• 數控車床的5大組成部分

      從總體上看,數控車床與普通車床的機械結構相似,即由床身、主軸箱、進給傳動系統、刀架以及液壓、冷卻、潤滑系統等輔助部分組成,其主要的機械部分也與普通車床基本一致。但由于數控車床的特點與普通車床不同,其某些機械結構也有一定的改變,只是基本形式是相同的。兩者不同的是對加工過程的控制,簡單來講,普通車床是由操作人員直接控制,車床的每一個動作都依賴于操作人員;而數控車床則是由操作人員操作數控系統,再由控制系統來驅動機床的運動。

      1.車床主機

      車床主機指的是數控車床的機械部件,主要包括床身、主軸箱、刀架、尾座、進給傳動機構等。

      2.數控系統

      數控系統(有時稱為控制系統)是數控車床的控制核心。其主要部分是一臺計算機,這臺計算機與我們通常使用的計算機從構成上講基本是相同的,其中包括CPU(中央處理器)、存儲器、CRT(顯示器)等部分,但從其硬件的結構和控制軟件上講,它與一般的計算機又有較大的區別。數控系統中用的計算機一般是專用計算機,也有一些是工業控制用計算機(工控機)。

      3.驅動系統

      驅動系統是數控車床切削工作的動力部分,主要實現主運動和進給運動。在數控車床中,驅動系統為伺服系統,由伺服驅動電動機和驅動裝置兩大部分組成。

      伺服驅動電路的作用是接收指令,經過軟件的處理,推動驅動裝置運動。驅動裝置主要由主軸電動機、進給系統的步進電動機,交、直流伺服電動機等組成。

      4.輔助裝置

      與普通車床相類似,輔助裝置是指數控車床中一些為加工服務的配套部分,如液壓、氣動裝置,冷卻、照明、潤滑、防護和排屑裝置等。

      5.機外編程器

      由于數控車床經常用于加工一些復雜的零件,比如加工具有復雜母線的回轉體零件等,所以可能有一些加工程序會比較復雜。如果在車床上編制這些加工程序,一方面要占用大量的機時,另一方面在程序的編制過程中容易發生錯誤,于是機外編程器就應運而生了。機外編程器是在普通的計算機上安裝一套編程軟件,使用這套編程軟件以及相應的后置處理軟件,就可以生成加工程序。通過車床控制系統上的通信接口或其他存儲介質(如軟盤、光盤等),把生成的加工程序輸入到車床的控制系統中,完成零件的加工。

      數控車床由于采用了計算機數控系統,其進給系統與普通車床相比發生了根本性的變化。普通車床的運動是由電動機經過主軸箱變速,傳動至主軸,實現主軸的轉動,同時經過交換齒輪架、進給箱、光杠或絲桿、溜板箱傳到刀架,實現刀架的縱向進給移動和橫向進給移動。主軸轉動與刀架移動的同步關系依靠齒輪傳動鏈來保證。而數控車床則與之完全不同。數控車床的主運動(主軸回轉)由主軸電動機驅動,主軸采用變頻無級調速的方式進行變速。驅動系統采用伺服電動機(對于雙功率的車床,采用步進電動機)驅動,經過滾珠絲杠傳送到機床滑板和刀架,以連續控制的方式,實現刀具的縱向(z向)進給運動和橫向(x向)進給運動。這樣,數控車床的機械傳動結構大為簡化,精度和自動化程度大大提高。數控車床主運動和進給運動的同步信號來自于安裝在主軸上的脈沖編碼器。當主軸旋轉時,脈沖編碼器便向數控系統發出檢測脈沖信號。數控系統對脈沖編碼器的檢測信號進行處理后傳給伺服系統中的伺服控制器,伺服控制器再去驅動伺服電動機移動,從而使主運動與刀架的切削進給保持同步。

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