数控机床,是利用数字控制技术进行操作的机床,即通过数字化信号来精准控制机床的运动及其加工过程。
根据国际信息处理(Intemational Federation of Information Processing,简称IFIP)的定义,数控机床(Numerical Control Machine Tools)是一种装有程序控制系统的机床。这一系统能够逻辑地解析并执行使用号码或其他符号编码所规定的指令。
二、数控车床的构造详解
数控车床,也被称为计算机数字控制车床,是现代工业中广泛应用的一种数控机床。它在结构上与普通车床有共通之处,主要包括主轴箱、主轴、进给箱、丝杠、溜板、刀架、尾座等基础部件。
两者的运动控制方式存在显著差异。普通车床的主运动和进给运动主要依赖主轴电动机的旋转运动,而数控车床则通过主电动机和伺服电动机分别控制主运动和进给运动。
数控车床的构成更为复杂,通常包括输入/输出设备、数控装置(NC)、伺服驱动系统、可编程控制器(PLC)以及辅助装置和车床本体等部分。如图1-5所示,这些组件协同工作,确保了数控车床的高效和精确运行。
1. 输入/输出设备
输入输出设备是数控系统(CNC)与外部设备进行数据交换的桥梁。这些数据通常是零件的加工程序,从控制介质上输入到CNC系统,或通过输出设备存储在相应的介质上。
2. 数控装置(NC)
作为数控车床的大脑,NC装置由硬件和软件共同组成。它负责接收、识别、存储并运算加工信息,然后发出控制指令,使机床按照预定要求运作。
3. 主轴驱动
主轴驱动是数控系统的执行机构,包括主轴驱动单元和主轴电动机。当前,数控车床主轴驱动可采用机械调速、变频调速以及伺服调速等多种形式。
4. 伺服驱动系统
伺服驱动是数控系统的执行部分,通过伺服驱动单元和伺服电动机的配合,将NC装置发出的动作指令转化为机床移动部件的直线运动。
5. PLC装置
可编程机床控制器(PLC或PMC)与NC装置共同作用,完成数控机床的控制功能。PLC主要执行与逻辑运算相关的动作。数控车床的PLC装置主要有独立型与内装型两种。
6. 位置检测系统
该系统负责检测车床的实际位置、速度等参数,并将其转化为电信号传送给NC装置。通过比较实际位置与指令位置,检查是否存在误差,并由NC装置发出修正指令。
7. 车床本体
数控车床的基础件和配套件组成了车床本体。基础件包括床身、拖板、滑板等,而配套件则有刀架、丝杠、导轨、冷却泵等。