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臺(tái)群精機(jī):從機(jī)床到數(shù)控機(jī)床,讓機(jī)器不再無(wú)腦干活!

作者:臺(tái)群精機(jī) 來(lái)源:臺(tái)群精機(jī) 時(shí)間:2021-11-26 11:01:34 瀏覽次數(shù):

由于傳統(tǒng)機(jī)床使用的電機(jī)的轉(zhuǎn)速在工作時(shí)基本上是不變的,為了實(shí)現(xiàn)不同的切削速度,傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)計(jì)了極為復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)。這種復(fù)雜度的機(jī)械在現(xiàn)今的設(shè)計(jì)中已經(jīng)不多見(jiàn)了。

機(jī)床是其他機(jī)器的“母機(jī)”。

煉鋼廠出產(chǎn)的鋼鐵并不是我們?cè)谏钪幸?jiàn)到的各種奇奇怪怪的形狀,而是板材、管材、鑄錠等等形狀比較規(guī)則的材料,這些材料要加工成各種形狀的零件就需要使用機(jī)床進(jìn)行切削;還有一些精度要求較高和表面粗糙度要求較細(xì)的零件,就要在機(jī)床上用精細(xì)繁復(fù)的工藝切出來(lái)或者磨出來(lái)。

和所有的機(jī)器一樣,最初的機(jī)床包括動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置和執(zhí)行裝置,靠電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)輸入動(dòng)力,通過(guò)傳動(dòng)裝置帶著被加工的工件或者刀具進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng),至于在哪兒下刀、切多少、多快速度切等等問(wèn)題,則由人在加工過(guò)程中直接進(jìn)行控制。

數(shù)控機(jī)床

由于傳統(tǒng)機(jī)床使用的電機(jī)的轉(zhuǎn)速在工作時(shí)基本上是不變的,為了實(shí)現(xiàn)不同的切削速度,傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)計(jì)了極為復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)。這種復(fù)雜度的機(jī)械在現(xiàn)今的設(shè)計(jì)中已經(jīng)不多見(jiàn)了。

而隨著伺服電機(jī)(伺服電機(jī)就是可以在一定范圍內(nèi)精確控制電機(jī)的位置和轉(zhuǎn)速的電機(jī))技術(shù)的發(fā)展及其在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用,直接控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速變得方便快捷效率高,而且基本上是無(wú)級(jí)變速,傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化,甚至出現(xiàn)了很多環(huán)節(jié)電機(jī)直接連接到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上,而省略了傳動(dòng)系統(tǒng)。

這種“直接驅(qū)動(dòng)”的模式是現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一大趨勢(shì)。

結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化還不夠,要實(shí)現(xiàn)各種各樣的形狀的零件的加工,還需要讓機(jī)床可以高效、準(zhǔn)確的控制多臺(tái)電機(jī)合作完成整個(gè)加工過(guò)程。

這就要讓機(jī)床成為有“腦子”的數(shù)控機(jī)床了。而這個(gè)腦子就是數(shù)控系統(tǒng),數(shù)控系統(tǒng)的水平高低決定了數(shù)控機(jī)床能干多復(fù)雜、多精密的活兒,也決定了這臺(tái)機(jī)床和他的操作者的身價(jià)。


(二)數(shù)控系統(tǒng)能干嘛?處理信息并控制動(dòng)力

數(shù)控系統(tǒng)(Numerical Controller System)是數(shù)控機(jī)床的大腦。

數(shù)控機(jī)床

對(duì)于一般數(shù)控機(jī)床而言,往往包含人機(jī)控制界面、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床、檢測(cè)裝置等等,操作人員在一些計(jì)算機(jī)輔助制造軟件的幫助下,將加工過(guò)程所需的各種操作(如主軸變速等步驟以及工件的形狀尺寸)用零件程序代碼表示,并通過(guò)人及控制界面輸入到數(shù)控機(jī)床,之后由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)這些信息進(jìn)行處理和運(yùn)算,并按零件程序的要求控制伺服電機(jī),實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng),以完成零件的加工。

數(shù)控系統(tǒng)完成諸多信息的存儲(chǔ)和處理的工作,并將信息的處理結(jié)果以控制信號(hào)的形式傳給后續(xù)的伺服電機(jī),這些控制信號(hào)的工作效果依賴于兩大核心技術(shù):一個(gè)是曲線曲面的插補(bǔ)運(yùn)算,一個(gè)是機(jī)床多軸的運(yùn)動(dòng)控制。

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