數控機床設備與傳統機床設備不同的主要原因是它有自己的“大腦”——數控系統,不像傳統機床那樣需要工人手工操作整個(gè)過(guò)程。
要了解數控系統對數控機床設備的影響,首先要了解數控系統的結構。數控系統主要由人機界面+數控核心+可編程邏輯控制器+驅動(dòng)器組成,其中人機界面用于人機交互;數控核心是數控系統的核心,用于軌跡計算、位置調整以及相關(guān)的控制,如加速度、刀具數據、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(dòng)是執行機構,調節電機的電流回路和速度回路,使其能夠快速、準確地完成數控核心發(fā)出的指令。
數控系統不僅是數控機床的配件,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(dòng)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(zhì)量。因此,數控系統的好壞將直接影響數控機床的精度和效率。
電機和機器之間會(huì )有很多彈性連接。經(jīng)過(guò)一系列的彈性連桿后,機床的傳動(dòng)過(guò)程中會(huì )出現輕微的誤差,此時(shí)系統只知道電機的反饋,并且不知道傳動(dòng)中的誤差,所以實(shí)際控制精度會(huì )受到影響。針對這種情況,好的數控系統可以將光柵尺作為直接測量系統連接起來(lái),形成“全閉環(huán)”,使系統可以通過(guò)光柵尺直接獲得機床的實(shí)際反饋進(jìn)行控制和調整,從而提高機床性能。精度。
今天,許多高端數控系統已經(jīng)能夠實(shí)現超過(guò)納米級的計算精度。這也意味著(zhù)高端數控系統可以提供更高的控制精度,從而實(shí)現更理想的插補軌跡。不僅如此,機床在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì )受到外界環(huán)境擾動(dòng)所引起的振動(dòng)的影響,如冷卻設備、液壓設備或其他機床。這類(lèi)問(wèn)題一般可以通過(guò)測量光柵尺的位置偏差來(lái)發(fā)現,但很難通過(guò)調整機床的動(dòng)態(tài)響應參數來(lái)抑制和消除。
記得在CCMT2018展會(huì )上采訪(fǎng)山崎馬扎克(中國)有限公司總統助理李金河先生時(shí),他說(shuō)第七代數控系統的人機對話(huà)功能已經(jīng)開(kāi)發(fā)了20多年,現在顯示出了它的優(yōu)越性。在計算機的實(shí)際性能如此發(fā)達的今天,許多數控設備仍然需要人工控制,而馬扎克控制系統可以通過(guò)日常會(huì )話(huà)語(yǔ)言編輯程序,不僅為用戶(hù)提供了方便,而且在很大程度上節省了人員方面的生產(chǎn)成本。單從這一點(diǎn)來(lái)看,高端數控系統表現出了其異常優(yōu)越的性能。
雖然都說(shuō)數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(gè)好的、高質(zhì)量的數控系統能夠充分發(fā)揮機床優(yōu)異的機械性能,是能夠達到錦上添花的目的。