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如何選擇數(shù)控系統(tǒng)

    數(shù)控系統(tǒng)包括數(shù)控裝置，進(jìn)給驅(qū)動（進(jìn)給速度控制單元和伺服電機）、主軸驅(qū)動（主軸速度控制單元和主軸電機）和檢測元件。選用數(shù)控系統(tǒng)時應(yīng)包括以下四大內(nèi)容。

　　1.數(shù)控裝置的選擇

　　（1）類型的選擇

　　根據(jù)數(shù)控車床類型選擇相應(yīng)的數(shù)控裝置，一般來說，數(shù)控裝置有適用于車、鉆、鏜、銑、磨、沖壓、電火花切割等加工類型，應(yīng)有針對性的進(jìn)行選擇。

　　（2）性能的選擇

　　不同的數(shù)控裝置，其性能高低差別很大，入控制軸數(shù)有單軸，2軸，3軸，4軸，5軸，甚至10多軸，20多軸；聯(lián)動軸數(shù)有2軸或3軸以上，進(jìn)給速度有10m/min，15m/min，24m/min，240m/min；分辨率有0.01mm，0.001mm，0.0001mm。這些指標(biāo)不同，價格亦不同，應(yīng)根據(jù)機床實際需要，如一般車削加工選用2軸或4軸（雙刀架）控制，平面零件加工選用3軸以上聯(lián)動。不要追求新出新品，應(yīng)合理選擇。

　　（3）功能的選擇

　　一個數(shù)控系統(tǒng)有很多功能，潮州數(shù)控車床，包括基本功能----數(shù)控裝置必備功能；選擇功能---供用戶選擇的功能。選擇功能有的是為了解決不同的加工對象，有的為了提高加工質(zhì)量，有的為了方便編程，有的為了改善操作和維修性能。有的選擇功能是相關(guān)的，選擇這項還必須選另一項。因此要根據(jù)機床的設(shè)計要求來選擇，不要不加分析，選擇功能過多步驟，而把相關(guān)功能漏訂，使數(shù)控車床功能降低，造成不必要的損失。

　　選擇功能中的可編程序控制器有內(nèi)裝和獨立型兩種。選用內(nèi)裝型，它有不同型號，首先要根據(jù)數(shù)控裝置與機床之間的輸入輸出信號點數(shù)來選擇。選用的點數(shù)要筆實用點數(shù)稍多一些，一杯可能追加和變更控制性能的需要。其次要估計順序程序規(guī)模選擇存儲容量。程序規(guī)模隨著機床復(fù)雜程度的增加，存儲容量也隨著增大，要根據(jù)具體情況合理選擇。還有處理時間、指令功能、定時器、計數(shù)器、內(nèi)部繼電器等技術(shù)規(guī)格，數(shù)量也應(yīng)滿足設(shè)計要求。

　　（4）價格的徐澤

　　不同國家、不同的數(shù)控裝置制造廠家，生產(chǎn)的不同規(guī)格產(chǎn)品，價格上有很大差異，應(yīng)在滿足控制類型、性能、功能選擇的基礎(chǔ)上，綜合分析性能價格比，選擇性能價格比高的數(shù)控裝置，以便降低成本。

　　（5）技術(shù)服務(wù)的選擇

　　在選擇符合技術(shù)要求的數(shù)控裝置時，還要考慮到生產(chǎn)廠家的信譽，產(chǎn)品使用說明等文件資料是否齊全，能不能給用戶培訓(xùn)編程、操作和維修人員。有無專門的技術(shù)服務(wù)部門，長期提供零備件和及時的維修服務(wù)，以利發(fā)揮技術(shù)經(jīng)濟效益。

　　2.進(jìn)給驅(qū)動的選擇

　　（1）優(yōu)先選用交流伺服電機，因為它與直流電機比較，轉(zhuǎn)子慣量小，動態(tài)響應(yīng)好，輸出功率大，轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，應(yīng)用環(huán)境不受限制。

　　（2）通過正確計算加在電機軸上的負(fù)載條件來選擇合適規(guī)格的伺服電機。

　　（3）進(jìn)給驅(qū)動制造廠家對生產(chǎn)的進(jìn)給速度控制單元和伺服電機提供系列的成套產(chǎn)品，所以當(dāng)選好伺服電機之后，由產(chǎn)品說明書選用相應(yīng)的速度控制單元。

　　3.主軸驅(qū)動的選擇

　　（1）優(yōu)先選用主流主軸電機，因為它沒有像直流主軸電機那樣的換向、高轉(zhuǎn)速和大容量的限制，恒功率調(diào)速范圍大，噪聲低，價格便宜。目前國際上已有85%數(shù)控車床采用交流主軸驅(qū)動。

　　（2）按下列原則選擇主軸電機：

　　①根據(jù)不同的機床計算出切削功率，所選電機應(yīng)滿足這個要求；②根據(jù)要求的主軸加減速時間，計算出電機功率不應(yīng)超過電機的輸出功率；③在要求主軸頻繁起、制動的場合、必須計算出平均功率，其值不能超過電機連續(xù)額定輸出功率；④在要求恒表面受到控制的場合，則恒表面速度控制所需的切削功率和加速所需功率兩者之和，應(yīng)在電機能夠提供的功率范圍之內(nèi)。

　　（3）主軸驅(qū)動制造廠家對生產(chǎn)的主軸速度控制單元和主軸電機提供系列的成套產(chǎn)品，所以當(dāng)選好主軸電機之后，由產(chǎn)品說明書選用相應(yīng)的主軸速度控制單元。

　　（4）需要主軸作定向控制時，根據(jù)機床實際情況，選用位置編碼器或磁性傳感器來實現(xiàn)主軸定向控制。

　　4.檢測元件的選擇

　　（1）根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)位置控制方案，對機床直線位移采用直接或間接測量，而選用直線型或旋轉(zhuǎn)型檢測元件。目前深圳數(shù)控車床廣泛采用半閉環(huán)控制，選用旋轉(zhuǎn)型角度測量元件（旋轉(zhuǎn)變壓器、脈沖編碼器）

　　（2）根據(jù)數(shù)控車床要求檢測精度還是速度，選用位置或轉(zhuǎn)速檢測元件（測試發(fā)電機、脈沖編碼器）。一般來說，大型機床以滿足速度要求為主，高精度、中小型機床以滿足精度為主。選擇檢測元件其分辨率一般要比加工精度高一個數(shù)量級。

　　（3）目前數(shù)控車床常用的檢測元件是光電脈沖編碼器，它根據(jù)數(shù)控車床的滾珠絲杠螺距、數(shù)控系統(tǒng)的移動但聞、指令倍率和檢測倍率等來選用相應(yīng)規(guī)格的脈沖編碼器。

　　（4）選擇檢測元件時，要考慮到數(shù)控裝置有相應(yīng)的接口電路。

數(shù)控機床加工精度的提高措施

　數(shù)控機床加工精度的提高措施

  機床的選用由于機床本身的精度也有差別，這就需要我們在機床的選擇上要注意機床型號以及精度的選擇，目前數(shù)控機床位置精度的檢驗通常采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO230-2或國家標(biāo)準(zhǔn)GB10931-89等。在機床的選擇中還要對標(biāo)準(zhǔn)有所注意，這是由于標(biāo)準(zhǔn)的不同也會造成精度的差別。

　　零件的控制滑動軸承的機床可以選用耐磨性較好的軸承，從而保障機床的工作精度。

　　對車間環(huán)境的控制減少熱源：重點放在主軸軸承的轉(zhuǎn)速、間隙調(diào)整及合理的預(yù)緊。對于推力軸承和圓錐滾子軸承，因其工作條件差發(fā)熱較大，必要時可以改用推力角接觸球軸承代替，梅州數(shù)控車床，以盡量減少某些零部件的摩

擦發(fā)熱。隔熱：使熱源遠(yuǎn)離主軸，如將電動機、變速器隔離、采用分離傳動等。散熱：加強潤滑冷卻、采用油冷、風(fēng)冷等方式、加快熱量散發(fā)。減少熱變形的影響：無論采用何種方式，只能減少熱變形而很難完全消除熱變形，因此還應(yīng)該采取措施，以減少熱變形的影響。

　　反向偏差的控制由于反向偏差會造成設(shè)備的精度變低，并且隨著機床的應(yīng)用時間越久，磨損越大，誤差也會越來越大，數(shù)控車床，這就需要在機床的應(yīng)用過程中對于反向偏差進(jìn)行定期的檢測和補償工作，從而盡可能的減少誤差，提高機床工作精度。

　　誤差補償誤差補償指的是在對數(shù)控機床加工中將定軸的位置做相應(yīng)的記錄，此外，結(jié)合相關(guān)的記錄數(shù)據(jù)和實際的測量結(jié)果進(jìn)行比較，了解誤差值，并且在操作中在軸上選定測量的基準(zhǔn)點，記錄下運行中的誤差值，輸入到相關(guān)的控制系統(tǒng)內(nèi)，這樣可以很好的控制不同點的軸運動和誤差時間。如果所測量點的數(shù)量越多，說明螺

距所需要補償?shù)恼`差效果就越明顯，這種誤差補償技術(shù)的前提是建立在數(shù)控機床坐標(biāo)系下的，確定數(shù)控機床坐標(biāo)系的重要參數(shù)是參考點，因此，一定要保證所選擇的參考點的誤差值是零。

　　反向間隙誤差的補償由于數(shù)控機床中反向間隙誤差的影響，所以在數(shù)控機床的設(shè)計中必須對反向間隙誤差充分重視，并且采取有效的解決措施。但是不可否認(rèn)的是，間隙是存在的，所以我們要做的是通過螺距誤差補償技術(shù)對機床運轉(zhuǎn)過程中的各點反向間隙進(jìn)行記錄，石巖數(shù)控車加工，并且通過數(shù)控機床的控制系統(tǒng)對反向運動直接進(jìn)行誤差的

補償操作，從而利用參數(shù)的設(shè)置和數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)定來減小誤差。

　　技術(shù)的完善機床的精度隨著科技的發(fā)展也在不斷的完善和進(jìn)步，機床精度從原來的微米級再向著納米級進(jìn)步，其中還需要更多的研究和發(fā)展，尤其表現(xiàn)在軸承技術(shù)上，避免軸承技術(shù)的遲滯是發(fā)展的難題之一，遲滯現(xiàn)象對于定位的精度影響尤為重要，在研究中發(fā)現(xiàn)靜壓軸承技術(shù)能夠?qū)C械的遲滯現(xiàn)象有所解決，所以在高精度

的數(shù)控機床加工中得到了大量的應(yīng)用。

　　

                       CNC數(shù)控車床優(yōu)劣對比

 數(shù)控車床的優(yōu)勢：

　　1、提高加工精度，結(jié)構(gòu)上引入滾珠絲桿、采用軟件精度補償技術(shù)、加工全程由程序控制加工，減少人為因素對加工精度的影響，尤其提高了同批零件加工的一致性，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；

　　2、數(shù)控車床可以有效的提高生產(chǎn)效率，一般約效率提高3-5倍，使用數(shù)控加工中心車床則可提高生產(chǎn)率5-10倍，節(jié)約時間與資金；

　　3、可加工形狀復(fù)雜的零件，如螺旋漿；

　　4、減輕了勞動強度，改善了勞動條件；

　　5、有利于生產(chǎn)管理和機械加工綜合自動化的發(fā)展。

　　

數(shù)控車床的劣勢：

　　1、由于費用高昂，加工大批量零件不利；

　　2、操作人員要求素質(zhì)高，工資成本高；

　　3、系統(tǒng)復(fù)雜，修理復(fù)雜，維護(hù)費用高，需要好的工作環(huán)境。

　　東莞數(shù)控車床的位置選擇應(yīng)遠(yuǎn)離振源、避免陽光直射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如車床附近有振源，則在車床四周應(yīng)設(shè)置防振溝。否則將直接影響車床的加工精度及穩(wěn)定性，容易產(chǎn)生電子元件接觸不良，發(fā)生故障，影響機床的可靠性。

　　一般數(shù)控車床所在的機加工車間，不僅環(huán)境溫度變化大，使用條件差，而且各種機電設(shè)備多，致使電網(wǎng)波動大。因此，安裝普通車床的位置，需要對電源電壓有嚴(yán)格控制。

　　數(shù)控車床的環(huán)境溫度應(yīng)低于40攝氏度。過高的溫度將導(dǎo)致控制系統(tǒng)元件壽命降低，并導(dǎo)致故障增多。溫度的增高，灰塵增多會導(dǎo)致在集成電路板產(chǎn)生粘結(jié)，并導(dǎo)致短路.

　　在數(shù)控車床的使用運行過程中，必須注意其工作環(huán)境及使用條件，只有合理的使用車床，才能更大程度的發(fā)揮其實際性能，提升效率，降低成本，避免因外界環(huán)境的干擾及使用不得當(dāng)導(dǎo)致的一系列問題。

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