2013注評《機(jī)電設(shè)備評估基礎(chǔ)》預(yù)習(xí)：數(shù)控機(jī)床的組成

第三章 金屬切削機(jī)床

　　知識點(diǎn)二十九、數(shù)控機(jī)床的組成

　　數(shù)控機(jī)床分成兩大部分，即CNC系統(tǒng)和機(jī)床主機(jī)（包括輔助裝置）。

　　【鏈接】CNC系統(tǒng)由程序、輸入輸出（I/O）設(shè)備、CNC裝置、主軸控制單元及進(jìn)給控制單元組成。

　　（一）CNC系統(tǒng)

　　由程序、輸入輸出（I/O）設(shè)備、CNC裝置、主軸控制單元及進(jìn)給控制單元組成。

　　1.程序

　　包含零件的全部幾何尺寸和精度信息，加工的全部工藝信息。

　　2.輸入輸出（I/O）設(shè)備

　　包括顯示器、鍵盤、磁光盤機(jī)、通用網(wǎng)絡(luò)接口等。

　　3.CNC裝置

　　包括計(jì)算機(jī)（硬件和軟件）、可編程控制器（PLC）和接口電路。目前的中高檔數(shù)控系統(tǒng)大多采用X86系列高速微處理器及32位以上的總線結(jié)構(gòu)。

　　控制功能是指能夠控制機(jī)床的軸數(shù)以及同時控制的軸數(shù)，高檔CNC裝置可聯(lián)動控制4~5個軸，具有5軸聯(lián)動功能是目前高檔CNC系統(tǒng)的標(biāo)志。

　　插補(bǔ)功能直接決定了數(shù)控機(jī)床加工精度和速度，高檔CNC裝置一般都帶有復(fù)雜的誤差補(bǔ)償功能。

　　PLC作用：接收來自零件加工程序的開關(guān)信息、機(jī)床操作面板及機(jī)床側(cè)的開關(guān)信號，進(jìn)行邏輯處理，完成輸出控制，實(shí)現(xiàn)各功能及操作方式的連鎖。

　　4.主軸、進(jìn)給控制單元

　　伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動器組成，稱為伺服系統(tǒng)。

　　（1）步進(jìn)電機(jī)

　　由脈沖信號驅(qū)動。結(jié)構(gòu)簡單、控制容易；可靠性差，輸出功率小。小型低擋CNC系統(tǒng)中。

　?。?）永磁直流伺服電機(jī)

　　定子是永磁材料，可維護(hù)性較差，產(chǎn)生的電磁干擾強(qiáng)，不容易形成高速大轉(zhuǎn)矩，逐步被永磁同步交流伺服電動機(jī)替代。

　　（3）永磁同步交流伺服電機(jī)

　　定子鐵芯暴露在空氣中，控制電路復(fù)雜，價格較貴，成為最為廣泛的伺服電機(jī)。

　?。?）感應(yīng)異步交流伺服電機(jī)

　　鼠籠式轉(zhuǎn)子，適應(yīng)更高轉(zhuǎn)速更大扭矩要求，但平穩(wěn)性較低。適用于高速大轉(zhuǎn)矩輸出，低速性能要求不高的主軸控制單元。

　?。?）伺服驅(qū)動器

　　是一種純電子裝置，一般不能互換使用，絕大部分的伺服電機(jī)和驅(qū)動器都是配套銷售的。

　?。ǘ┲鳈C(jī)

　　數(shù)控機(jī)床也有普通機(jī)床都具有的床身、立柱、主軸、工作臺等關(guān)鍵部件，但在設(shè)計(jì)上已有很大變化。

　　為了滿足數(shù)控機(jī)床高自動化、高效率、高精度、高速度、高可靠性的要求，其機(jī)械結(jié)構(gòu)具有以下一些特點(diǎn)：

　?。ㄈ┹o助裝置

　　為了保證數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行、功能充分發(fā)揮，必須配備必要的輔助裝置，包括：電器、液壓、氣動元件及系統(tǒng)；冷卻、排屑、防護(hù)、潤滑、照明、儲運(yùn)等裝置；交換工作臺，數(shù)控轉(zhuǎn)臺，數(shù)控分度頭；刀具及其監(jiān)控檢測裝置等。

　?。?）CNC裝置由計(jì)算機(jī)（包括硬件和軟件）、可編程序控制器（PLC）和接口電路組成。其功能是根據(jù)輸入的零件加工程序、數(shù)據(jù)和參數(shù)，完成數(shù)值計(jì)算和邏輯判斷，進(jìn)行輸入、輸出控制。

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