數(shù)控機(jī)床一般由數(shù)控系統(tǒng)、包含伺服電動機(jī)和檢測反饋裝置的伺服系統(tǒng)、強(qiáng)電控制柜、機(jī)床本體和各類輔助裝置組成(鉬絲)。
(1)控制介質(zhì)
控制介質(zhì)又稱信息載體,是人與數(shù)控機(jī)床之間聯(lián)系的中間媒介物質(zhì),反映了數(shù)控加工中全部信息。
(2)數(shù)控系統(tǒng)
數(shù)控系統(tǒng)是機(jī)床實現(xiàn)自動加工的核心,是整個數(shù)控機(jī)床的靈魂所在。主要由輸入裝置、監(jiān)視器、主控制系統(tǒng)、可編程控制器、各類輸入/輸出接口等組成。主控制系統(tǒng)主要由CPU、存儲器、控制器等組成。數(shù)控系統(tǒng)的主要控制對象是位置、角度、速度等機(jī)械量,以及溫度、壓力、流量等物理量,其控制方式叉可分為數(shù)據(jù)運算處理控制和時序邏輯控制兩大類。其中主控制器內(nèi)的插補(bǔ)模塊就是根據(jù)所讀人的零件程序,通過譯碼、編譯等處理后,進(jìn)行相應(yīng)的刀具軌跡插補(bǔ)運算,并通過與各坐標(biāo)伺服系統(tǒng)的位置、速度反饋信號的比較,從而控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的位移。而時序邏輯控制通常由可編程控制器PLC來完成,它根據(jù)機(jī)床加工過程中各個動作要求進(jìn)行協(xié)調(diào),按各檢測信號進(jìn)行邏輯判別,從而控制機(jī)床各個部件有條不紊地接順序工作鉬絲。
(3)伺服系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體之間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)。主要由伺服電動機(jī)、驅(qū)動控制系統(tǒng)和位置檢測與反饋裝置等組成。伺服電動機(jī)是系統(tǒng)的執(zhí)行元件,驅(qū)動控制系統(tǒng)則是伺服電動機(jī)的動力源。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號與位置反饋信號比較后作為位移指令,再經(jīng)過驅(qū)動系統(tǒng)的功率放大后,驅(qū)動電動機(jī)運轉(zhuǎn),通過機(jī)械傳動裝置拖動工作臺或刀架運動鉬絲。
(4)強(qiáng)電控制柜
強(qiáng)電控制柜主要用束安裝機(jī)床強(qiáng)電控制的各種電氣元器件,除了提供數(shù)控、伺服等一類弱電控制系統(tǒng)的輸^電源,以及各種短路、過載、欠壓等電氣保護(hù)外,主要在P1,C的輸出接口與機(jī)床各類輔助裝置的電氣執(zhí)行元件之間起橋梁連接作用,控制機(jī)床輔助裝置的各種交流電動機(jī)、液壓系統(tǒng)電磁聞或電磁離臺器等。此外,它也與機(jī)床操作臺有關(guān)手動按鈕連接。強(qiáng)電控制柜由各種中間繼電器、接觸器、變壓器、電源開關(guān)、接線端子和各類電氣保護(hù)元器件等構(gòu)成。它與一般普通機(jī)床的電氣類似,但為了提高對弱電控制系統(tǒng)的抗干擾性,要求各類頻繁啟動或切換的電動機(jī)、接觸器等電磁感應(yīng)器件中均必須并接RC阻容吸收器;對各種檢測信號的輸入均要求用屏蔽電纜連接鉬絲。
(5)輔助裝置
輔助裝置主要包括自動換刃裝置ATC (Automatic Tool ChaWer)、自動交換工作臺機(jī)構(gòu)APC (Automatic Pallet Changer)、工件夾緊放松機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺、液壓控制系統(tǒng)、潤滑裝置、切削液裝置、排屑裝置、過載和保護(hù)裝置等。
(6)機(jī)床本體
數(shù)控機(jī)床的本體指其機(jī)械結(jié)構(gòu)實體。它與傳統(tǒng)的普通機(jī)床相比較,同樣由主傳動系統(tǒng)、進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)、工作臺、床身以廈立柱等部分組成,但數(shù)控機(jī)床的整體布局、外觀造型、傳動機(jī)構(gòu)、工具系統(tǒng)及操作機(jī)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的變化。為了滿足數(shù)控技術(shù)的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點,歸納起來包括以下幾個方面的變化。
①采用高性能主傳動及主軸部件。具有傳遞功率大、剛度高、抗振性好及熱變形小等優(yōu)點。
②進(jìn)給傳動采用高效傳動件。具有傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單、傳動精度高等特點,一般采用滾珠絲杠副、直線滾動導(dǎo)軌副等鉬絲。
③具有完善的刀具自動交換和管理系統(tǒng)。
④在加工中心上一般具有工件自動交換、工件夾緊和放松機(jī)構(gòu)。
⑨機(jī)床本身具有很高的動、靜剮度。
⑥采用全封閉罩殼。由于數(shù)控機(jī)床是自動完成加工為了操作安全等,一般采用移動門結(jié)構(gòu)的全封閉罩殼,對機(jī)床的加工部件進(jìn)行全封閉。