數(shù)控機床設備與傳統(tǒng)機床設備不同的主要原因是它有自己的“大腦”——數(shù)控系統(tǒng),不像傳統(tǒng)機床那樣需要工人手工操作整個過程。
要了解數(shù)控系統(tǒng)對數(shù)控機床設備的影響,首先要了解數(shù)控系統(tǒng)的結構。數(shù)控系統(tǒng)主要由人機界面+數(shù)控核心+可編程邏輯控制器+驅動器組成,其中人機界面用于人機交互;數(shù)控核心是數(shù)控系統(tǒng)的核心,用于軌跡計算、位置調整以及相關的控制,如加速度、刀具數(shù)據(jù)、零偏以及各種復雜的機床功能??删幊踢壿嬁刂破饔糜跈C床邏輯的控制,如刀庫、液壓設備等;驅動是執(zhí)行機構,調節(jié)電機的電流回路和速度回路,使其能夠快速、準確地完成數(shù)控核心發(fā)出的指令。
數(shù)控系統(tǒng)不僅是數(shù)控機床的配件,更是完整的解決方案,包括硬件和軟件。核心、可編程邏輯控制器、驅動器共同協(xié)作完成對機床的控制,保證機床的高精度和高質量。因此,數(shù)控系統(tǒng)的好壞將直接影響數(shù)控機床的精度和效率。
電機和機器之間會有很多彈性連接。經(jīng)過一系列的彈性連桿后,機床的傳動過程中會出現(xiàn)輕微的誤差,此時系統(tǒng)只知道電機的反饋,并且不知道傳動中的誤差,所以實際控制精度會受到影響。針對這種情況,好的數(shù)控系統(tǒng)可以將光柵尺作為直接測量系統(tǒng)連接起來,形成“全閉環(huán)”,使系統(tǒng)可以通過光柵尺直接獲得機床的實際反饋進行控制和調整,從而提高機床性能。精度。
今天,許多高端數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)能夠實現(xiàn)超過納米級的計算精度。這也意味著高端數(shù)控系統(tǒng)可以提供更高的控制精度,從而實現(xiàn)更理想的插補軌跡。不僅如此,機床在生產過程中不可避免地會受到外界環(huán)境擾動所引起的振動的影響,如冷卻設備、液壓設備或其他機床。這類問題一般可以通過測量光柵尺的位置偏差來發(fā)現(xiàn),但很難通過調整機床的動態(tài)響應參數(shù)來抑制和消除。
記得在CCMT2018展會上采訪山崎馬扎克(中國)有限公司總統(tǒng)助理李金河先生時,他說第七代數(shù)控系統(tǒng)的人機對話功能已經(jīng)開發(fā)了20多年,現(xiàn)在顯示出了它的優(yōu)越性。在計算機的實際性能如此發(fā)達的今天,許多數(shù)控設備仍然需要人工控制,而馬扎克控制系統(tǒng)可以通過日常會話語言編輯程序,不僅為用戶提供了方便,而且在很大程度上節(jié)省了人員方面的生產成本。單從這一點來看,高端數(shù)控系統(tǒng)表現(xiàn)出了其異常優(yōu)越的性能。
雖然都說數(shù)控機床的核心是機床本身,而良好的機械性能是基礎,但是一個好的、高質量的數(shù)控系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮機床優(yōu)異的機械性能,是能夠達到錦上添花的目的。