资产评估师《机电设备评估基础》知识点数控机床的组成机械制造数控机床_机械制造-设备维修与保养.pdf

资产评估师机电设备评估基础知识点：数控机床的组成 知识点：数控机床的组成 数控机床分成两大部分，即 CNC系统和机床主机（包括辅助装置）。图 342 数控机床组成框图 （一）CNC系统 由程序、输入输出（I/O）设备、CNC装置、主轴控制单元及进给控制单元组成。1.程序 包含零件的全部几何尺寸和精度信息，加工的全部工艺信息。2.输入输出（I/O）设备 包括显示器、键盘、磁光盘机、通用网络接口等。3.CNC装置 包括计算机（硬件和软件）、可编程控制器（PLC）和接口电路。目前的中高档数控系统大多采用 X86系列高速微处理器及 32 位以上的总线结构。控制功能是指能够控制机床的轴数以及同时控制的轴数，高档 CNC装置可联动控制 4-5 个轴，具有 5 轴联动功能是目前高档 CNC系统的标志。插补功能直接决定了数控机床加工精度和速度，高档 CNC装置一般都带有复杂的误差补偿功能。PLC作用：接收来自零件加工程序的开关信息、机床操作面板及机床侧的开关信号，进行逻辑处理，完成输出控制，实现各功能及操作方式的连锁。4.主轴、进给控制单元 伺服电机和伺服驱动器组成，称为伺服系统。（1）步进电机 由脉冲信号驱动。结构简单、控制容易；可靠性差，输出功率小。小型低挡 CNC系统中。（2）永磁直流伺服电机 定子是永磁材料，可维护性较差，产生的电磁干扰强，不容易形成高速大转矩，逐步被永磁同步交流伺服电动机替代。（3）永磁同步交流伺服电机 定子铁芯暴露在空气中，控制电路复杂，价格较贵，成为最为广泛的伺服电机。（4）感应异步交流伺服电机 鼠笼式转子，适应更高转速更大扭矩要求，但平稳性较低。适用于高速大转矩输出，低速性能要求不高的主轴控制单元。主机包括辅助装置图数控机床组成框图一系统由程序输入输出设备装置主轴控制单元及进给控制单元组成程序包含零件的全部几何尺寸和精度信息加工的全部工艺信息输入输出设备包括显示器键盘磁光盘机通用网络接口等装置包括构控制功能是指能够控制机床的轴数以及同时控制的轴数高档装置可联动控制个轴具有轴联动功能是目前高档系统的标志插补功能直接决定了数控机床加工精度和速度高档装置一般都带有复杂的差补偿功能作用接收来自零件加工程给控制单元伺服电机和伺服驱动器组成称为伺服系统步进电机由脉冲信号驱动结构简单控制容易可靠性差输出功率小小型低挡系统中永磁直流伺服电机定子是永磁材料可维护性较差产生的电磁干扰强不容易形成高速大转矩逐步被永 （5）伺服驱动器 是一种纯电子装置，一般不能互换使用，绝大部分的伺服电机和驱动器都是配套销售的。（二）主机 数控机床也有普通机床都具有的床身、立柱、主轴、工作台等关键部件，但在设计上已有很大变化。为了满足数控机床高自动化、高效率、高精度、高速度、高可靠性的要求，其机械结构具有以下一些特点：（三）辅助装置 为了保证数控机床正常运行、功能充分发挥，必须配备必要的辅助装置，包括：电器、液压、气动元件及系统；冷却、排屑、防护、润滑、照明、储运等装置；交换工作台，数控转台，数控分度头；刀具及其监控检测装置等。高刚度和高抗振性 提高机床静刚度和固有频率，改进机床结构的阻尼特性。小的机床热变形 热变形对加工精度的影响很难由操作者来修正，减小数控机床的热变形尤其重要。高效率、无间隙、低摩擦传动 数控机床在高速下运行应该平稳，并且具有高定位精度，因此要求进给系统中的机械传动装置和原件具有高灵敏度、低摩擦阻力、无间隙以及高寿命等特点。简化的机械传动结构 采用高性能、宽调速范围的交直流主轴电动机和伺服电动机，使主轴箱、进给传动系统较普通切割机床大为简化。主机包括辅助装置图数控机床组成框图一系统由程序输入输出设备装置主轴控制单元及进给控制单元组成程序包含零件的全部几何尺寸和精度信息加工的全部工艺信息输入输出设备包括显示器键盘磁光盘机通用网络接口等装置包括构控制功能是指能够控制机床的轴数以及同时控制的轴数高档装置可联动控制个轴具有轴联动功能是目前高档系统的标志插补功能直接决定了数控机床加工精度和速度高档装置一般都带有复杂的差补偿功能作用接收来自零件加工程给控制单元伺服电机和伺服驱动器组成称为伺服系统步进电机由脉冲信号驱动结构简单控制容易可靠性差输出功率小小型低挡系统中永磁直流伺服电机定子是永磁材料可维护性较差产生的电磁干扰强不容易形成高速大转矩逐步被永