數控工具機電氣控制系統由哪些裝置組成

1樓：oyll玲

數控工具機電氣控制系統由

①數控裝置

②進給伺服系統

③主軸伺服系統

④工具機強電控制系統

數控裝置是數控工具機電氣控制系統的中樞，它可以自動地對輸入到數控工具機內部的所有數控加工程式進行處理，同時將這些數控加工程式分成兩大類的控制量，分別輸出。

第一類為連續控制量，這一類的控制量將被輸送到伺服系統；

第二類為離散的開關控制量，這一類的控制量將被輸送到數控工具機的強電控制系統。

2樓：落日_餘暉

數控工具機的電氣控制系統，主要由數控裝置（cnc）、伺服系統（包括進給伺服和主軸伺服）、工具機強電控制系統（包括可程式設計控制系統和繼電器接觸器控制系統）等組成。如下圖：

數控裝置是數控工具機電氣控制系統的中樞，它可以自動地對輸入到數控工具機內部的所有數控加工程式進行處理，同時將這些數控加工程式分成兩大類的控制量，分別輸出。第一類為連續控制量，這一類的控制量將被輸送到伺服系統；第二類為離散的開關控制量，這一類的控制量將被輸送到數控工具機的強電控制系統。

數控工具機都有哪些部分組成的？

3樓：濟寧鈦浩機械****

數控工具機一般由數控系統、包含伺服電動機和檢測反饋裝置的伺服系統、主傳動系統、強電控制櫃、工具機本體和各類輔助裝簧組成。加上虛線部分即可表示數控加工的基本工作過程。對具體備類不同功能的數控工具機，其組成部分略有不同。

一、數控系統

它是工具機實現自動加工的核心。主要有作業系統、主控制系統、可程式設計控制器、各類輸出介面等組成。其中作業系統由顯示器和操縱鍵盤組成，顯示器有數碼管、crt、液晶等多種形式。

主控制系統與計算機主機板有所類同，主要由cpu、儲存器、控制器等部分組成。數控系統所控制的是一般物件的位置、角度、速度等機械量，以及溫度、壓力、流量等物理量。

其控制方式又可分為資料運算處理控制和時序邏輯控制兩大類，其中主控制器內的插補運算模組就是根據所讀入的零件程式，通過解碼、編譯等資訊處理後，進行相應的刀軌跡插樸運算，並通過與各座標伺服系統的位置、速度反饋訊號比較，從而控制工具機各個座標軸的位移；而時序邏輯控制通常主要由可程式設計式控制器plc來完成，它根據工具機加工過程中的各個動作要求進行協調，按各檢測訊號進行邏輯判別，從而控制工具機各個部件有條不紊地按序工作。

二、伺服系統

它是數控系統與工具機本體之間的電傳動聯絡環節。主要由伺服電動機、驅動控制系統及位置檢測反饋裝置等組成。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。

數控系統發生的指令訊號與位置檢測反饋訊號比較後作為位移指令，再經驅動控制系統功串放大後，驅動電動機運轉，從而通過機械傳動裝置拖動工作台或刀架運動。

伺服系統是數控工具機的重要組成部分，用於實現數控工具機的進給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統的作用是把接受來自數控裝置的指令資訊，經功率放大、整形處理後，轉換成工具機執行部件的直線位移或角位移運動。由於伺服系統是數控工具機的最後環節，其效能將直接影響數控工具機的精度和速度等技術指標，因此，對數控工具機的伺服驅動裝置，要求具有良好的快速反應效能，準確而靈敏地跟蹤數控裝置發出的數字指令訊號，並能忠實地執行來自數控裝置的指令，提高系統的動態跟隨特性和靜態跟蹤精度。

伺服系統包括驅動裝置和執行機構兩大部分。驅動裝置由主軸驅動單元、進給驅動單元和主軸伺服電動機、進給伺服電動機組成。步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機是常用的驅動裝置。

測量元件將數控工具機各座標軸的實際位移值檢測出來並經反饋系統輸入到工具機的數控裝置中，數控裝置對反饋回來的實際位移值與指令值進行比較，並向伺服系統輸出達到設定值所需的位移量指令。

三、加工程式載體

數控工具機工作時，不需要工人直接去操作工具機，要對數控工具機進行控制，必須編制加工程式。零件加工程式中，包括工具機上刀具和工件的相對運動軌跡、工藝引數（進給量主軸轉速等）和輔助運動等。將零件加工程式用一定的格式和**，儲存在一種程式載體上，如穿孔紙帶、盒式磁帶、軟磁碟等，通過數控工具機的輸入裝置，將程式資訊輸入到cnc單元。

四、數控裝置

數控裝置是數控工具機的核心。現代數控裝置均採用cnc（computernumericalcontrol）形式，這種cnc裝置一般使用多個微處理器，以程式化的軟體形式實現數控功能，因此又稱軟體數控（softwarenc）。cnc系統是一種位置控制系統，它是根據輸入資料插補出理想的運動軌跡，然後輸出到執行部件加工出所需要的零件。

因此，數控裝置主要由輸入、處理和輸出三個基本部分構成。而所有這些工作都由計算機的系統程式進行合理地組織，使整個系統協調地進行工作。

1、輸入裝置：將數控指令輸入給數控裝置，根據程式載體的不同，相應有不同的輸入裝置。主要有鍵盤輸入、磁碟輸入、cad/cam系統直接通訊方式輸入和連線上級計算機的dnc（直接數控）輸入，現仍有不少系統還保留有光電閱讀機的紙帶輸入形式。

（1）紙帶輸入方式。可用紙帶光電閱讀機讀入零件程式，直接控制工具機運動，也可以將紙帶內容讀入儲存器，用儲存器中儲存的零件程式控制工具機運動。

（2）mdi手動資料輸入方式。操作者可利用操作面板上的鍵盤輸入加工程式的指令，它適用於比較短的程式。

在控制裝置編輯狀態（edit）下，用軟體輸入加工程式，並存入控制裝置的儲存器中，這種輸入方法可重複使用程式。一般手工程式設計均採用這種方法。

在具有會話程式設計功能的數控裝置上，可按照顯示器上提示的問題，選擇不同的選單，用人機對話的方法，輸入有關的尺寸數字，就可自動生成加工程式。

（3）採用dnc直接數控輸入方式。把零件程式儲存在上級計算機中，cnc系統一邊加工一邊接收來自計算機的後續程式段。dnc方式多用於採用cad/cam軟體設計的複雜工件並直接生成零件程式的情況。

2、資訊處理：輸入裝置將加工資訊傳給cnc單元，編譯成計算機能識別的資訊，由資訊處理部分按照控制程式的規定，逐步儲存並進行處理後，通過輸出單元發出位置和速度指令給伺服系統和主運動控制部分。cnc系統的輸入資料報括：

零件的輪廓資訊（起點、終點、直線、圓弧等）、加工速度及其他輔助加工資訊（如換刀、變速、冷卻液開關等），資料處理的目的是完成插補運算前的準備工作。資料處理程式還包括刀具半徑補償、速度計算及輔助功能的處理等。

3、輸出裝置：輸出裝置與伺服機構相聯。輸出裝置根據控制器的命令接受運算器的輸出脈衝，並把它送到各座標的伺服控制系統，經過功率放大，驅動伺服系統，從而控制工具機按規定要求運動。

五、主傳動系統

它是工具機切削加工時傳遞轉矩的主要部件之一。一般分為齒輪有級變速和電氣無級調速兩種型別，較高檔的數控工具機都要求實現無級調速來滿足各種加工工藝的要求，它主要由主軸驅動控制系統、主軸電動機以及主軸機械傳動機構等組成。

六、強電控制櫃

它主要用來安裝工具機強電控制的各種電氣元器件，除了提供數控、伺服等類弱電控制系統的輸入電源，以及各種短路、過載、欠壓等電氣保護外，主要在可程式設計控制器plc的輸出介面與工具機各類輔助裝置的電氣執行元器件之間起橋梁聯結作用，即控制工具機輔助裝置的各種交流電動機、液壓系統電磁閥或電磁離合器等，主要起到擴充套件接點散和擴大觸點容量等作用。

另外，它也與工具機操作台的有關手控按鈕連線。強電控制櫃由各種中間繼電器、接觸器、變壓器、電源開關、接線端子和各類電氣保護元器件等構成。它與一般的普通工具機電氣類似，但為了提高對弱電控制系統的抗干擾性，要求各類頻繁啟動或切換的電動機、接觸器等電磁感應器件均必須並接rc阻容吸收器，對各種檢測訊號的輸入均要求用遮蔽電纜連線。

七、輔助裝置

它主要包括atc刀自動交換機構、apc工件自動變換機構、工件夾緊放鬆機構、迴轉工作台、液壓控制系統、潤滑裝置、過載與限位保護功能等部分。工具機加工功能與興型不同，所包含的部分也不同。輔助裝置是保證充分發揮數控工具機功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：

氣動、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、潤滑裝置，迴轉工作台和數控分度頭，防護，照明等各種輔助裝置。

八、工具機本體

它指的是數控工具機機械結構實體。它於傳統的普通工具機相比較，同樣由主傳動機構、進給傳動機構、工作台、床身以及立柱等部分組成，但數控工具機的整體布局、外觀造型、傳動機構、刀系統及操作機構等方面都發生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數控技術的要求和充分發揮數控工具機的特點。

工具機主機是數控工具機的主體。它包括床身、底座、立柱、橫樑、滑座、工作台、主軸箱、進給機構、刀架及自動換刀裝置等機械部件。它是在數控工具機上自動地完成各種切削加工的機械部分。

與傳統的工具機相比，數控工具機主體具有如下結構特點：

1、採用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的工具機新結構。通常用提高結構系統的靜剛度、增加阻尼、調整結構件質量和固有頻率等方法來提高工具機主機的剛度和抗震性，使工具機主體能適應數控工具機連續自動地進行切削加工的需要。採取改善工具機結構布局、減少發熱、控制溫公升及採用熱位移補償等措施，可減少熱變形對工具機主機的影響。

2、廣泛採用高效能的主軸伺服驅動和進給伺服驅動裝置，使數控工具機的傳動鏈縮短，簡化了工具機機械傳動系統的結構。

3、採用高傳動效率、高精度、無間隙的傳動裝置和運動部件，如滾珠絲槓螺母副、塑料滑動導軌、直線滾動導軌、靜壓導軌等。

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