數控系統的主軸功能包括什麼
1. 數控系統中主軸變頻器有什麼功能
下面舉例以士林變頻器在應用中的情況為例說明一下吧!
控機床是一種靈活、高效能的自動化機床,它較好地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題。合理地進行數控機床主軸的控制,對提高機床的加工精度和生產效率都十分重要。
數控機床的主軸驅動系統也叫主傳動系統,是完成主運動的動力裝置部分。主軸驅動系統通過該傳動機構轉變成主軸上安裝的刀具或工件的切削力矩和切削速度,配合進給運動,加工出理想的零件。它是零件加工的成型運動之一,它的精度對零件的加工精度有較大的影響。機床的主軸驅動和進給驅動有較大的差別,機床主軸的工作運動通常是旋轉運動,不像進給驅動需要絲桿或者其他直線運動裝置作往復運動,數控機床通過主軸的回轉與進給實現刀具與工件的相對切削運動。
根據機床主軸傳動的工作特點,早期的機床多數採用三相非同步電動機加上多級變速箱的結構,隨著技術的不斷發展,機床機構有了很大改進,從而對主軸系統提出了新的要求,而且因用途而異,在數控機床中,數控車床佔42%,數控鑽鏜銑床佔33%,數控磨床、沖床佔23%,其他佔2%,為了滿足量大面廣的前兩類數控機床的需要,對主軸傳動提出了如下要求:主傳動電機應有2.2KW~250KW的功率范圍;要有大的無級調速范圍,如能在1:100~1000范圍內進行恆轉矩調速和1:10的恆功率調速;要求主傳動有四象限的驅動能力;為了滿足螺紋車削,要求主軸能與進給實行同步控制。
在目前數控車床中,主軸控制裝置通常是採用交流變頻器來控制交流主軸電動機。為滿足數控車床對主軸驅動的要求,變頻器必須有以下性能:(1)寬調速范圍,且穩速精度高;(2)低速運行時,有較大力矩輸出;(3)加減速時間短;(4)過載能力強;(5)快速響應主軸電機快速正反轉以及加減速。
下圖是變頻器在數控機床主軸上的應用:
其中變頻器與數控裝置的聯系通常包括:(1)數控裝置給變頻器的正反轉信號;(2)數控裝置給變頻器的速度或頻率信號,可以通過通訊給定或模擬給定;(3)變頻器給數控裝置的故障等狀態信號。所有關於對變頻器的操作和反饋均可在數控面板進行編程和顯示。通過變頻器內部關於輸入信號與設定頻率的輸入輸出特性曲線的設置,數控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度。該特性曲線必須涵蓋電壓/電流信號、正/反作用、單/雙極性的不同配置,以滿足數控車床快速正反轉、自由調速、變速切削的要求。
主軸變頻器的基本選型應該依據主軸驅動的要求。目前市場上最為常用的一類變頻器為V/F控制方式,採用此控制方式的變頻器低頻轉矩不夠大、穩速精度不夠高,因此在車床主軸上使用不太適合。另一類型的變頻器為矢量型變頻器,所謂矢量控制,通俗的講,就是使鼠籠式非同步機像直流電機那樣具有優秀的運行性能及很高的控制性能,通過控制變頻器輸出電流的大小、頻率及其相位,用以維持電機內部的磁通為恆定值,產生所需要的轉矩,此類變頻器具有低頻力矩大,穩速精度高,響應速度快,相對伺服系統價格便宜等特點,在數控機床主軸上應用尤為合適,矢量控制的變頻器在數控機床主軸驅動上正逐步推廣。
對於數控車床的主軸電機,使用無速度感測器的變頻調速器的矢量控制後,具有以下顯著優點:大幅度降低維護費用,甚至免維護;可實現高效率的切割和較高的加工精度;實現低速和高速情況下強勁的力矩輸出。在這些方面士林變頻器均表現出眾,最新推出的SE2系列72000轉高速電主軸變頻器更是在超薄玻璃切削,金屬表面切削處理等機床上獨占鰲頭。
2. 車床數控系統有哪些基本功能
基本功能是數控系統的必備功能,選擇功能是供用戶根據機床特點和用途進行選擇的功能。
CNC裝置的功能主要反映在准備功能G指令代碼和輔助功能指令代碼上。
主軸功能:除對車床進行無級調速外,還具有同步進給控制、恆線速度控制及主軸最高轉速控制等功能。
多坐標控制功能:控制系統可以控制坐標軸的數目,指的是數控系統最多可以控制多少個坐標軸,其中包括平動軸和回轉軸。
自動返回參考點功能:該系統規定有刀具從當前位置快速返回至參考點位置的功能,其指令為G28。該功能既適用於單坐標軸返回,又適用於X和Z兩個坐標軸同時返回。
螺紋車削功能:該功能可控制完成各種等螺距(米制或英制)螺紋的加工,如圓柱(右、左旋)、圓錐及端面螺紋等。
固定循環功能:固定循環中的G代碼指令的動作程序要比一般的G代碼所指令的動作要多得多,因此使用固定循環功能,可以大大簡化程序編制。
插補功能:CNC裝置是通過軟體進行插補計算,連續控制時實時性很強,計算速度很難滿足數控車床對進給速度和解析度的要求。因此實際的CNC裝置插補功能被分為粗插補和精插補。 進行輪廓加工的零件的形狀,大部分是由直線和圓弧構成,有的是由更復雜的曲線構成,因此有直線插補、圓弧插補、拋物線插補、極坐標插補、螺旋線插補、樣條曲線插補等。
輔助功能:是數控加工中不可缺少的輔助操作,用地址M和它後續的數字表示。在ISO標准中,可有M00~M99共100種。輔助功能用來規定主軸的起、停,冷卻液的開、關等。
刀具功能:刀具功能是用來選擇刀具,用地址T和它後續的數值表示。刀具功能一般和輔助功能一起使用。
補償功能:加工過程中由於刀具磨損或更換刀具,以及機械傳動中的絲杠螺距誤差和反向間隙,將使實際加工出的零件尺寸與程序規定的尺寸不一致,造成加工誤差。因此數控車床CNC裝置設計了補償功能,它可以把刀具磨損、刀具半徑的補償量、絲杠的螺距誤差和反向間隙誤差的補償量輸入到CNC裝置的存儲器,按補償量重新計算刀具的運動軌跡和坐標尺寸,從而加工出符合要求的零件。
字元顯示功能:CNC裝置可以配置單色或彩色CRT,通過軟體和介面實現字元和圖形顯示。可以顯示加工程序、參數、各種補償量、坐標位置、故障信息、零件圖形、動態刀具運動軌跡等。
自診斷功能:CNC裝置中設置了各種診斷程序,可以防止故障的發生或擴大。在故障出現後可迅速查明故障類型及部位,減少因故障而造成的停機時間。
通信功能:通常具有RS232C介面,有的還備有DNC介面。現在部分數控車床還具有網卡,可以接入網際網路。
3. 數控機床主軸驅動系統都有哪些分類特點
數控機床的主軸驅動系統也就是主傳動系統,它的性能直接決定了加工工件的表面質量,它結構復雜,機、電、氣聯動,故障率較高,它的可靠性將直接影響數控機床的安全和生產率。因此,在數控機床的維修和維護中,主軸驅動系統顯得很重要。數控機床主軸驅動系統是數控機床的大功率執行機構,其功能是接受數控系統(CNC)的S碼速度指令及M碼輔助功能指令,驅動主軸進行切削加工。它包括主軸驅動裝置、主軸電動機、主軸位置檢測裝置、傳動機構及主軸。通常主軸驅動被加工工件旋轉的是車削加工,所對應的機床是車床類;主軸驅動切削刀具旋轉的是銑削加工,所對應的機床是銑床類。
數控機床主軸系統分類及特點:
全功能數控機床的主傳動系統大多採用無級變速。目前,無級變速系統根據控制方式的不同主要有變頻主軸系統和伺服主軸系統兩種,一般採用直流或交流主軸電機,通過帶傳動帶動主軸旋轉,或通過帶傳動和主軸箱內的減速齒輪(以獲得更大的轉矩)帶動主軸旋轉。另外根據主軸速度控制信號的不同可分為模擬量控制的主軸驅動裝置和串列數字控制的主軸驅動裝置兩類。模擬量控制的的主軸驅動裝置採用變頻器實現主軸電動機控制,有通用變頻器控制通用電機和專用變頻器控制專用電機兩種形式。目前大部分的經濟型機床均採用數控系統模擬量輸出+變頻器+感應(非同步)電機的形式,性價比很高,這時也可以將模擬主軸稱為變頻主軸。串列主軸驅動裝置一般由各數控公司自行研製並生產,如西門子公司的611系列,日本發那克公司的α系列等。
1、普通籠型非同步電動機配齒輪變速箱
這是最經濟的一種方法主軸配置方式,但只能實現有級調速,由於電動機始終工作在額定轉速下,經齒輪減速後,在主軸低速下輸出力矩大,重切削能力強,非常適合粗加工和半精加工的要求。如果加工產品比較單一,對主軸轉速沒有太高的要求,配置在數控機床上也能起到很好的效果;它的缺點是噪音比較大,由於電機工作在工頻下,主軸轉速范圍不大,不適合有色金屬和需要頻繁變換主軸速度的加工場合。
2、普通籠型非同步電動機配簡易型變頻器
可以實現主軸的無級調速,主軸電動機只有工作在約500轉/分鍾以上才能有比較滿意的力矩輸出,否則,特別是車床很容易出現堵轉的情況,一般會採用兩擋齒輪或皮帶變速,但主軸仍然只能工作在中高速范圍,另外因為受到普通電動機最高轉速的限制,主軸的轉速范圍受到較大的限制。
這種方案適用於需要無級調速但對低速和高速都不要求的場合,例如數控鑽銑床。國內生產的簡易型變頻器較多。
3、通籠型非同步電動機配通用變頻器
目前進口的通用變頻器,除了具有U/f曲線調節,一般還具有無反饋矢量控制功能,會對電動機的低速特性有所改善,配合兩級齒輪變速,基本上可以滿足車床低速(100—200轉/分鍾)小加工餘量的加工,但同樣受最高電動機速度的限制。這是目前經濟型數控機床比較常用的主軸驅動系統。
4、專用變頻電動機配通用變頻器
一般採用有反饋矢量控制,低速甚至零速時都可以有較大的力矩輸出,有些還具有定向甚至分度進給的功能,是非常有競爭力的產品。以先馬YPNC系列變頻電動機為例,電壓:三相200V、220V、380V、400V可選;輸出功率:1.5-18.5KW;變頻范圍2-200Hz;(最高轉速r/min);30min150%過載能力;支持V/f控制、V/f+PG(編碼器)控制、無PG矢量控制、有PG矢量控制。
中檔數控機床主要採用這種方案,主軸傳動兩擋變速甚至僅一擋即可實現轉速在100—200r/min左右時車、銑的重力切削。一些有定向功能的還可以應用與要求精鏜加工的數控鏜銑床,若應用在加工中心上,還不很理想,必須採用其他輔助機構完成定向換刀的功能,而且也不能達到剛性攻絲的要求。
安裝電主軸的機床主要用於精加工和高速加工,例如高速精密加工中心。另外,在雕刻機和有色金屬以及非金屬材料加工機床上應用較多,這些機床由於只對主軸高轉速有要求,因此,往往不用主軸驅動器。
就電氣控制而言,機床主軸的控制是有別於機床伺服軸的。一般情況下,機床主軸的控制系統為速度控制系統,而機床伺服軸的控制系統為位置控制系統。換句話說,主軸編碼器一般情況下不是用於位置反饋的(也不是用於速度反饋的),而僅作為速度測量元件使用,從主軸編碼器上所獲取的數據,一般有兩個用途,其一是用於主軸轉速顯示;其二是用於主軸與伺服軸配合運行的場合(如螺紋切削加工,恆線速加工,G95轉進給等)。
4. 數控機床主軸系統有哪些
國內的:廣數、北京凱恩帝、上海開通、武漢華中和華興、成都廣泰、深圳版珊星、航權天世紀星等等。
國外的:德國的西門子、海德漢,西班牙的法格,日本的發那科和三菱。
我們國家在這方面還處於弱勢地位,國外系統廠家賣給中國系統價格昂貴,很多高端系統還加了功能限制,近年來中國技術雖不斷突破,但仍然差距甚遠。 所以請支持國產,讓中國企業也發展發展,否則永無出頭之日!
5. 數控系統中主軸變頻器有什麼功能
先說說安卡:抄
ANCA RX7/GX7 刀具磨床帶襲有5DX 數控系統,為當今市場上最為先進的刀具磨床。
該機床具有大量的標准特性而且操作容易。它的高強度,高剛性,大功率以及緊湊的
設計提供了極高的磨削精度,因而使其確立了一種獨特的等級。
RX7/GX7 為ANCA 最新的技術革新產品。該機床是根據全球廣泛的需求而被開發出
來,並具有被進一步改進和更新的能力。它被設計為一個允許多班次,無人操作的工
具製造和修磨系統。
RX7/GX7 是一種金屬刀具和工具磨床,能加工諸如球頭銑刀!
6. 數控系統里的主軸定位是什麼
主軸定位準確說應該叫主軸定位功能,簡單的說就是讓主軸以一個固定的角度停止, 是對主軸位回置的簡單答控制(最小定位精度0.1度)一般可以選用以下幾種元件作為定位信號
1 外部接近開關+電機速度編碼器
2、主軸位置編碼器(編碼器和主軸1:1連接)
主軸定向一般用刀具交換,在刀前主軸以一個固定的角度停止目的是使刀具的刀槽和機械手上的凸起配合上, 另外一個就是使用鏜刀時在進刀和退刀時都有角度要求也 需要用到主軸定向功能
FANUC一般使用M19指令作為主軸定向指令
其他系統也有類似的指令 完成主軸定向
7. 數控機床由哪幾部分組成它們各部分的主要功能是什麼
數控機床一般由下列幾個部分組成:
●主機,他是數控機床的主題,包專括機床身、屬立柱、主軸、進給機構等機械部件。他是用於完成各種切削加工的機械部件。
●數控裝置,是數控機床的核心,包括硬體(印刷電路板、crt顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等)以及相應的軟體,用於輸入數字化的零件程序,並完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。
●驅動裝置,他是數控機床執行機構的驅動部件,包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時,可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
●輔助裝置,指數控機床的一些必要的配套部件,用以保證數控機床的運行,如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作台、數控轉台和數控分度頭,還包括刀具及監控檢測裝置等。
●編程及其他附屬設備,可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。
8. 數控機床由哪幾部分組成各部分的主要功能是什麼
數控機床一般由控制介質、數控系統、伺服系統、強電控制櫃、機床本體和各類輔助裝置組成。
1、控制介質:亦稱信息載體,是人與數控機床之間聯系的中間媒介物質,反映了數控加工中全部信息。
2、數控系統:是機床實現自動加工的核心。主要由輸入裝置、監視器、主控制系統、可編程式控制制器、各類輸入/輸出介面等組成。
3、伺服系統:是數控系統和機床本體之間的電傳動聯系環節。主要由伺服電動機、驅動控制系統和位置檢測與反饋裝置等組成。伺服電動機是系統的執行元件,驅動控制系統則是伺服電動機的動力源。
4、強電控制櫃:主要用於安裝機床強電控制的各種電氣元器件,起到橋梁連接作用,控制機床輔助裝置的各種交流電動機、液壓系統電磁聞或電磁離台器等。
5、機床本體:指其機械結構實體。與傳統的普通機床相比,數控機床的整體布局、外觀造型、傳動機構、工具系統及操作機構等方面都發生了很大的變化。
6、輔助裝置:主要包括自動換刃裝置、自動交換工作台機構APC 、工件夾緊放鬆機構、回轉工作台、液壓控制系統、潤滑裝置、切削液裝置、排屑裝置、過載和保護裝置等。
9. 數控系統中S表示什麼功能字它表示的主軸轉速的方式大致有幾種
S是轉速的意思,單位 r/min
你說的主軸轉速方式我不太懂。