数控系统的主轴功能包括什么
1. 数控系统中主轴变频器有什么功能
下面举例以士林变频器在应用中的情况为例说明一下吧!
控机床是一种灵活、高效能的自动化机床,它较好地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题。合理地进行数控机床主轴的控制,对提高机床的加工精度和生产效率都十分重要。
数控机床的主轴驱动系统也叫主传动系统,是完成主运动的动力装置部分。主轴驱动系统通过该传动机构转变成主轴上安装的刀具或工件的切削力矩和切削速度,配合进给运动,加工出理想的零件。它是零件加工的成型运动之一,它的精度对零件的加工精度有较大的影响。机床的主轴驱动和进给驱动有较大的差别,机床主轴的工作运动通常是旋转运动,不像进给驱动需要丝杆或者其他直线运动装置作往复运动,数控机床通过主轴的回转与进给实现刀具与工件的相对切削运动。
根据机床主轴传动的工作特点,早期的机床多数采用三相异步电动机加上多级变速箱的结构,随着技术的不断发展,机床机构有了很大改进,从而对主轴系统提出了新的要求,而且因用途而异,在数控机床中,数控车床占42%,数控钻镗铣床占33%,数控磨床、冲床占23%,其他占2%,为了满足量大面广的前两类数控机床的需要,对主轴传动提出了如下要求:主传动电机应有2.2KW~250KW的功率范围;要有大的无级调速范围,如能在1:100~1000范围内进行恒转矩调速和1:10的恒功率调速;要求主传动有四象限的驱动能力;为了满足螺纹车削,要求主轴能与进给实行同步控制。
在目前数控车床中,主轴控制装置通常是采用交流变频器来控制交流主轴电动机。为满足数控车床对主轴驱动的要求,变频器必须有以下性能:(1)宽调速范围,且稳速精度高;(2)低速运行时,有较大力矩输出;(3)加减速时间短;(4)过载能力强;(5)快速响应主轴电机快速正反转以及加减速。
下图是变频器在数控机床主轴上的应用:
其中变频器与数控装置的联系通常包括:(1)数控装置给变频器的正反转信号;(2)数控装置给变频器的速度或频率信号,可以通过通讯给定或模拟给定;(3)变频器给数控装置的故障等状态信号。所有关于对变频器的操作和反馈均可在数控面板进行编程和显示。通过变频器内部关于输入信号与设定频率的输入输出特性曲线的设置,数控装置就可以方便而自由地控制主轴的速度。该特性曲线必须涵盖电压/电流信号、正/反作用、单/双极性的不同配置,以满足数控车床快速正反转、自由调速、变速切削的要求。
主轴变频器的基本选型应该依据主轴驱动的要求。目前市场上最为常用的一类变频器为V/F控制方式,采用此控制方式的变频器低频转矩不够大、稳速精度不够高,因此在车床主轴上使用不太适合。另一类型的变频器为矢量型变频器,所谓矢量控制,通俗的讲,就是使鼠笼式异步机像直流电机那样具有优秀的运行性能及很高的控制性能,通过控制变频器输出电流的大小、频率及其相位,用以维持电机内部的磁通为恒定值,产生所需要的转矩,此类变频器具有低频力矩大,稳速精度高,响应速度快,相对伺服系统价格便宜等特点,在数控机床主轴上应用尤为合适,矢量控制的变频器在数控机床主轴驱动上正逐步推广。
对于数控车床的主轴电机,使用无速度传感器的变频调速器的矢量控制后,具有以下显著优点:大幅度降低维护费用,甚至免维护;可实现高效率的切割和较高的加工精度;实现低速和高速情况下强劲的力矩输出。在这些方面士林变频器均表现出众,最新推出的SE2系列72000转高速电主轴变频器更是在超薄玻璃切削,金属表面切削处理等机床上独占鳌头。
2. 车床数控系统有哪些基本功能
基本功能是数控系统的必备功能,选择功能是供用户根据机床特点和用途进行选择的功能。
CNC装置的功能主要反映在准备功能G指令代码和辅助功能指令代码上。
主轴功能:除对车床进行无级调速外,还具有同步进给控制、恒线速度控制及主轴最高转速控制等功能。
多坐标控制功能:控制系统可以控制坐标轴的数目,指的是数控系统最多可以控制多少个坐标轴,其中包括平动轴和回转轴。
自动返回参考点功能:该系统规定有刀具从当前位置快速返回至参考点位置的功能,其指令为G28。该功能既适用于单坐标轴返回,又适用于X和Z两个坐标轴同时返回。
螺纹车削功能:该功能可控制完成各种等螺距(米制或英制)螺纹的加工,如圆柱(右、左旋)、圆锥及端面螺纹等。
固定循环功能:固定循环中的G代码指令的动作程序要比一般的G代码所指令的动作要多得多,因此使用固定循环功能,可以大大简化程序编制。
插补功能:CNC装置是通过软件进行插补计算,连续控制时实时性很强,计算速度很难满足数控车床对进给速度和分辨率的要求。因此实际的CNC装置插补功能被分为粗插补和精插补。 进行轮廓加工的零件的形状,大部分是由直线和圆弧构成,有的是由更复杂的曲线构成,因此有直线插补、圆弧插补、抛物线插补、极坐标插补、螺旋线插补、样条曲线插补等。
辅助功能:是数控加工中不可缺少的辅助操作,用地址M和它后续的数字表示。在ISO标准中,可有M00~M99共100种。辅助功能用来规定主轴的起、停,冷却液的开、关等。
刀具功能:刀具功能是用来选择刀具,用地址T和它后续的数值表示。刀具功能一般和辅助功能一起使用。
补偿功能:加工过程中由于刀具磨损或更换刀具,以及机械传动中的丝杠螺距误差和反向间隙,将使实际加工出的零件尺寸与程序规定的尺寸不一致,造成加工误差。因此数控车床CNC装置设计了补偿功能,它可以把刀具磨损、刀具半径的补偿量、丝杠的螺距误差和反向间隙误差的补偿量输入到CNC装置的存储器,按补偿量重新计算刀具的运动轨迹和坐标尺寸,从而加工出符合要求的零件。
字符显示功能:CNC装置可以配置单色或彩色CRT,通过软件和接口实现字符和图形显示。可以显示加工程序、参数、各种补偿量、坐标位置、故障信息、零件图形、动态刀具运动轨迹等。
自诊断功能:CNC装置中设置了各种诊断程序,可以防止故障的发生或扩大。在故障出现后可迅速查明故障类型及部位,减少因故障而造成的停机时间。
通信功能:通常具有RS232C接口,有的还备有DNC接口。现在部分数控车床还具有网卡,可以接入因特网。
3. 数控机床主轴驱动系统都有哪些分类特点
数控机床的主轴驱动系统也就是主传动系统,它的性能直接决定了加工工件的表面质量,它结构复杂,机、电、气联动,故障率较高,它的可靠性将直接影响数控机床的安全和生产率。因此,在数控机床的维修和维护中,主轴驱动系统显得很重要。数控机床主轴驱动系统是数控机床的大功率执行机构,其功能是接受数控系统(CNC)的S码速度指令及M码辅助功能指令,驱动主轴进行切削加工。它包括主轴驱动装置、主轴电动机、主轴位置检测装置、传动机构及主轴。通常主轴驱动被加工工件旋转的是车削加工,所对应的机床是车床类;主轴驱动切削刀具旋转的是铣削加工,所对应的机床是铣床类。
数控机床主轴系统分类及特点:
全功能数控机床的主传动系统大多采用无级变速。目前,无级变速系统根据控制方式的不同主要有变频主轴系统和伺服主轴系统两种,一般采用直流或交流主轴电机,通过带传动带动主轴旋转,或通过带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。另外根据主轴速度控制信号的不同可分为模拟量控制的主轴驱动装置和串行数字控制的主轴驱动装置两类。模拟量控制的的主轴驱动装置采用变频器实现主轴电动机控制,有通用变频器控制通用电机和专用变频器控制专用电机两种形式。目前大部分的经济型机床均采用数控系统模拟量输出+变频器+感应(异步)电机的形式,性价比很高,这时也可以将模拟主轴称为变频主轴。串行主轴驱动装置一般由各数控公司自行研制并生产,如西门子公司的611系列,日本发那克公司的α系列等。
1、普通笼型异步电动机配齿轮变速箱
这是最经济的一种方法主轴配置方式,但只能实现有级调速,由于电动机始终工作在额定转速下,经齿轮减速后,在主轴低速下输出力矩大,重切削能力强,非常适合粗加工和半精加工的要求。如果加工产品比较单一,对主轴转速没有太高的要求,配置在数控机床上也能起到很好的效果;它的缺点是噪音比较大,由于电机工作在工频下,主轴转速范围不大,不适合有色金属和需要频繁变换主轴速度的加工场合。
2、普通笼型异步电动机配简易型变频器
可以实现主轴的无级调速,主轴电动机只有工作在约500转/分钟以上才能有比较满意的力矩输出,否则,特别是车床很容易出现堵转的情况,一般会采用两挡齿轮或皮带变速,但主轴仍然只能工作在中高速范围,另外因为受到普通电动机最高转速的限制,主轴的转速范围受到较大的限制。
这种方案适用于需要无级调速但对低速和高速都不要求的场合,例如数控钻铣床。国内生产的简易型变频器较多。
3、通笼型异步电动机配通用变频器
目前进口的通用变频器,除了具有U/f曲线调节,一般还具有无反馈矢量控制功能,会对电动机的低速特性有所改善,配合两级齿轮变速,基本上可以满足车床低速(100—200转/分钟)小加工余量的加工,但同样受最高电动机速度的限制。这是目前经济型数控机床比较常用的主轴驱动系统。
4、专用变频电动机配通用变频器
一般采用有反馈矢量控制,低速甚至零速时都可以有较大的力矩输出,有些还具有定向甚至分度进给的功能,是非常有竞争力的产品。以先马YPNC系列变频电动机为例,电压:三相200V、220V、380V、400V可选;输出功率:1.5-18.5KW;变频范围2-200Hz;(最高转速r/min);30min150%过载能力;支持V/f控制、V/f+PG(编码器)控制、无PG矢量控制、有PG矢量控制。
中档数控机床主要采用这种方案,主轴传动两挡变速甚至仅一挡即可实现转速在100—200r/min左右时车、铣的重力切削。一些有定向功能的还可以应用与要求精镗加工的数控镗铣床,若应用在加工中心上,还不很理想,必须采用其他辅助机构完成定向换刀的功能,而且也不能达到刚性攻丝的要求。
安装电主轴的机床主要用于精加工和高速加工,例如高速精密加工中心。另外,在雕刻机和有色金属以及非金属材料加工机床上应用较多,这些机床由于只对主轴高转速有要求,因此,往往不用主轴驱动器。
就电气控制而言,机床主轴的控制是有别于机床伺服轴的。一般情况下,机床主轴的控制系统为速度控制系统,而机床伺服轴的控制系统为位置控制系统。换句话说,主轴编码器一般情况下不是用于位置反馈的(也不是用于速度反馈的),而仅作为速度测量元件使用,从主轴编码器上所获取的数据,一般有两个用途,其一是用于主轴转速显示;其二是用于主轴与伺服轴配合运行的场合(如螺纹切削加工,恒线速加工,G95转进给等)。
4. 数控机床主轴系统有哪些
国内的:广数、北京凯恩帝、上海开通、武汉华中和华兴、成都广泰、深圳版珊星、航权天世纪星等等。
国外的:德国的西门子、海德汉,西班牙的法格,日本的发那科和三菱。
我们国家在这方面还处于弱势地位,国外系统厂家卖给中国系统价格昂贵,很多高端系统还加了功能限制,近年来中国技术虽不断突破,但仍然差距甚远。 所以请支持国产,让中国企业也发展发展,否则永无出头之日!
5. 数控系统中主轴变频器有什么功能
先说说安卡:抄
ANCA RX7/GX7 刀具磨床带袭有5DX 数控系统,为当今市场上最为先进的刀具磨床。
该机床具有大量的标准特性而且操作容易。它的高强度,高刚性,大功率以及紧凑的
设计提供了极高的磨削精度,因而使其确立了一种独特的等级。
RX7/GX7 为ANCA 最新的技术革新产品。该机床是根据全球广泛的需求而被开发出
来,并具有被进一步改进和更新的能力。它被设计为一个允许多班次,无人操作的工
具制造和修磨系统。
RX7/GX7 是一种金属刀具和工具磨床,能加工诸如球头铣刀!
6. 数控系统里的主轴定位是什么
主轴定位准确说应该叫主轴定位功能,简单的说就是让主轴以一个固定的角度停止, 是对主轴位回置的简单答控制(最小定位精度0.1度)一般可以选用以下几种元件作为定位信号
1 外部接近开关+电机速度编码器
2、主轴位置编码器(编码器和主轴1:1连接)
主轴定向一般用刀具交换,在刀前主轴以一个固定的角度停止目的是使刀具的刀槽和机械手上的凸起配合上, 另外一个就是使用镗刀时在进刀和退刀时都有角度要求也 需要用到主轴定向功能
FANUC一般使用M19指令作为主轴定向指令
其他系统也有类似的指令 完成主轴定向
7. 数控机床由哪几部分组成它们各部分的主要功能是什么
数控机床一般由下列几个部分组成:
●主机,他是数控机床的主题,包专括机床身、属立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。
●数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、crt显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
●驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
●辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。
●编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
8. 数控机床由哪几部分组成各部分的主要功能是什么
数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、强电控制柜、机床本体和各类辅助装置组成。
1、控制介质:亦称信息载体,是人与数控机床之间联系的中间媒介物质,反映了数控加工中全部信息。
2、数控系统:是机床实现自动加工的核心。主要由输入装置、监视器、主控制系统、可编程控制器、各类输入/输出接口等组成。
3、伺服系统:是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。主要由伺服电动机、驱动控制系统和位置检测与反馈装置等组成。伺服电动机是系统的执行元件,驱动控制系统则是伺服电动机的动力源。
4、强电控制柜:主要用于安装机床强电控制的各种电气元器件,起到桥梁连接作用,控制机床辅助装置的各种交流电动机、液压系统电磁闻或电磁离台器等。
5、机床本体:指其机械结构实体。与传统的普通机床相比,数控机床的整体布局、外观造型、传动机构、工具系统及操作机构等方面都发生了很大的变化。
6、辅助装置:主要包括自动换刃装置、自动交换工作台机构APC 、工件夹紧放松机构、回转工作台、液压控制系统、润滑装置、切削液装置、排屑装置、过载和保护装置等。
9. 数控系统中S表示什么功能字它表示的主轴转速的方式大致有几种
S是转速的意思,单位 r/min
你说的主轴转速方式我不太懂。