机床本体及数控系统如何选配

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选购数控线切割机床需要着重考虑几大方面,首先机床本体能否符合自己的加工要求,机床的质量如何。其次是数控系统,数控系统有很多种类,选择合适的系统是选购数控机床的关键。机床本体如何选择?数控系统从两方面进行分析。

- v* y; v1 b. e8 A/ h  x0 N( c, L( o1、机床本体的选择。
   
/ [, D2 W( Y$ U. f+ a首先机床结构设计与加工件尺寸和重量要达到最佳的匹配。对于中大型负载工作台采用全支撑加工中心结构。这样设计才能具有足够的承载?刚度、精度、抗振性和精度保持性。其次是进给系统的机械传动要采用滚珠丝杠,滚珠丝杠优于三角螺纹丝杠和梯形螺纹丝杠,并且要求丝杠的直径尽可能大些,增加刚性。再次是导轨,工作台运动导轨是保证工作台运动精度的关键,用户在选型时应高度重视。首先观察导轨的横截面的大小,在同等条件下,越粗壮,刚性越好,加工中越不易产生变形,才能保证机床在长期工作中能得到最高精度和耐用性。日前市场上常见的导轨结构有以下几种:①镶钢滚珠式滚动导轨;②镶钢滚柱式滚动导轨;③直线滚动导轨。
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第一种与第二种的区别在导轨的滚体上,一个是滚珠一个是滚柱。滚珠与导轨面是点接触,滚柱与导轨面是线接触,所以它的耐磨性和轴承能力都大大优于滚珠式。而线性滑轨是一种滚动导引,它由钢珠在滑块与滑轨之间作无限滚动循环,使得负载平台能沿着滑轨轻易的以高精度作线性运动,其摩擦系数可降至传统滑动导引的1/50,使之能轻易地达到μm级的定位精度。滑块与滑轨间的末制单元设计,使得线形滑轨可同时承受上下左右等各方向的负荷,线性滑轨有更平顺且低噪音的运动特性。使之精度保持和承载能力都大大优于滚珠和滚柱式。目前在日本沙迪克公司、日本三菱公司、瑞士夏米尔公司、瑞阿奇公司进口的机床以及上海和懋生产的国产机床都是采用第三种结构,所以通过对比,用户在选型时应尽量考虑第三种结构。
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% D: D& A( K  t" r9 w% c5 S( L 2.数控系统的选配。
   
数控系统是数控机床的“大脑”,对机床控制信息进行运算及处理。根据数控系统的原理可分为经济型数控系统和标准型数控系统两大类。
   
(1)经济型数控系统
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经济型数控系统从控制方法来看,一般指开环数控系统。开环数控系统是指数控系统本身不带位置检测装置,由数控系统送出一定数量和频率的指令脉冲,由驱动单元进行机床定位。开环系统在外部因素影响的情况下,机床不动作或动作不到位,但系统已当机床到达了指定位置,此时机床的加工精度将大大降低。但因其结构简单、反应迅速、工作稳定可靠、调试及维修均很方便,加之价格十分低廉,但受步进电机矩频特性及精度、进给速度、力矩三者之间相互制约,性能的提高受到限制。所以,经济型数控系统目前用于数控快走丝线切割及一些速度和精度要求不高的经济型中走丝线切割机床,在普通快走丝机床的数控化改造中也得到广泛的应用。
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" `+ e0 F2 I. e! I* a7 K(2)精密型数控系统
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精密型数控系统包括半闭环数控系统和全闭环数控系统。
   
9 [/ ?% [0 A: c3 _# Y. d# y半闭环数控系统一般指机床的伺服电机的位置信号(光电编码器)反馈到数控系统,系统能自动进行位置检测和误差比较,可对部分误差进行补偿控制,因此其控制精度比开环数控系统要高,但比全闭环的数控系统要低。
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全闭环数控系统除包括机床的伺服电机的位置反馈外,还有机床工作台的位置检测装置(通常用光栅尺)的位置信号反馈到系统,从而形成全部位置随动控制,系统在加工过程中自动检测并补偿所有的位置误差。
   
全闭环数控系统的加工精度是最高的,但这种系统的调试、维修极其困难,而且系统的价格很高,只适用于中、高档的数控机床上。


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