控系统的配置和组成有很大的区别数控系统的配置体现了数控机床控制系统的水平。按进给伺服系统的不同数控装置可以分为1开环进给伺服系统开环进给伺服系统中没有测量装置。数控装置根据程序所要求的进给速度方向和位移量输出一定频率和数量的进给指令脉冲经驱动电路放大后每一个进给指令脉冲驱动功率步进电机旋转一个步距角。经减速齿轮、丝杆螺母付转化成工作台的当量直线位移。如果工作台的实际位移增多或减少数控装置将不予理会不会补发指令脉冲加以补偿。指令脉冲步进电机驱动电路a开环进给伺服系统功率步进电机机床工作台2闭环进给伺服系统数控装置将位移指令与位置检测装置如光栅尺、直线感应同步器等测得的实际位置反馈信号随时进行比较。根据其差值与指令进给位移的要求按照一定的规律转换后随时对驱动电机的转速进行校正。使得工作台的实际位移量与指令位移量相一致。闭环进给伺服系统进给速度快、精度高是数控机床的发展方向。位置检测装置光栅尺交流伺服电机机床工作台速度反馈位置反馈位移指令b闭环进给伺服系统3半闭环控系统机床将位置检测装置安装在驱动电机的端部或是丝杆的端部虽然没有直接测量出工作台的实际位移但通过间接测量高精度丝杆的角速度或驱动电机的角速度从而得到工作台的实际位置。最后对工作台的实际位移量进行补偿。半闭环的数控的进给速度低于闭环数控机床高于开环数控机床由于机械制造水平的提高及速度检测元件和丝杆螺距精度的提高半闭环数控机床已能达到相当高的进给精度。大多数的机床厂家广泛采用了半闭环数控系统。位置检测装置交流伺服电机机床工作台速度反馈位置反馈位移指令c半闭环进给伺服系统位置检测装置3伺服驱动装置伺服驱动装置由伺服发大器俗称伺服单元或驱动器和执行机构两个部分组成如功率步进电机、交流伺服电机等。将伺服驱动装置与机床上的机械传动部件相联接就构成了数控机床的进给系统。伺服驱动装置接受数控装置发出的进给速度、方向、位移量的指令脉冲经伺服驱动电路的放大驱动伺服电机伺服电机把运动传递给机械传动装置。每个作进给运动的执行部件都配有一套伺服驱动装置。伺服驱动系统有开环、半闭环和闭环之分。半闭环和闭环伺服驱动系统中使用了位置检测装置。间接或直接测量执行部件的实际位移量。并将指令位移量与实际位移量进行比较其误差经过转换放大后再对执行部件的位移量进行补偿。4机床数控机床的主要机械部件有主运动部件车床主轴箱铣床主轴箱贝搏体育、 及支撑它们的床身及立柱等进给运动部件如工作台、拖板等。此外还有冷却、润滑 及铁屑收集器等部件。对于加工中心还应有刀库及用于刀具交换的机械手等。与普 通机床相比数控机床在设计上的特点是有更高的机床精度、更大的刚性和抗振性。 导轨副的动、静磨擦系数差值要小在低速移动时不能爬行。传动间隙及反向传动间 隙要小。否则指令脉冲位移量将被间隙吞噬掉了。立式加工中心主机床身工作台立 柱主轴主轴箱刀库拖板床鞍二、目前公司生产数控设备基本有数控车、数控铣、车 削中心、三轴、四轴、五轴立式、卧式加工中心、多轴五、六轴机器人、柔性自动 生产线、其它专机及即将开发投产的单轴和双轴转台等。1、数控车我们常用的车床 有平床身卧车、斜床身卧车、仪表车床、车削中心、立式车床等。按国家机床行普 卧车型号一般为6开头立车型号一般为5开头。其精度检验标准也不尽相同一般简易 式卧车精度标准为JB/T8324.1-1996普通型卧车精度标准为JB/T1646.2-1996仪表车 精度标准为JB/T8326.1-1996立式车床精度标准为JB/T9934.1-1999。平床身车床斜床 全功能身车床车削中心立式车床卧车主轴可分多档变速、变频连续变速等车床卡盘 分自动卡盘、普通中实卡盘、普通中空卡盘分别满足不同工件的加工需要。这要求 我们在给用户介绍清楚再要特别注意的就是刀架形式和刀方大小。贝搏体育其导轨形式大多 为滑动导轨也有配备直线滚动导轨副。卡盘中空卡盘中实卡盘插入导轨图片、丝杆、 刀架立式刀架卧式刀架HED-21ST数控车床综合实训系统简介HED-21ST数控车床 综合实训系统是由华中数控“世纪星”HNC-21T数控系统、主轴变频调速单元、交流 伺服单元、步进驱动单元、开关量输入输出单元以及CK6116小型数控车床等组成。 可用于培养学生掌握数控系统的编程方法、数控系统电气设计、安装、调试、维修、 数控机床操作等实际动手能力的一套试验装置。数控车床综合实训系统采用模块化 设计便于组合和扩展也便于检查和调试利用该试验装置可以使学生掌握数控系统控 制原理、电气原理、电气设计方法、元器件的选用能够掌握工业生产过程达到工业 现场实践效果不仅可以按照推荐的方式进行设计、安装、调试也可根据课程设计的 要求自行设计、组合安装、调试更好的培养学生的动手能力和分析能力。HED-21ST 数控车床综合实训系统适用于小型轴类、盘类零件高效、高精度加工。工件在一次 装夹中可连续完成圆面数控设备、斜面、端面、弧型面、孔、螺纹等多序加工。其操作简单 维护方便适用范围广泛可用于铝件、塑料、蜡模等零件加工。机床采用全防护安全 可靠小巧紧凑。具有占地面积小、排屑方便、工作速度高、操作简单、经济实用等 优点。CK6116小型数控车床集成了二相混合式步进电机数控设备、交流伺服电机、交流变频 电机等。机床床身采用45度斜置纵向、横向走刀用精密滚珠丝杠传动定位准确传动 效率高X、Z向导轨均采用预加负荷的直线滚动导轨各运动轴响应快、精度高、寿命 长保可轻松实现目标轨迹和动作。HED-21ST数控车床综合实训系统可完成如下试 验1、数控系统的原理和组成2、数控系统连接与调试3、数控系统参数设置与调整4、 数控编程及加工操作5、可编程控制器PLC编程与调试6、数控系统位置测量装置的 选型与应用7、步进电机驱动系统的构成、调整及使用8、交流伺服系统的构成、调 整及使用9、变频调速系统的构成、调整及使用10、数控系统电磁兼容EMC设计及 应用11、数控车床故障设置与排除主要技术参数序号项目参数备注1床身上最大回转 直径Φ160mm2最大车削直径Φ70mm3最大车削长度200mm4X/Z轴最大行程 48/220mm5主轴通孔直径Φ16mm6主轴转速范围100-2800 r/min7主电机功率 0.37kw8X轴伺服电机1.6 Nm9Z轴步进电机2.2 Nm10尾座套筒行程40mm11机床净重 12012机床外形尺寸LWH800450475 mm2、数控铣床根据市场的需要我们配 备数控床身铣床主要有713、714、715系列SX2016小型数控铣床等同时根据用户的 不同需要给予不同的配置。其精度标准基本采用JB/T8329.1-1999《数控床身铣床精 度》。XK714/XK715数控床身铣床HED-21SM数控综合实验台简介HED-21SM数控 综合实验台用于培养学生掌握数控系统的编程方法、数控系统电气设计、安装、调 试、维修、数控机床操作等实际动手能力的一套试验装置。数控综合实验台采用模 块化设计便于组合和扩展也便于检查和调试利用该试验装置可以是学生掌握数控系 统控制原理、电气原理、电气设计方法、元器件的选用能够掌握工业生产过程达到 工业现场实践效果不仅可以按照推荐的方式进行设计、安装、调试也可根据课程设 计的要求自行设计、组合安装、调试更好的培养学生的动手能力和分析能力。 HED-21SM数控综合实验台是由华中数控世纪星HNC-21M数控系统、主轴变频调速 单元、交流伺服单元贝搏体育、步进驱动单元、开关量输入输出单元以及SX2016小型数控铣

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