数控机床的组成及基本工作原理 1.2 数控机床的组成及基本工作原理
一、数控机床组成
数控机床由:程序、输人/输出装置、单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。
1、程序的存储介质,又称程序载体
1) 穿孔纸带(过时、淘汰); 2) 盒式磁带(过时、淘汰); 3) 软盘、磁盘、U盘; 4) 通信。
2、输人/输出装置
1) 2) 3) 4) 5)
对于穿孔纸带,配用光电阅读机;(过时、淘汰); 对于盒式磁带,配用录放机;(过时、淘汰); 对于软磁盘,配用软盘驱动器和驱动卡; 现代数控机床,还可以通过手动方式(方式); 网络通讯、232串口通讯。
3、单元
单元是数控机床的核心,单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号;选择和交换刀具的刀具指令信号,冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
准备功能:G00010203, 辅助功能:M03,M04
刀具、进给速度、主轴:T,F,S
4、伺服系统
由驱动器、驱动电机组成,并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统,整个机床的性能主要取决于伺服系统。如三轴联动的机床就有三套驱动系统。
脉冲当量:每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。常用的脉冲当量为0.001脉冲。
5、位置反馈系统(检测反馈系统)
伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。(作业:让同学们网上查找反馈元件,下节课用5分钟自述所查内容)
反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置,通过比较,计算实际位置与指令位置之间的偏差,并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
反馈系统包括半闭环、闭环两种系统。
6、机床的机械部件
1) 主运动部件
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2) 进给部件(工作台、刀架) 3) 基础支承件(床身、立柱等)
4) 辅助部分,如液压、气动、冷却和润滑部分等 5) 储备刀具的刀库,自动换刀装置()
对于加工中心类的数控机床,还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件,数控机床机械部件的组成与普通机床相似,但传动结构要求更为简单,在精度、刚度、抗震性等方面要求更高,而且其传动和变速系统更便于实现自动化扩展。
伺置
服检 机 床 驱测 动装 数 及置主 进 辅 控 位 程输运 给 助 装 序入动 运 动 置 编装 机 动 作 辅电制置 助控构 机 机 控制 构 构 制装 及置 强 图1-1 数控机床的组成
二、工作步骤(合上书,闭眼想1分钟)
在数控机床上加工零件要经过以下的步骤: (1)准备阶段:
根据加工零件的图纸,确定有关加工数据(刀具轨迹坐标点、加工的切削用量、刀具尺寸信息等)。根据工艺方案、选用的夹具、刀具的类型等选择有关其他辅助信息。
。将与加工零件有关的信息: 工件与刀具相对运动轨迹的尺寸参数(进给执行部 件的进给尺寸)
切削加工的工艺参数(主运动和进给运动的速度、
切削深度等)
各种辅助操作(主运动变速、刀具变换、冷却润滑 液启停、工件夹紧松开)
(2)编程阶段
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根据加工工艺信息,用机床数控系统能识别的语言编写数控加工程序(对加工工艺过程的描述),并填写程序单。 (3)准备信息载体
根据已编好的程序单,将程序存放在信息载体(穿孔带、磁带、磁盘等)上,通过信息载体将全部加工信息传给数控系统。若数控加工机床与计算机联网时,可直接将信息载入数控系统。 (4)加工阶段
当执行程序时,机床数控系统()将加工程序语句译码、运算,转换成驱动各运动部件的动作指令,在系统的统一协调下驱动各运动部件的适时运动,自动完成对工件的加工。
总的说来,数控机床就是将与加工零件有关的信息,用规定的文字、数字和符号组成的代码,按一定的格式编写成加工程序单,将加工程序通过控制介质输入到数控装置中,由数控装置经过分析处理后,发出各种与加工程序相对应的信号和指令控制机床进行自动加工。
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232端具有9针式()和9孔式()两种接口可供选择。用户在订购时,根据需要选择232串口类型。
图 232接口形状
图 232实物
金坛四海电机(步进电机及驱动器)
130永磁感应子式步进电机
图 步进电机驱动器
图 驱动器接线实物图
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图 步进电机驱动器连接示意图
图 伺服电机及驱动器实物图
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