主軸伺服系統在數控加工中心上的應用 數控加工中心的主軸系統和進給系統有很大差別.根據機床主傳動的工作特點，隨著技術的不斷發展，機床結構有了很大的改進，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，數控車床占42%數控鉆健銑床占33%數控91床、沖床占23%,其他只占2%早期的機床主軸傳動全部采用三相異步電動機加上多級變速箱的結構。。為了滿足量大而廣的前兩類數控機床的需要.對主軸傳動提出了下述要求:1、要有大的無級調速范困，如能在1100-1000范舊內進行恒轉矩調速和1 10的恒功率調速2、主傳動電動機應有2.2--250kW的功率范圍3、為了滿足螺紋車削，要求主軸能與進給實行同步控制;4、要求主傳動有四象限的驅動能力;5、在加工中心上為了主動換刀，要求主軸能進行高精度定向停位控制.甚至要求上軸具有角度分度控制功能等。 上軸傳動和進給傳動一樣，經歷了從普通三相異步電動機傳動到A流主軸傳動，而隨著微處理技術和大功率晶體管技術的發展。現在又進入了交流上軸伺服系統的時代.交流主軸電動機均采用異步電動機的結構形式，這是因為:一方而受水磁體的限制.當電動機容量做得很大時.電動機的成木會很高.對數控機床來講無法接受采用:另一方而.數控機床的主軸傳動系統不必像進給fal服系統那樣要求如此高的性能，采用成木低的異步電動機進行矢量閉環控制.完全可以滿足數控機床主軸的要求。但對交流主軸電動機性能要求又與普通異步電動機不同，要求交流主軸電動機的輸出特性曲線(輸出功率與轉速關系)是在基本速度以下時為恒轉矩區域，而在基本速度以上時為恒功率區域。 交流主軸控制單元與進給系統一樣，也有模擬式和數字式兩種。現在所見到的國外交流主軸控制單元大多都是數字式的。
具有某些特點的主傳動系統 前面介紹了主傳動變速系統基本型式的變速規律及其運動設計方法，但是實際情況往往比較復雜，由千機床的使用、設計要求不同.相應地還出現了具有某些特點的主傳動系流。一般地說，它們也是符合上述級比規律的，但又有各自的特點.1、采用交換齒輪的傳動系統 主傳動中的交換齒輪，通常安裝在軸心距固定的兩根傳動軸的軸端上，并具有裝卸交齒輪的足夠軸向與徑向空間.其變速系統有下述特點.(1)傳動線對稱分布為了充分利用每對交換齒輪.將主動與從動齒輪倒換位置可得到兩種不同的傳動比，且互為倒數關系，在轉速圖上交換齒輪變速組的傳動線是對稱分布的.(2)傳動順序與擴大順序為了適應用戶的不同使用要求.主傳動系統可單獨采用交換齒輪變速.也可與其他變速方式(如滑移齒輪、多速電動機等)組合使用，這時.交換齒輪變速組可為基本組，也可為擴大組.其變速系統均符合級比規律:若與滑移齒輪變速組組合使用時，交換齒輪變速組通常放在傳動鏈的前面，即按傳動順序多為第一變速組，因為傳動鏈前面的轉速較高.傳遞的轉矩小，故可使結構緊湊、提高剛性.從而使A臂的交換齒輪傳動軸的工作條件得到改善. 圖7-14是一多刀龍門銑床的主傳動系統，結構式為Z=4=2z 21.二軸間的雙聯滑移齒輪變速組是基本組.用于加工過程中變速。1-2軸間一對交換齒輪變速組是擴大組，用于每批工件加工前的變速調整.
一、cnc加工中心支承件的功用和要求 cnc加工中心的支承件主要指床身、立柱、橫梁、底座等大件，它的作用是支承零部件.承受作用力并保證它們的相互位置.雖然支承件的形態、兒何尺寸和材料是多種多樣的，但它們都應滿足下列要求: 1、抗振性要求支承件的抗振性是指其抵抗受迫振動和門激振動的能力.振動不僅會使機床產生噪聲，同時也會影響加T質全.因此支承件應有足夠的抗振性.具有合乎要求的動態特性。影響支承件的抗振性的主要因素是:支承件的剛度、支承的固有頻率、支承件的阻尼、支承件的支撐情況和支承件的材料等。實際中常常通過選擇高阻尼的材料、采用高阻尼部件、晰加消振墊改善支承件的支承情況等措施來增加支承件的抗振性。 2、剛度要求支承件剛度是指支承件在恒定載荷和交變載荷作用卜抵抗變形的能力。前者稱為靜剛度，后者為動剛度.靜剛度取決于支承件本身的結構剛度和接觸剛度.動剛度不僅與艘剛度有關，而且與支承件系統的阻尼和固有頻率有關。影響支承件剛度的主要因素是支承件的材料和支承件的結構.采用高剛性的材料，提高材料的彈性模量可以提高支承件的剛度;提高表面接觸面積、加大預緊力、提高表面質量可以有效地提高接觸剛度;采用合理的截面形狀、配置好加強肋板和加強肋是提高支承件剛度的有效措施. 3、熱變形和內應力要求影響支承件熱變形的主要因素是:支承件的結構.運動部件的發熱及外部熱源。通過采用熱對稱結構、隔離熱源、強制冷卻、快速排屑等措施減少熱變形.
加工中心支承件的功用和要求 加工中心的支承件主要指床身、立杜、橫梁、底座等大件.它的作用是支承零部件.承受作用力并保證它們的相互位置。雖然支承件的形態、幾何尺寸和材料是多種多樣的，但都滿足以下幾點。 1、抗振性要求支承件的抗振性是指其抵抗受迫振動和自激振動的能力.振動不僅會使機床產生噪音，同時也會影響加工質量，因此支承件應有足夠的抗振性.其有合乎要求的動態特性。影響支承件的抗振性的主要因素是:支承件的剛度、支承件的固有頻率、支承件的阻尼、支承件的支撐情況和支承件的材料等.實際中常常通過選擇高阻尼的材料、采用高阻尼部件、琳加消振墊改善支承件的支承情況等措施來琳加支承件的抗振性。 2、剛度要求支承件剛度是指支承件在恒定載荷和交變載荷作用卜抵抗變形的能力。前者稱為靜剛度，后者為動剛度.靜剛度取決于支承件木身的結構剛度和接觸剛度.動剛度不僅與靜剛度有關，而且與支承件系統的阻尼和固有頻率有關。影響支承件剛度的上要因素是支承件的材料和支承件的結構.采用高剛性的材料，提高材料的彈性模量可以提高支承件的剛度;提高表面接觸面積、加大預緊力、提高表面質量可以有效地提高接觸剛度;采用合理的截面形狀、配置好加強肋板和加強肋是提高支承件剛度的有效措施。 3、影響加工中心支承件熱變形的主要因素是:支承件的結構，運動部件的發熱及外部熱源.通過采用熱對稱結構、隔離熱源、強制冷卻、快速排屑等措施減少熱變形.
加工中心液壓系統工作原理、結構布置及特點 結合液壓傳動的特點.一般在要求力或力矩較大的情況下采用液壓傳動。下面以VP1050加工中心液壓系統為例介紹加工中心液壓系統的工作原理、結構布置及其特點等。 VP1050型加工中心為工業型龍門結構立式加工中心，它利用液壓系統傳動功率大、效率高、運行安全可靠的優點，在該加工中心中主要實現鏈式刀庫的刀鏈馭動、上下移動的上軸箱的配重、刀具的安裝和主軸高低速的轉換等輔助動作的完成。如圖5-3為VP1050加F中心的液壓系統工作原理圖。整個液壓系統采用變量葉片泵為系統提供壓力油，并在泵后設置止回閥2用十減小系統斷電或其他故障造成的液壓泵壓力突降而對系統的影響.避免機械部件的沖擊損壞。壓力開關YK1用以檢測液壓系統的狀態，如壓力達到預定值，則發出液壓系統壓力正常的信號.該信號作為CNC系統開啟后PLC高級報警程序n檢的首要檢測對象.如YKI無價號，PLC自檢發出報答信號，整個數控系統的動作將全部停止. 1、刀鏈驅動支路 VP1050加工中心配備24刀位的鏈式刀庫，為節省換刀時間，選刀采用就近原則。在換刀時，由雙向液壓馬達4拖動刀鏈使所選刀位移動到機械手抓刀位置.液壓馬達的轉向控制由雙電控三位電磁閥HF1完成，具體轉向由CNC進行運算后.發信給PLC控制HF1川FBI不同的得電方式進行對液壓馬達4的不同轉向的控制。刀鏈不需繃動時，HF1失電，處于中位載止狀態，液壓馬達4停止.刀鏈到位信號由感應開關發出。 2、主軸箱尼重支路 VP1050加工中心Z軸進給是由主軸箱作上IF的移動實現的，為消除主軸箱ri重對z軸伺服電動機驅動乙向移動的精度和控制的影響，機床采用兩個液壓缸進行配重。主軸箱向上移動時·高壓汕通過止回閥9和直動型減壓閥7向配重缸卜腔供油，產生向上的配重力:當主軸箱向下移動時，液壓缸F腔高壓油通過減壓閥7進行適當減壓.壓力開關YK2用于檢淵配重支路的工作狀態。 3、松刀缸支路 VP1050加丁中心采用BT4010刀柄使刀具與主軸連接.為了能夠可靠的夾緊與快速的更換刀具.采用碟簧拉緊機構使刀柄與主軸連結為一體，采用液壓缸使刀柄與主軸脫開.機床在不換刀時.單電控兩位四通電磁換向閥H尺失電，控制高壓油進入松刀缸川卜腔.松刀缸10的活塞始終處于上位狀態，感應開關LS2檢測松刀缸上位信號;當主軸需要換刀時，通過手動或自動操作使單電控兩位四通電磁洲HF2得電換位，松刀缸10上腔通人高壓油.活塞卜移，使主軸抓刀爪松開刀柄拉釘.刀棲脫離主軸，松刀缸運動到位后感應開關IS1發出到位信號并提供給PLC使用，協調刀庫、機械手等其他機構完成換刀操作. 4、高低速轉換支路 VP1050主軸傳動鏈中.通過一級A聯滑移齒輪進行高低速轉換.在由高速向低速轉換時，上軸電動機接收到數控系統的調速信號后，降低電動機的轉速到額定值，然后進行齒輪滑移，完成進行高低速的轉換.在液壓系統中該支路采用雙電控三位四通電磁刊HF3控制液壓汕的流向，變速液壓缸12通過推動撥叉控制主軸變速箱的交換齒輪的位置，來實現主軸高低速的fi動轉換.高速、低速齒輪位置信號分別由感應開關LS3 IS4向PLC發送.當機床停機時或控制系統故障時.液壓系統通過雙電控三位四通電磁閥HF3使變速齒輪處于原T.作位置。避免高速運轉的主軸傳動系統產生硬件沖擊損壞.單向節流閥DJ2 DD111以控制液壓缸的速度、避免齒輪換位時的沖擊振動減壓閥16用于調節變速液壓缸12的工作壓力。
CNC加工中心--程序段間轉接情況 C機能刀具半徑補償方法的主要特點就是采用直線過渡。由于采用直線過渡.因此在數控機床的實際加工過程中.隨著前后兩段編程軌跡的連接方式不同.相應刀具中心的加工軌跡也會產生不同的轉接方式。在普通的CNC數控裝置中，所有控制的輪廓軌跡只有直線和閱弧。其轉接方式有:直線與直線轉接、直線與圓弧轉接、圓弧與直線轉接、圓弧與圓弧轉接(圖2-29).根據刀具中心軌跡形狀，它又可以劃分為3種轉接過渡方式:縮短型轉接、伸長型轉接和插人型轉接。縮短型轉接是指刀具在零件內側運動，這時刀具中心軌跡比編程軌跡要短。伸長型轉接則相反，刀具處在零件外側運動.因此刀具中心軌跡變長。而插入型轉接.刀具中心除了沿原來的編程軌跡伸長移動一個刀具半徑，長度后，還必須增加一個直線移動。相對于原來的程序段而言，等于中間再插人一個程序段。從編程軌跡交點指向刀具中心軌跡交點的量稱之為轉接矢量.在實際加工中，采用上述縮短型轉接、伸長型轉接和插人型轉接后，就可以用直線來完成加工軌跡的轉接。數控系統根據在實際加工中可能遇到的各種情況.包括刀補方向(G41或G42)的變化、順圓或逆圓(G02,GO3)的變化等，按不同的轉接矢量計算公式計算出相應的程序，為進行刀具半徑補償時提供相應的轉接矢量值。CNC加工中心更多程序轉接資料參閱http://www.dtvmc.com 提供專業技術支持！大天機床廠家專業制造和研發cnc數控加工中心，五軸加工中心，立式加工中心，鋁型材加工中心和各類型機床，提供報價、維修等多方位服務，網絡直銷加工中心，銷售熱線400-800-9706
數控加工中心的分類方式下面介紹2種分類方式：按加工方式分類和按控制坐標軸數分類一、按加工方式分類1、金屬切削類如數控車、鉆、性、銑、磨、加工中心等2、金屬成形類如數控折彎機、彎管機、四轉頭壓力機等3、特殊加工類如數控線切割、電火花、激光切割機等4、其他類如數控火焰切俐機、三坐標測獄機等二、按控制坐標軸數分類1、兩坐標數控機床兩軸聯動.用于加工各種曲線輪廓的回轉體.如數控車床。2、三坐標數控機床三軸聯動，多用于加工曲面零件.如數控銑床、數控磨床。3、多坐標數控機床四軸或五軸聯動，多用于加工形狀復雜的零件。圖為兩種不同類型的四軸聯動數控機床。還有其他分類方式，如按驅動系統的控制方式和按控制刀具與工件相對運動軌跡等分類方式，這里就不在介紹了，想了解這2種分類相關資料參閱http://www.dtvmc.com 敬請關注，由海天精工提供專業支持！
工藝系統的其他幾何誤差1、刀具誤差 刀具誤差對加工精度的影響.根據刀具的種類不同而異。一般刀具.如普通車刀，單刃銳刀，刨刀及端面銑刀等的制造誤搶對加工無直接影響;定尺寸刀具.如鉆頭、校刀、鍵梢銑刀及拉刀等的尺寸誤差直接影響加工(工件的尺寸精度:成形刀具.如成形車刀、成形鐵刀及肯輪刀具等的制造誤差將直接影響被加工表而的形狀精度.2、夾真誤差 夾具誤趁尖要包括:定位元件、刀具導向件、分度機構、夾具體等的制造誤差;央具裝配后。以上各種元件T作面之間的相對位置誤差:夾具使用過程中工作表面的磨損，夾其誤差將直接影響工件加T.喪面的位W梢度或尺寸精度。3、裝夾誤差 工件的裝大誤差是指定位誤差和夾緊誤差，將直接影響T件加工表而的位置精度或尺寸精度。4、測量誤差 工件在加下過程中，要用各種量具、量儀進行檢驗淵里.再根據測母結果對工件進行試切或調整機床。奄具本身的制造誤差、測母時的接觸力、溫度及目側正確度等.都直接影響加工枯度。因此.要正確地選擇和使用母具.以保證側里精度，5、調整誤差 存機械加工的各個工序中，需要對機宋、夾具及刀具進行調整。調整誤差的來源.視不同加工方法而異。 (1)試切法單件小批怡生產中.通常采用試切法加工引起調整誤差的因素有:測量誤差、機床進給機構的位移誤差及試切時與正式切俐時切削層厚度不同的影響. (2)調核法采用調整法對L藝系統進行調整時，除了上述形響試切法調整精度的因素外.影響調拱精度的因素還有:用定程機構調整時，調整精度取決于行程擋塊、靠摸及凸輪等機構的制造精度和剛度以及與其配合使用的離合器、控制悶等的靈敏度。用樣件或樣板淵整時.訓鎮精度取決于樣件或樣板的制造、安裝和對刀精度。
工業機器人(IR)是整個制造系統Ii動化的關鍵環節之一是機電一體化的高技術產物。IR是一種可以搬運物料、零件、工具或完成多種操作功能的專用機械裝置;由計算機控制.是無人參與的自主自動化控制系統;是可編程、具有柔性的自動化系統，允許進行人機聯系，一、工業機器人的組成一業機器人一般由執行機構、控制系統、驅動系統三部分組成(如圖14-14所示)。 1、執行機構執行機構是一種具有和人手殲相似的動功能，可在空間抓放物體或執行其他操作的機械裝置.通常包括未端執行器。、手腕h.手臂。和機座d。末端執行器是機器人立接執行T作的裝置，安裝在手腕或手臂的機械接日上，根據用途可分為機械式、吸附式和專用r.具(如炸槍、噴槍、電鉆和電動螺紋擰緊器等)氣類. 2、控制系統控制系統用來控制下業機器人按規定鑒求動作.大多數下業機器人采用計算機控制.這類控制系統分為決策級、策略級和執行級三級。決策級的功能是識別環it.建立模型.將作業任務分解為堆本動作序列。策略級將基本動作變為關節坐標協調變化的規律，分配給各關節的伺勝系統;執行級給出各關節伺服系統的具休指令. 3、驅動系統驅動系統是指按照控制系統發出的控制指令將信號放大.驅動執行機構運動的傳動裝置.常用的有電氣、液壓、氣動和機械等四種馭動方式。此外，機器人可以配置多種傳感器‘如位置、力、觸覺、視覺等傳感器)，用以儉測其i動位置和工作狀態。
龍門銑床常用的故障檢測儀器 在龍門銑床的故障檢測中，借助一些儀器是必要的，也是有效的，這些專用的儀器能從定量分析角度直接反應故障點狀況，起到決定作用。 1、測振儀測振儀是振動檢測中最常用、最基本的儀器，它將測振儀傳感器輸出的微弱信號放大、變換、積分、檢波后，在儀器儀表或顯示屏上直接顯示被測龍門銑床的振動值大小。為了適應現場測試的要求，測振儀一般都做成便攜式。 2、紅外測溫儀 紅外測溫儀是醫用紅外輻射原理，把對物體表面溫度的測量轉換成對其輻射功率的測量，采用紅外探測器和相應的光學系統接收被測物不可見的紅外輻射能量，并將其變成便于檢測的其他能量形式予以顯示和記錄。 3、示波器 數控系統修理通常用頻率寬度為10~100MHz的雙通道示波器。它不僅可以測量電平、脈沖上下沿、脈寬、周期、頻率等參數，還可以進行兩信號的相位和電平幅度的比較，常用來觀察主開關電源的振蕩波形、直流電源或測速發電機輸出的波紋、伺服系統的超調、振蕩波形。它也用來檢查、調整紙帶閱讀機的光電放大器的輸出波形，還可檢查CRT電路垂直、水平振蕩和掃描波形、視頻電路的視頻信號等等。 4、PLC編程器 不少數控系統的PLC控制器必須使用專用的編程器才能對其進行編程、調試、監控和檢查。編程器可以對PLC程序進行編輯和修改，監視輸入和輸出狀態及定時器、移位寄存器的變化值，在運動狀態下修改定時器和計數器的設置值，可強制內部輸出，對定時器、計數器和移位寄存器進行置位和復位。帶有圖形功能的編程器還可顯示PLC梯形圖。 5、IC測試儀 這類測試儀可離線快速測試集成電路的好壞。在數控系統進行片級維修時，它是必要的儀器。它一般按被測試的中、小規模數字芯片，大規模數字芯片和模擬芯片分類。 6、IC在線測試儀 這是一種使用通用微型計算機技術的新型數字集成電路在線測試儀器。它的主要特點是能夠對焊接在電路板上的芯片直接進行功能、狀態和外特征測試，確認其邏輯功能是否失效。它所針對的是每個器件的型號以及該型號器件應具備全部邏輯功能，而不管這個器件應用在何種電路中。因此它可以檢查各種線路板，而且無需圖樣資料或了解其工作原理，從而為缺乏圖樣而使維修工作無從下手的數控維修人員提供一種有效的手段。
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