如何選用數(shù)控系統(tǒng)？不要被忽悠
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發(fā)表時間：2020-03-12 16:15:17
數(shù)控系統(tǒng)包括數(shù)控裝置，進給驅(qū)動（進給速度控制單元和伺服電機）、主軸驅(qū)動（主軸速度控制單元和主軸電機）和檢測元件。選用數(shù)控系統(tǒng)時應(yīng)包括以上內(nèi)容。
1.數(shù)控裝置的選擇
?。?）類型的選擇
根據(jù)數(shù)控機床類型選擇相應(yīng)的數(shù)控裝置，一般來說，數(shù)控裝置有適用于車、鉆、鏜、銑、磨、沖壓、電火花切割等加工類型，應(yīng)有針對性的進行選擇。
（2）性能的選擇
不同的數(shù)控裝置，其性能高低差別很大，入控制軸數(shù)有單軸，2軸，3軸，4軸，5軸，甚至10多軸，20多軸；聯(lián)動軸數(shù)有2軸或3軸以上，最高進給速度有10m/min,15m/min,24m/min,240m/min；分辨率有0.01mm,0.001mm,0.0001mm。這些指標不同，價格亦不同，應(yīng)根據(jù)機床實際需要，如一般車削加工選用2軸或4軸（雙刀架）控制，平面零件加工選用3軸以上聯(lián)動。不要追求最新最高水平，應(yīng)合理選擇。
（3）功能的選擇
一個數(shù)控系統(tǒng)有很多功能，包括基本功能 數(shù)控裝置必備功能；選擇功能 供用戶選擇的功能。選擇功能有的是為了解決不同的加工對象，有的為了提高加工質(zhì)量，有的為了方便編程，有的為了改善操作和維修性能。有的選擇功能是相關(guān)的，選擇這項還必須選另一項。因此要根據(jù)機床的設(shè)計要求來選擇，不要不加分析，選擇功能過多步驟，而把相關(guān)功能漏訂，使數(shù)控機床功能降低，造成不必要的損失。
選擇功能中的可編程序控制器有內(nèi)裝和獨立型兩種。最好選用內(nèi)裝型，它有不同型號，首先要根據(jù)數(shù)控裝置與機床之間的輸入輸出信號點數(shù)來選擇。選用的點數(shù)要筆實用點數(shù)稍多一些，一杯可能追加和變更控制性能的需要。更多數(shù)控編程知識關(guān)注微信公眾號（數(shù)控編程教學(xué)），其次要估計順序程序規(guī)模選擇存儲容量。程序規(guī)模隨著機床復(fù)雜程度的增加，存儲容量也隨著增大，要根據(jù)具體情況合理選擇。還有處理時間、指令功能、定時器、計數(shù)器、內(nèi)部繼電器等技術(shù)規(guī)格，數(shù)量也應(yīng)滿足設(shè)計要求。
?。?）價格的徐澤
不同國家、不同的數(shù)控裝置制造廠家，生產(chǎn)的不同規(guī)格產(chǎn)品，價格上有很大差異，應(yīng)在滿足控制類型、性能、功能選擇的基礎(chǔ)上，綜合分析性能價格比，選擇性能價格比高的數(shù)控裝置，以便降低成本。
?。?）技術(shù)服務(wù)的選擇
在選擇符合技術(shù)要求的數(shù)控裝置時，還要考慮到生產(chǎn)廠家的信譽，產(chǎn)品使用說明等文件資料是否齊全，能不能給用戶培訓(xùn)編程、操作和維修人員。有無專門的技術(shù)服務(wù)部門，長期提供零備件和及時的維修服務(wù)，以利發(fā)揮技術(shù)經(jīng)濟效益。
2.進給驅(qū)動的選擇
?。?）優(yōu)先選用交流伺服電機，因為它與直流電機比較，轉(zhuǎn)子慣量小，動態(tài)響應(yīng)好，輸出功率大，轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，應(yīng)用環(huán)境不受限制。
（2）通過正確計算加在電機軸上的負載條件來選擇合適規(guī)格的伺服電機。
?。?）進給驅(qū)動制造廠家對生產(chǎn)的進給速度控制單元和伺服電機提供系列的成套產(chǎn)品，所以當(dāng)選好伺服電機之后，由產(chǎn)品說明書選用相應(yīng)的速度控制單元?！ ?/SPAN>
3.主軸驅(qū)動的選擇
（1）優(yōu)先選用主流主軸電機，因為它沒有像直流主軸電機那樣的換向、高轉(zhuǎn)速和大容量的限制，恒功率調(diào)速范圍大，噪聲低，價格便宜。目前國際上已有85%數(shù)控機床采用交流主軸驅(qū)動。
?。?）按下列原則選擇主軸電機：
根據(jù)不同的機床計算出切削功率，所選電機應(yīng)滿足這個要求；根據(jù)要求的主軸加減速時間，計算出電機功率不應(yīng)超過電機的最大輸出功率；在要求主軸頻繁起、制動的場合、必須計算出平均功率，更多數(shù)控編程知識關(guān)注微信公眾號（數(shù)控編程教學(xué)），其值不能超過電機連續(xù)額定輸出功率；在要求恒表面受到控制的場合，則恒表面速度控制所需的切削功率和加速所需功率兩者之和，應(yīng)在電機能夠提供的功率范圍之內(nèi)。
（3）主軸驅(qū)動制造廠家對生產(chǎn)的主軸速度控制單元和主軸電機提供系列的成套產(chǎn)品，所以當(dāng)選好主軸電機之后，由產(chǎn)品說明書選用相應(yīng)的主軸速度控制單元。
?。?）需要主軸作定向控制時，根據(jù)機床實際情況，選用位置編碼器或磁性傳感器來實現(xiàn)主軸定向控制。
4.檢測元件的選擇
?。?）根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)位置控制方案，對機床直線位移采用直接或間接測量，而選用直線型或旋轉(zhuǎn)型檢測元件。目前數(shù)控機床廣泛采用半閉環(huán)控制，選用旋轉(zhuǎn)型角度測量元件（旋轉(zhuǎn)變壓器、脈沖編碼器）
（2）根據(jù)數(shù)控機床要求檢測精度還是速度，選用位置或轉(zhuǎn)速檢測元件（測試發(fā)電機、脈沖編碼器）。一般來說，大型機床以滿足速度要求為主，高精度、中小型機床以滿足精度為主。選擇檢測元件其分辨率一般要比加工精度高一個數(shù)量級。
（3）目前數(shù)控機床最常用的檢測元件是光電脈沖編碼器，它根據(jù)數(shù)控機床的滾珠絲杠螺距、數(shù)控系統(tǒng)的最小移動但聞、指令倍率和檢測倍率等來選用相應(yīng)規(guī)格的脈沖編碼器。
?。?）選擇檢測元件時，要考慮到數(shù)控裝置有相應(yīng)的接口電路。
1.數(shù)控裝置的選擇
?。?）類型的選擇
根據(jù)數(shù)控機床類型選擇相應(yīng)的數(shù)控裝置，一般來說，數(shù)控裝置有適用于車、鉆、鏜、銑、磨、沖壓、電火花切割等加工類型，應(yīng)有針對性的進行選擇。
（2）性能的選擇
不同的數(shù)控裝置，其性能高低差別很大，入控制軸數(shù)有單軸，2軸，3軸，4軸，5軸，甚至10多軸，20多軸；聯(lián)動軸數(shù)有2軸或3軸以上，最高進給速度有10m/min,15m/min,24m/min,240m/min；分辨率有0.01mm,0.001mm,0.0001mm。這些指標不同，價格亦不同，應(yīng)根據(jù)機床實際需要，如一般車削加工選用2軸或4軸（雙刀架）控制，平面零件加工選用3軸以上聯(lián)動。不要追求最新最高水平，應(yīng)合理選擇。
（3）功能的選擇
一個數(shù)控系統(tǒng)有很多功能，包括基本功能 數(shù)控裝置必備功能；選擇功能 供用戶選擇的功能。選擇功能有的是為了解決不同的加工對象，有的為了提高加工質(zhì)量，有的為了方便編程，有的為了改善操作和維修性能。有的選擇功能是相關(guān)的，選擇這項還必須選另一項。因此要根據(jù)機床的設(shè)計要求來選擇，不要不加分析，選擇功能過多步驟，而把相關(guān)功能漏訂，使數(shù)控機床功能降低，造成不必要的損失。
選擇功能中的可編程序控制器有內(nèi)裝和獨立型兩種。最好選用內(nèi)裝型，它有不同型號，首先要根據(jù)數(shù)控裝置與機床之間的輸入輸出信號點數(shù)來選擇。選用的點數(shù)要筆實用點數(shù)稍多一些，一杯可能追加和變更控制性能的需要。更多數(shù)控編程知識關(guān)注微信公眾號（數(shù)控編程教學(xué)），其次要估計順序程序規(guī)模選擇存儲容量。程序規(guī)模隨著機床復(fù)雜程度的增加，存儲容量也隨著增大，要根據(jù)具體情況合理選擇。還有處理時間、指令功能、定時器、計數(shù)器、內(nèi)部繼電器等技術(shù)規(guī)格，數(shù)量也應(yīng)滿足設(shè)計要求。
?。?）價格的徐澤
不同國家、不同的數(shù)控裝置制造廠家，生產(chǎn)的不同規(guī)格產(chǎn)品，價格上有很大差異，應(yīng)在滿足控制類型、性能、功能選擇的基礎(chǔ)上，綜合分析性能價格比，選擇性能價格比高的數(shù)控裝置，以便降低成本。
?。?）技術(shù)服務(wù)的選擇
在選擇符合技術(shù)要求的數(shù)控裝置時，還要考慮到生產(chǎn)廠家的信譽，產(chǎn)品使用說明等文件資料是否齊全，能不能給用戶培訓(xùn)編程、操作和維修人員。有無專門的技術(shù)服務(wù)部門，長期提供零備件和及時的維修服務(wù)，以利發(fā)揮技術(shù)經(jīng)濟效益。
2.進給驅(qū)動的選擇
?。?）優(yōu)先選用交流伺服電機，因為它與直流電機比較，轉(zhuǎn)子慣量小，動態(tài)響應(yīng)好，輸出功率大，轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，應(yīng)用環(huán)境不受限制。
（2）通過正確計算加在電機軸上的負載條件來選擇合適規(guī)格的伺服電機。
?。?）進給驅(qū)動制造廠家對生產(chǎn)的進給速度控制單元和伺服電機提供系列的成套產(chǎn)品，所以當(dāng)選好伺服電機之后，由產(chǎn)品說明書選用相應(yīng)的速度控制單元?！ ?/SPAN>
3.主軸驅(qū)動的選擇
（1）優(yōu)先選用主流主軸電機，因為它沒有像直流主軸電機那樣的換向、高轉(zhuǎn)速和大容量的限制，恒功率調(diào)速范圍大，噪聲低，價格便宜。目前國際上已有85%數(shù)控機床采用交流主軸驅(qū)動。
?。?）按下列原則選擇主軸電機：
根據(jù)不同的機床計算出切削功率，所選電機應(yīng)滿足這個要求；根據(jù)要求的主軸加減速時間，計算出電機功率不應(yīng)超過電機的最大輸出功率；在要求主軸頻繁起、制動的場合、必須計算出平均功率，更多數(shù)控編程知識關(guān)注微信公眾號（數(shù)控編程教學(xué)），其值不能超過電機連續(xù)額定輸出功率；在要求恒表面受到控制的場合，則恒表面速度控制所需的切削功率和加速所需功率兩者之和，應(yīng)在電機能夠提供的功率范圍之內(nèi)。
（3）主軸驅(qū)動制造廠家對生產(chǎn)的主軸速度控制單元和主軸電機提供系列的成套產(chǎn)品，所以當(dāng)選好主軸電機之后，由產(chǎn)品說明書選用相應(yīng)的主軸速度控制單元。
?。?）需要主軸作定向控制時，根據(jù)機床實際情況，選用位置編碼器或磁性傳感器來實現(xiàn)主軸定向控制。
4.檢測元件的選擇
?。?）根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)位置控制方案，對機床直線位移采用直接或間接測量，而選用直線型或旋轉(zhuǎn)型檢測元件。目前數(shù)控機床廣泛采用半閉環(huán)控制，選用旋轉(zhuǎn)型角度測量元件（旋轉(zhuǎn)變壓器、脈沖編碼器）
（2）根據(jù)數(shù)控機床要求檢測精度還是速度，選用位置或轉(zhuǎn)速檢測元件（測試發(fā)電機、脈沖編碼器）。一般來說，大型機床以滿足速度要求為主，高精度、中小型機床以滿足精度為主。選擇檢測元件其分辨率一般要比加工精度高一個數(shù)量級。
（3）目前數(shù)控機床最常用的檢測元件是光電脈沖編碼器，它根據(jù)數(shù)控機床的滾珠絲杠螺距、數(shù)控系統(tǒng)的最小移動但聞、指令倍率和檢測倍率等來選用相應(yīng)規(guī)格的脈沖編碼器。
?。?）選擇檢測元件時，要考慮到數(shù)控裝置有相應(yīng)的接口電路。
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