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你还弄不懂数控系统?这里有干货给你

数控系统(Numerical Controller System)是数控机床的大脑。

对于一般数控机床而言,往往包含人机控制界面、数控系统、伺服驱动装置、机床、检测装置等等,操作人员在一些计算机辅助制造软件的帮助下,将加工过程所需的各种操作(如主轴变速等步骤以及工件的形状尺寸)用零件程序代码表示,并通过人及控制界面输入到数控机床,之后由数控系统对这些信息进行处理和运算,并按零件程序的要求控制伺服电机,实现刀具与工件的相对运动,以完成零件的加工。

数控编程步骤(内容):

分析加工工件图-运动轨迹坐标计算-编写加工程序单-制作控制介质-运行调试程序

数控机床对于坐标系的规定:

在确定机床坐标轴时,一般先确定Z轴在确定X、Y轴、最后确定其它轴,Z轴的方向是由传递切削力的主轴确定的,与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴,如果机床没有主轴则Z轴垂直于工件装夹面,同时规定刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。

数控系统完成诸多信息的存储和处理的工作,并将信息的处理结果以控制信号的形式传给后续的伺服电机,这些控制信号的工作效果依赖于两大核心技术:一个是曲线曲面的插补运算,一个是机床多轴的运动控制。

简单的运动轨迹可以用解析式表达,则整个运动就可以分解为几个坐标的独立运动的合成运动。

在实际制造过程中很多零件的形状可以说既不圆、也不方,甚至都不知道是什么形状,例如汽车、轮船、飞机、模具、艺术品等产品常遇到不能用解析式描述的曲线曲面,要切出这类的形状,刀具和工件之间的相对运动也相应地十分复杂。要完成这类的运动,就需要依靠插补运算。

所谓插补,就是按照一定方法确定数控机床上刀具的运动轨迹的过程。根据给定的速度和轨迹,在轨迹的已知点之间,增加一些新的中间点,并控制工件台和刀具通过这些中间点,进而就能完成整个运动。

而这些中间点之间,则通过线段、圆弧或者样条曲线等来连接。相当于用数段微小的线段和圆弧去逼近要求的曲线和曲面。

流行的插补算法包括逐点比较法、数字增量法等,而利用Nurbs样条曲线进行插补因为其效率高、精度好而得到了高端数控机床的青睐。

我们所处的三维空间的相对运动只包含六个自由度(3个平动自由度以及3个转动自由度),五坐标联动就是使数控机床在具有空间上x、y、z三个方向的平动自由度外,又增加了两个方向的转动的自由度,再加上刀具本身的用于切削的转动自由度,这样刀具和工件之间的相对运动就有了全部的六个自由度,使得刀具和工件之间可以呈现任意的相对位置和相对姿态。

步进电机的定义:将电脉冲信号转换成角速度的一种机电式数模转化器。

伺服系统的定义:在机电一体化控制系统中,把输出量能够以一定准确度跟随输入量变化的系统成为伺服系统。

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