簡述數(shù)控機(jī)床的組成裝置
1. 程序編制及程序載體
數(shù)控程序由數(shù)控機(jī)床自動加工零件所需工作指令組成,包含切削過程中所必需的機(jī)械運(yùn)動,零件輪廓尺寸,工藝參數(shù)等加工信息.編制程序的工作可以人工進(jìn)行,也可以在數(shù)控機(jī)床以外用計(jì)算機(jī)自動編程系統(tǒng)來完成.對于幾何形狀比較簡單的零件,程序段不多,可以采用手工編程;對于比較復(fù)雜特別是空間曲面零件,由于手工編程繁瑣而費(fèi)時(shí),且易出錯(cuò),需采用自動編程的方法.
2. 輸入裝置
輸入裝置的作用是將程序載體上的數(shù)控代碼信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖信號并傳送至數(shù)控裝置的存儲器.根據(jù)程序控制介質(zhì)的不同,輸入裝置可以是光電閱讀機(jī),錄放機(jī)或軟盤驅(qū)動器.使用光電閱讀機(jī)對穿孔紙帶進(jìn)行閱讀,之后大量使用磁帶機(jī)和軟盤驅(qū)動器.有些數(shù)控機(jī)床不用任何程序存儲載體,而是將程序清單的內(nèi)容通過數(shù)控裝置上的鍵盤,用手工的方式輸入.也可以用通信方式將數(shù)控程序由編程計(jì)算機(jī)直接傳送至數(shù)控裝置.
3. 數(shù)控裝置
數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心,包括微型計(jì)算機(jī),各種接口電路,顯示器等硬件及相應(yīng)的軟件.它能完成信息的輸入,存儲,變換,插補(bǔ)運(yùn)算以及各種控制功能.數(shù)控裝置接受輸入裝置送來的脈沖信號,經(jīng)過編譯,運(yùn)算和邏輯處理后,輸出各種信號和指令來控制機(jī)床的各個(gè)部分,并按程序要求實(shí)現(xiàn)規(guī)定的,有序的動作.這些控制信號是:各坐標(biāo)軸的進(jìn)給位移量,進(jìn)給方向和速度的指令信號;主運(yùn)動部件的變速,換向和啟停指令信號;選擇和交換刀具的刀具指令信號;控制冷卻,潤滑的啟停,工件和機(jī)床部件松開,夾緊,分度工作臺轉(zhuǎn)位等輔助信號等.
數(shù)控裝置具備的功能有:① 多坐標(biāo)控制;② 實(shí)現(xiàn)多種函數(shù)的插補(bǔ);③ 信息轉(zhuǎn)換功能,如英制/公制轉(zhuǎn)換,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,值/增量值轉(zhuǎn)換;④ 補(bǔ)償功能,如刀具半徑補(bǔ)償,長度補(bǔ)償,傳動間隙補(bǔ)償,螺距誤差補(bǔ)償;⑤ 多種加工方式選擇,如可以實(shí)現(xiàn)各種加工循環(huán),重復(fù)加工;⑥ 具有故障自診斷功能;⑦ 通信和聯(lián)網(wǎng)功能等.
4.強(qiáng)電控制裝置
強(qiáng)電控制裝置是介于數(shù)控裝置和機(jī)床機(jī)械,液壓部件之間的控制系統(tǒng).其主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的主軸變速,換向,啟動或停止,刀具的選擇和更換,分度工作臺的轉(zhuǎn)位和鎖緊,工件的夾緊或松開,切削液的開或關(guān)等輔助操作的信號,經(jīng)必要的編譯,邏輯判斷,功率放大后直接驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行元件(如電器,液壓,氣動和機(jī)械部件等),以完成指令所規(guī)定的動作,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床在加工過程中的全部自動操作.
5. 伺服控制裝置
伺服系統(tǒng)主要完成機(jī)床的運(yùn)動及運(yùn)動控制(包括進(jìn)給運(yùn)動,主軸運(yùn)動,位置控制等),它由伺服驅(qū)動電路和伺服驅(qū)動電機(jī)組成,并與機(jī)床上的執(zhí)行部件和機(jī)械傳動部件組成數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng).它接受來自數(shù)控裝置的位置控制信息,將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)坐標(biāo)軸的進(jìn)給運(yùn)動和精確的定位運(yùn)動,驅(qū)動機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動.由于是數(shù)控機(jī)床的最后控制環(huán)節(jié),它的性能將直接影響數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率,加工精度和表面加工質(zhì)量.
6.機(jī)床的機(jī)械部件
與傳統(tǒng)的普通機(jī)床相比,數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件有如下幾個(gè)特點(diǎn):
(1) 采用了高性能的主軸及進(jìn)給伺服驅(qū)動裝置,機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)得到簡化,傳動鏈較短.
(2) 機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的動態(tài)特性,動態(tài)剛度,阻尼剛度,耐磨性以及抗熱變形性能.
(3) 較多地采用高效傳動件,如滾珠絲杠螺母副,直線滾動導(dǎo)軌等.
(4) 還有一些配套部件(如冷卻,排屑,防護(hù),潤滑,照明,儲運(yùn)等一系列裝置)和輔屬設(shè)備(編程機(jī)和對刀儀等)