數控機床選(xuǎn)擇(zé)的幾大關鍵要素
數控係統包括數控裝置,進給驅(qū)動(進給速度控(kòng)製單元和伺(sì)服(fú)電機(jī))、主軸驅動(主軸速度控製單元和主軸電機)和檢測元(yuán)件。選用(yòng)數控係統時應包括以上內容。數控裝置(zhì)的選(xuǎn)擇類型的選擇根(gēn)據數(shù)控機(jī)床(chuáng)類型選擇相應的數控裝置,一般來說,數控裝置有適用於(yú)車、鑽、鏜、銑、磨、衝壓、電火花切割等加工類型,應(yīng)有針對性地進行選擇。
1、性能的選擇
不同的數控裝置,其性能高低差別(bié)很大,如控製軸數有(yǒu)單(dān)軸,2軸,3軸,4軸,5軸,甚至10多軸,20多軸;聯動軸數有2軸或3軸以上,高(gāo)進給速度有10m/min,15m/min,24m/min,240m/min;分辨率有0.01mm,0.001mm,0.0001mm。這些指(zhǐ)標不同,價格(gé)亦不同,應(yīng)根據機床實際需要,如一般(bān)車削加工選用2軸或4軸(雙刀架)控製(zhì),平麵零件加工選(xuǎn)用3軸以上聯動。不(bú)要追求新(xīn)高水平,應合理(lǐ)選擇。
2、功能的選擇
一個數控係統有很多功能,包括基本功能----數控裝置功能;選擇功能---供用戶選(xuǎn)擇的功能。選擇功能有的是為了解決不同(tóng)的加工對象(xiàng),有的為了提高加工質量,有的為了方便編程,有的為了改善操作和維修性(xìng)能。有的選(xuǎn)擇(zé)功能是相關的,選擇這(zhè)項還必須選(xuǎn)另(lìng)一項。因此要根據機床的設計要求來選(xuǎn)擇,不要(yào)不加分析,選擇(zé)功能過多(duō)步驟(zhòu),而把相關功能漏訂,使數控機床功能降低,造成不必(bì)要的損失。
選(xuǎn)擇功能中的可編程序控製器(qì)有內裝和獨(dú)立型兩種。好選用內裝型,它有不同型號,首先要根據數控裝置與機床之間的輸入輸出(chū)信號點數來選擇。選用的點數要比實用點數(shù)稍多一(yī)些,以(yǐ)便(biàn)可能追加和(hé)變更控製性能的需要。其次要估計順序程序規(guī)模選(xuǎn)擇存儲容量。程序規模隨著機床複雜程度的增加,存儲容量也隨著增大,要根據具體情況合(hé)理選擇。還有(yǒu)處(chù)理時間、指令功能、定時器、計數器、內(nèi)部繼電器等技術規格(gé),數量也應滿足設(shè)計要求。
3、價格的選擇
不(bú)同、不同的數控裝置製造廠家,生產的不同規格產(chǎn)品,價格上有很大差異,應在滿足控製類型、性能、功能選擇的基礎上,綜合分析性能價格比,選擇性能價格比(bǐ)高的(de)數控裝置,以便降(jiàng)低成本。
4、技術服務的選擇
在選擇符合技術要(yào)求的數控裝置時,還要考慮到生產廠家的信譽,產品使用(yòng)說(shuō)明等文件資料是否齊全,能不能給用戶培訓編程、操作(zuò)和維修人員。有無專門的技術服務部門,長期提供零備件和(hé)及時的維修服務,以利發揮技術經濟效益。
5、進給驅動的選(xuǎn)擇
1)優先選用交流伺(sì)服電機(jī),因為它與直流電機比(bǐ)較,轉子慣量小,動態響應好,輸出功率大,轉速高(gāo),結構簡(jiǎn)單,成本較低,應用環境(jìng)不受限製。
2)通過正確計算加在電機軸上的(de)負載條件來選擇合適規格的伺服電機。
3)進給驅動製造廠家對生產的進給速度控製單元和伺服電機提供係列(liè)的成套產品,所以當選好伺服電機(jī)之後,由(yóu)產品說明書選用(yòng)相應的速度控製單元。
6、主軸驅(qū)動的選擇
1)優先選用主流主(zhǔ)軸電機(jī),因為(wéi)它沒有像直流主軸電機那樣的換向、高轉速和大容量的限製,恒(héng)功率調速範圍大,噪聲低,價格便宜。目前國際上已(yǐ)有85%數控機床采用交流主(zhǔ)軸(zhóu)驅(qū)動。
2)按下列原則選擇主(zhǔ)軸電機:
①根據不同的機床計算出切削功率,所選電機應滿足這個要求;
②根據要求的主軸(zhóu)加減速時間,計算出電機功(gōng)率不(bú)應(yīng)超過電機的大輸出功率;
③在要求主軸頻繁起、製動的場合、必須計算出平均功率,其值不能超過電機連續額定輸(shū)出功率;
④在要求恒表麵受到控製的場合,則恒表麵速度控製所需的切削功(gōng)率和加速所需功率(lǜ)兩(liǎng)者之(zhī)和,應在電機能夠提(tí)供的功率範圍之內。
3)主(zhǔ)軸驅動製造(zào)廠(chǎng)家(jiā)對生產的主軸速度控製單元和主軸電機提供係列的成套產品,所以當選好主軸電機之後(hòu),由產品說明書選用相應的主軸速度控製單元。
4)需(xū)要主(zhǔ)軸作定向控製時,根(gēn)據機(jī)床實際情況,選用位置編(biān)碼器或磁性傳感(gǎn)器來實現主軸(zhóu)定向控製。
7、檢測元件的選擇
1)根據數控係統位置控(kòng)製方案,對(duì)機床直線位移采用直接或(huò)間接測(cè)量,而選用直線型或旋轉型(xíng)檢測元件。目前數控機床廣泛采(cǎi)用半閉環控製,選用旋轉型角度測量元件(旋轉變壓器、脈衝編(biān)碼器)
2)根據數控(kòng)機床要求檢測精度還是速度,選(xuǎn)用(yòng)位置或轉速檢(jiǎn)測元件(測試發電機、脈衝編碼器)。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(jiǎn)測元件其分辨率(lǜ)一般要比加工精度高一個數量級。
3)目前數控(kòng)機(jī)床常用的檢測元件是光電脈衝編碼器,它根據數控機床(chuáng)的滾珠絲杠螺距、數控係統的移動單位、指令倍率和檢測倍率等來選用相(xiàng)應規格的脈衝編碼器。
4)選擇檢測元(yuán)件時(shí),要考慮到數控裝置(zhì)有相應的接口電路。