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沈阳第一机床厂数据机床的组成


日期:2011年12月09 来源:沈阳机床集团 关键字:沈阳第一机床厂 数控机床
1.数控机床的组成数控机床一般由输入输出设备、数控装置( CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器( PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。
  (1)数控机床厂输入和输出装置。是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备。
输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号,传进并存人数控装置内。目前,数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等,其相应的程序载体为磁盘、穿?#23383;?#24102;。输出装置是显示器,有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。输出装置的作用是:数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息。显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值以及报警信号等。 
     (2)数控装置(CNC装置)。是计算机数控系统的核心,是由硬件和软件两部分组成的。它接收的是输入装置进来的脉冲信号,信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路的编译、运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令,控制机床的各个部分,使其进行规定的、?#34892;?#30340;动作。这些控制信号中最基本的信号是各坐标轴(即作进给运动的各执行部件)的进给速度、进给方向和位移量指令(送到伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动),还有主轴的变速、换向和启停信号,选择和交换刀具的刀具指令信号,控制冷却液、润滑油启停,控制工件和机床部件松开、夹紧,控?#21697;?#24230;工作台转位的辅助指令信号等。
数控装置主要包括微处理器( CPU)、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与CNC系?#31216;?#20182;组成部分联系的接口等。
  (3)可编程逻辑控制器(PLC)。数控机床通过CNC和PLC共同完成控制功能,其中,CNC主要完成与数字运算和管理等有关的功能,如零件程序的编辑、插补运算、译码、刀具运动的位置伺服控制等。而PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作,它接收CNC的控制代码M(辅助功能)、S(主轴转速)、T(选刀、换刀)等开关量动作信息,对开关量动作信息进行译码,转换成对应的控制信号,控制辅助装置完成机床相应的开关动作,如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一些辅助动作。它还接收机床操作面板的指令,一方面直接控制机床的动作(如手动操作机床),另一方面将一部?#31181;?#20196;送往数控装置,用于加工过程的控制。
  在FANUC系统中,专门用于控制机床的PLC记作PMC,称为可编程机床控制器。
  (”伺服单元。伺服单元接收来自数控装置的速度和位移指令。这些指令经伺服单元变换和放大后,通过驱动装置转变成机床进给运动的速度、方向和位移。因此,伺服单元是数控装置与机床本体的联系?#26041;冢?#23427;把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。伺服单元分为主轴单元和进给单元等,伺服单元就其系统而言又有开环泵统、半闭环系统和闭环系统之分。
  (5)驱动装置。驱动装置把经过伺服单元放大的指令信号变为机械运动,通过机械连接部件驱动机床工作台,使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动,加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。目前常用的驱动装置有直流伺服电机和交流伺服电机,交流伺服电机正逐渐取代直流伺服电机。
  伺服单元和驱动装置?#38115;?#20026;伺服驱动系统,它是机床工作的动力装置,计算机数控装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施,伺服驱动装置包括主轴驱动单元(主要控制主轴的速度)、进给驱动单元(主要控制进给系统的速度和位置)。伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。从某种意义上说,数控机床的功能主要取决于数控装置,而数控机床的性能主要取决于伺服驱动系统。
  (6)机床本体。即数控机床的机械部件,包括主运动部件、进给运动执行部件(工作台、拖板及其传动部件)和支承部件(床身、立柱等),还包括具有冷却、润滑、转位和夹紧等功能的辅助装置。加工?#34892;?#31867;的数控机床还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件,数控机床机械部件的组成与普通机床相似。由于数控机床高速度、高精度、大切削用量和连续加工的要求,其机械部件在精度、刚度、抗振性等肯面要求更高。
  ?#36865;猓?#20026;保证数控机床功能的充分发挥,还有一些辅助系统,如冷却系统、润滑系统、液压(或气动)系统、排屑系统、防护系?#36710;取?

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