快速入门学习数控机床电气技术

数控机床基本概念

数控机床基本概念

1、数控技术的基本概念:

数控技术,简称数控(Numerical Control—NC)是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制,因此,也可以称为计算机数控(Computerized Numerical Control—CNC)

2、数控系统概念

为了对机械运动及加工过程进行数字化信息控制,必须具备相应的硬件和软件。用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体称为数控系统(Numerical Control System),数控系统的核心是数控装置(Numerical Controller)。

由于数控系统、数控装置的英文缩写亦采用NC(或CNC),因此,在实际应用中,在不同场合NC(或CNC)具有三种不同含义,即:既可以在广义上代表一种控制技术,又可以在狭义上代表一种控制系统的实体,此外还可以代表一种具体的控制装置——数控装置。

数控系统和计算机技术的发展始终保持同步,至今已经历了从电子管、晶体管、集成电路、计算机到微处理机的演变,系统功能的日益增强,应用领域的日益扩大,发展异常迅速,更新换代十分频繁。

数控系统的厂家很多,不同国家的数控系统在控制上也是所有不同的,而且系统厂家的系统也跟我们使用的手机系统一样,不断的升级变化中,常见的系统厂家如下所示:

(1)日本FANUC系统

(2)日本三菱系统

(2)德国西门子系统

(3)德国海德汉系统

(4)德国力士乐数控系统

(5)法国NUM数控系统

(6)西班牙FAGOR数控系统

(7)日本MAZAK数控系统

(8)华中数控系统

(9)广州数控数控系统

(10)凯恩帝数控系统

3、数控机床概念:

         采用数控技术进行控制的机床,称为数控机床(NC机床)。它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品,是现代制造技术的基础。机床控制也是数控技术应用最早、最广泛的领域,数控机床的水平代表了当前的数控技术的性能、水平和发展方向,因此,本书将以数控机床为主线,介绍数控技术的有关内容。

 

4、数控机床分类:

(1)NC机床

数控机床种类繁多,有钻铣镗类、车削类、磨削类、电加工类(原理)、锻压类、激光加工类和其他特殊用途的专用数控机床等等,凡是采用了数控技术进行控制的机床统称NC机床

(2)加工中心

 带有自动刀具交换装置(Automatic Tool Changer—ATC)的数控机床(带有回转刀架的数控车床除外)称为加工中心Machine Center—MC)。它通过刀具的自动交换,可以一次装夹完成多工序的加工,实现了工序的集中和工艺的复合,从而缩短了辅助加工时间,提高了机床的效率,减少了零件的安装、安装次数,提高了加工精度。加工中心是目前数控机床中产量最大、应用最广的数控机床。

图片[1]|数控机床基本概念|共享屋

图片[2]|数控机床基本概念|共享屋

(3)柔性加工单元

        在加工中心的基础上,通过增加多工作台(托盘)自动交换装置(Auto Pallet Changer—APC)以及其他相关装置,组成的加工单元称为柔性加工单元(Flexible Manufacturing Cell—FMC)。FMC不仅实现了工序的集中和工艺的复合,而且通过工作台(托盘)的自动交换和较完善的自动检测、监控功能,可以进行一定时间的无人化加工,从而进一步提高了设备的加工效率。FMC既是柔性制造系统的基础,又可以作为独立的自动化加工设备使用,因此,其发展速度较快。

   (4)  柔性制造系统

在FMC和加工中心的基础上,通过增加物流系统、工业机器人以及相关设备,并由中央控制系统进行集中、统一控制和管理,这样的制造系统称为柔性制造系统(Flexible Manufacturing System-FMS)。FMS不仅可以进行长时间的无人化,而且可以实现多品种零件的全部加工或部件装配,实现了车间制造过程的自动化,它是一种高度自动化的先进制造系统。

(5)计算机集成制造系统

随着科学技术的发展,为了适应市场需求多变的形势,对现代制造业来说,不仅需要发展车间制造过程的自动化,而且是实现从市场预测、生产决策、产品设计、产品制造直到产品销售的全面自动化。将这些要求综合,构成的完整的生产制造系统,称为(Computer Integrated Manufacturing System-CIMS)。CIMS将一个工厂的生产、经营活动进行了有机的集成,实现了更高效益、更高柔性的智能化生产,是当今自动化制造技术发展的最高阶段。

图片[3]|数控机床基本概念|共享屋

(6)|NC机床与程控机床

             NC机床与程控机床是两种不同含义的机床,它们的控制要求和控制对象有本质的不同。一般来说,机床自动控制主要包括三方面内容:1)机床动作顺序的程序控制,典型的有组合机床、自动生产线等的流程与工步控制。其主要控制要求是根据机床的动作顺序表(如电磁阀等执行元件的动作表)。按规定的顺序通过执行原件依次动作,完成机床的动作流程。

2)主电机与辅助电机的启动、停止、变速、冷却、润滑、排屑、自动换刀等辅助机能的控制

这些控制有的是实现机械加工必须的,有的是机床特殊动作和功能方面的需要。它可以通过继电器、接触器、变频器、调速器等进行控制。对于只需要上述1)、2)两方面控制的加工设备,称为程序控制机床,简称程控机床如:组合机床、自动生产线等。可编程控制器(Programmable Controller),是实现以上控制的最佳选择。(动作顺序固定)

                3)刀具(或坐标轴)移动轨迹控制

对刀具运动轨迹进行控制,是加工轮廓的必要条件,它包括移动速度控制、移动位置控制、移动轨迹控制等几个方面的基本要求,必须通过采用数控技术才能实现。

在数控机床上,对于运动部件的位移量控制,一般需要通过档铁、行程开关等检测元件的发信和对执行元件的通断控制实现。即便采用了侍服驱动装置的程控机床,一般也只能对各运动部件的移动速度、移动位置进行单独的控制和调整,因此,程控机床能够实现点位控制,但不能实现各部件间的“联动”,任意改变坐标轴(或刀具)在平面或空间的移动轨迹,故不能成为数控机床。

(7)“插补”运算

在数控机床上,通过数控系统的“插补”运算,实现了坐标轴的联动功能。它不仅可以控制移动部件的起点与终点坐标,而且还能同时控制各运动部件每一时刻的速度和位移,以及各运动部件间的相互关系,从而可以将工件加工要求的轮廓形状。这是数控机床与其他机床的本质区别,也是机床采取数控技术的根本原因。(刀具、坐标轴灵活)

FANUC维护与保养系列文章

11、如何学习FANUC数控系统维修技术?
22、如何才能够获得自己所需要的信息
33、学习FANUC必备的思维方法
44.数控机床维修的基本要求
55 数控机床故障种类以及分析解决方法
6数控机床分类
7数控机床基本概念
8图解数控机床的组成
9数控机床分类
10数控机床加工特点及其应用
111、FANUC系统功能基本概念
122、FANUC数控系统组成以及相关概念
133、FANUC系统的发展史
141、FANUC数控系统备份概述
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161.2 FANUC黑屏画面备份打包文件操作步骤
171、FANUC数控系统备份概述
18FANUC系统黑屏画面备份打包文件操作步骤
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211.5 FANUC黑屏画面备份二次开发文件操作步骤
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342.1 FANUC IPL监控器的功能以及相关操作
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361.2 FANUC机床操作面板按键介绍
371.3 FANUC 位置(POS)按键画面应用
381.4 FANUC系统 程序(PROG)按键画面应用
391.5 FANUC OFFSET 按键界面应用
401.6 FANUC SYSTEM按键下参数画面的应用
411.7 FANUC SYSTEM 按键下诊断功能按键的应用
421.8 FANUC信息画面[MESSAGE]的应用
43FANUC 操作履历相关知识总结以及应用


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