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“机床大脑”的好坏对于数控机床的影响有多大

返回列表 来源:未知
要明白数控系统对数控机床的影响,首先要知道数控系统的结构。数控系统主要是由人机交互界面+数控核心+可编程逻辑控制器+驱动组成,其中人机交互界面用于人机交互;数控核心则是数控系统的核心,用于轨迹的计算,位置的调节,和相关的控制,如加速度,刀具数据,零点偏移,以及各种复杂的机床功能。可编程逻辑控制器则用于机床逻辑的控制,如刀库,液压设备等;驱动则是执行机构,对电机的电流环和速度环进行调节,使其能快速准确的完成数控核心发出的指令。

  数控系统对于数控机床来说不仅仅是一个配件,还可以说是全套的解决方案,这其中又包括了硬件和软件两部分,只有当软硬结合,以及数控系统中的人机交互界面、数控核心、可编程逻辑控制器、驱动协同配合,共同完成机床的控制,才能保证机床的高精度,高质量。因此,数控系统的好坏就会直接影响数控机床的精度和效率。

  一般情况下,大众所定义的“好数控系统”都会配置高端的伺服电机。好的数控系统可以提供多种类型的电机供用户选择,如高动态电机、大惯量电机等。用户可以根据机床不同的要求,选择不同特性的电机。好的伺服电机一般也会有更高的编码器分辨率,分辨率越大,速度波动就越小。具有高分辨率编码器的电机控制起来将会更加平稳,精度更高。

  业内人士都知道,电机与机械间会有很多的弹性连接(如弹性联轴器),经过一系列的弹性环节会使得机床在传动过程中存在细微的误差,而系统此时只知道电机的反馈,并不知道传动中的误差,因此实际的控制精度会受此影响。针对这种情况,中高端的数控系统可以接入光栅尺作为直接测量系统形成“全闭环”,这样一来系统就可以直接通过光栅尺得到机械的实际反馈来进行控制与调节,从而提高机床的精度。

  如今,很多高端数控系统都已经能够做到超过纳米级的计算精度。这也意味着高端数控系统可以提供更高的控制精度,从而达到更理想的插补轨迹。不仅如此,机床在生产过程中难免会受到外部环境干扰而产生的振动影响,如冷却设备、液压设备,或者其他机床等。这一类问题一般可以通过光栅尺测出位置偏差来发现这些干扰,但却很难通过调整机床的动态响应参数来抑制和消除。而高端数控机床往往可以通过类似西门子APC(Advance Position Control)高级定位控制功能一样的方法来抑制外部干扰,从而进一步提高机床加工性能。

  记得在CCMT2018展会上采访山崎马扎克(中国)有限公司总裁助理李金和先生时他曾讲到,第七代CNC系统的人机对话功能经过二十多年的发展,如今愈发显示出其优越的实用性能,在计算机如此发达的今天,很多数控设备还需要人来进行操控,而马扎克的控制系统就可以通过日常对话式的语言来进行程序编辑,不仅为用户提供了便利,也在很大程度上节约了人员方面的生产成本。仅从这一点来看,高端数控系统就展现出了其不同寻常的优越性能。

  虽然说数控机床的核心还是在于机床本身,良好的机械性能才是基础,但一套好的、高质量的数控系统却可以将机床优良的机械性能发挥得更加淋漓尽致,达到锦上添花的目的。
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