數(shù)控機(jī)床設(shè)備與傳統(tǒng)機(jī)床設(shè)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(jī)床那樣需要工人手工操作整個(gè)過(guò)程。
要了解數(shù)控系統(tǒng)對(duì)數(shù)控機(jī)床設(shè)備的影響,首先要了解數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。數(shù)控系統(tǒng)主要由人機(jī)界面+數(shù)控核心+可編程邏輯控制器+驅(qū)動(dòng)器組成,其中人機(jī)界面用于人機(jī)交互;數(shù)控核心是數(shù)控系統(tǒng)的核心,用于軌跡計(jì)算、位置調(diào)整以及相關(guān)的控制,如加速度、刀具數(shù)據(jù)、零偏以及各種復(fù)雜的機(jī)床功能??删幊踢壿嬁刂破饔糜跈C(jī)床邏輯的控制,如刀庫(kù)、液壓設(shè)備等;驅(qū)動(dòng)是執(zhí)行機(jī)構(gòu),調(diào)節(jié)電機(jī)的電流回路和速度回路,使其能夠快速、準(zhǔn)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(jī)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(qū)動(dòng)器共同協(xié)作完成對(duì)機(jī)床的控制,保證機(jī)床的高精度和高質(zhì)量。因此,數(shù)控系統(tǒng)的好壞將直接影響數(shù)控機(jī)床的精度和效率。
電機(jī)和機(jī)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(jī)床的傳動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)輕微的誤差,此時(shí)系統(tǒng)只知道電機(jī)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(duì)這種情況,好的數(shù)控系統(tǒng)可以將光柵尺作為直接測(cè)量系統(tǒng)連接起來(lái),形成“全閉環(huán)”,使系統(tǒng)可以通過(guò)光柵尺直接獲得機(jī)床的實(shí)際反饋進(jìn)行控制和調(diào)整,從而提高機(jī)床性能。精度。
今天,許多高端數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)超過(guò)納米級(jí)的計(jì)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(shí)現(xiàn)更理想的插補(bǔ)軌跡。不僅如此,機(jī)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(shè)備、液壓設(shè)備或其他機(jī)床。這類問(wèn)題一般可以通過(guò)測(cè)量光柵尺的位置偏差來(lái)發(fā)現(xiàn),但很難通過(guò)調(diào)整機(jī)床的動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)來(lái)抑制和消除。
記得在CCMT2018展會(huì)上采訪山崎馬扎克(中國(guó))有限公司總統(tǒng)助理李金河先生時(shí),他說(shuō)第七代數(shù)控系統(tǒng)的人機(jī)對(duì)話功能已經(jīng)開(kāi)發(fā)了20多年,現(xiàn)在顯示出了它的優(yōu)越性。在計(jì)算機(jī)的實(shí)際性能如此發(fā)達(dá)的今天,許多數(shù)控設(shè)備仍然需要人工控制,而馬扎克控制系統(tǒng)可以通過(guò)日常會(huì)話語(yǔ)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(chǎn)成本。單從這一點(diǎn)來(lái)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(shuō)數(shù)控機(jī)床的核心是機(jī)床本身,而良好的機(jī)械性能是基礎(chǔ),但是一個(gè)好的、高質(zhì)量的數(shù)控系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮機(jī)床優(yōu)異的機(jī)械性能,是能夠達(dá)到錦上添花的目的。