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FANUC 16i/18i/21i系列数控系统的组成和特点 法那科
相关内容: 16i/18i/21i 特点 FANUC 系列 组成 数控系统

FANUCl6i/18i/21i系列产品比0i系统体积进一步缩小,将液晶显示器与CNC控制部分合为一体,实现了超小型化和超薄型化(无扩展槽时厚度只有60mm)。FANUC l6i/18i/21i系统由液晶显示器一体型CNC、机床操作面板、伺服放大器、强电盘用I/O模块、I/OLinkβ放大器、便携式机床操作面板及适配器、αi系列AC伺服电动机、αi系列AC主轴电动机、应用软件包等部分组成。

FANUC 16i/18i/21i系列产品有以下特点:

(1)纳米插补以纳米为单位计算发送到数字伺服控制器的位置指令,极为稳定,在与高速、高精度的伺服控制部分配合下能够实现高精度加工。通过使用高速RISC处理器,可以在进行纳米插补的同时,以适合于机床性能的最佳进给速度进行加工。

(2)超高速串行通讯利用光导纤维将CNC控制单元和多个伺服放大器之间连接起来的高速串行总线,可以实现高速度的数据通讯并减少连接电缆。

(3)伺服HRV(HighResponseVector高响应向量)控制通过组合借助于纳米CNC的稳定指令和高响应伺服HRV控制的高增益伺服系统以及高分辨率的脉冲编码器(16000000r-1)实现高速、高精度加工。

(4)丰富的网络功能 FANUC 16i/18i/21i系统具有内嵌式以太网控制板(21i为选购件),可以与多台电脑同时进行高速数据传输,适合于构建在加工线和工厂主机之间进行交换的生产系统。并配以集中管理软件包,以一台电脑控制多台机床,便于进行监控、运转作业和NC程序传送的管理。

(5)远程诊断通过因特网对数控系统进行远程诊断,将维护信息发送到服务中心。

(6)操作与维护可以通过接触摸画面上所显示的按键进行操作;可以利用存储卡进行各类数据的输入/输出;可以以对话方式诊断发生报警的原因,显示出报警的详细内容和处置办法;显示出随附在机床上的易损件的剩余寿命;存储机床维护时所需的信息;通过波形方式显示伺服的各类数据,便于进行伺服的调节;可以存储报警记录和操作人员的操作记录,便于发生故障时查找原因。

(7)控制个性化通过C语言编程,实现画面显示和操作的个性化;用宏语言编程,实现CNC功能的高度定制;通过C语言编程,可以构建与由梯形图控制的机器处理密切相关的应用功能。

(8)高性能的开放式CNC FANUC 系列160i/180i/210i是与Windows 2000对应的高功能开放式CNC。这些型号的CNC与Windows 2000对应,可以使用多种应用软件,不仅支持机床制造商的机床个性化和智能化,而且还可以与终端用户自身的个性化相对应。

(9)软件环境为了与CNC/PMC进行数据交换,提供可以从C语言或BASIC语言调用的FOCASl驱动器和库函数;提供CNC基本操作软件包,它是在电脑进行CNC/PMC的显示、输入、维护的应用软件,通过用户界面向操作人员提供“状态显示、位置显示、程序编辑、数据设定”等操作画面;CNC画面显示功能软件,是在电脑上显示出与标准的i系列CNC相同画面的应用软件;DNC运转管理软件包,可以完成从电脑上的硬盘高速地向CNC传输NC程序并加以运转工作。

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数控机床组成和工作原理
相关内容: 原理 组成 工作 数控机床
1)数控机床的组成  数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床主体组成,其组成框图如图3—22所示。
    ①控制介质。控制介质就是在人与数控机床之间建立的某种联系,这种联系的中间媒介称为控制介质,又称为信息载体。控制介质用于记载各种加工零件的全部信息,如零件加工的工艺过程、工艺参数和位移数据等,以控制机床的运动。常用的控制介质有标准的纸带、磁带和磁盘等。
信息按规定的格式以代码的形式存储在纸带上,所谓代码,就是由一些小孔按一定规律



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程序结构的组成
相关内容: 组成 结构 程序
数控加工程序是由一系列控制机床运转的指令按一定的顺序集合而成的。这些指令能使刀具按点位、直线、圆弧及曲线运动,并控制主轴的回转、停止,切削液的开、关,自动换刀装置和工作台自动交换装置的动作等等。
一个零件加工程序是由一个个程序段组成的,每个程序段由若干个指令字组成。每个指令字是控制数控机床的一个具体动作,它由指令字符(地址符)和数字组成。
一、程序结构的组成
1. 零件程序号
零件程序的第一行必须写出零件程序号。它以符号“%”开头,其后续1~9999之间的数值;“%”号前不得有空格与空行。
2. 程序段
程序段是程序的主体部分。每一个程序段的开始可以冠以段名也可以省略段名;程序段号由地址N后续4位以内的数值1~9999构成,它排列的顺序可以是递增的,也可以是任意增大的,中间有间隔也无妨。
程序段中的指令由字母和数字组成。字母是A~Z中的一个,大小写均可;数字通常为两位数。
每个程序段单独占用一行,程序段的结尾没有结束符。
3. 程序结束符
   主程序的最后一个程序段必须是M02或M03。
   子程序的最后一个程序段必须是M99。
   零件程序举例如下:
   %0001
   N01 G92 X0 Y0 Z10
   N02 G91 G00 X10 Y10
   N03 G01 Z?5 F200 S300 M03
   N04 X100
   N05 Y100
   N06 X?00
   N07 Y?00
   N08 G00 X?0 Y?0
   N09 M05
   N10 M30
   这是一个零件的加工程序,它由10个程序段组成。程序段中主要指令字符的含义如表1-1所示。

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加工中心特点及组成
相关内容: 特点 组成 加工中心

 

1 加工中心的分类

   加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心和卧式加工中心,加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心,主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心。如图所示,

卧式加工中心 立式加工中心

主轴可作垂直和水平转换的,称为立卧式加工中心或五面加工中心,也称复合加工中心。按加工中心立柱的数量分;有单柱式和双柱式(龙门式)。

龙门加工中心

按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分:有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数,联动是指控制系统可以同时控制运动的坐标数,从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。

按工作台的数量和功能分:有单工作台加工中心、双工作台加工中心,和多工作台加工中心。

按加工精度分:有普通加工中心和高精度加工中心。普通加工中心,分辨率为1μm,最大进给速度15~25m/min,定位精度lOμm左右。高精度加工中心、分辨率为0.1μm,最大进给速度为15~100m/min,定位精度为2μm左右。介于2~lOμm之间的,以±5μm较多,可称精密级。

2 加工中心的结构组成

加工中心自问世至今已有30多年,世界各国出现了各种类型的加工中心,虽然外形结构各界,但从总体来看主要由以下几大部分组成。

1、基础部件。它是加工中心的基础结构,由床身、立柱和工作台等组成,它们主要承

受加工中心的静载荷以及在加工时产生的切削负载,因此必须要有足够的刚度。这些大件可

以是铸铁件也可以是焊接而成的钢结构件,它们是加工中心中体积和重量最大的部件。

2、主轴部件。由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。主轴的启、停和变速等动作均由数控系统控制,并且通过装在主轴上的刀具参与切削运动,是切削加工的功率输出部件。

3、数控系统。加工小心的数控部分是由cNc装置,可编程控制器、伺服驱动装置以及操作面板等组成。它是执行顺序控制动作和完成加工过程的控制中心。

4、自动换刀系统。由刀库、机械手等部件组成。当需要换刀时,数控系统发出指令,由机械手(或通过其他方式)将刀具从刀库内取出装入主轴孔中。

5、辅助装置。包括涡滑、冷却、排屑、防护、液压、气动和检测系统等部分。这些装置虽然不直接参与切削运动,但对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用,因此也是加工中心中不对缺少的部分。

3 加工中心的结构特点

1. 机床的刚度高、抗振性好。为了满足加工中心高自动化、高速度、高精度、高可靠性的要求,加工中心的静刚度、动刚度和机械结构系统的阻尼比都高于普通机床(机床在静态力作用下所表现的刚度称为机床的静刚度;机床在动态力作用下所表现的刚度称为机床的动刚度)。

2. 机床的传动系统结构简单,传递精度高,速度快。加工中心传动装置主要有三种,即滚珠丝杠副;静压蜗杆-蜗母条;预加载荷双齿轮-齿条。它们由伺服电机直接驱动,省去齿轮传动机构,传递精度高,速度快。一般速度可达15m/min,最高可达100m/min;

3. 主轴系统结构简单,无齿轮箱变速系统(特殊的也只保留1~2级齿轮传动)。主轴功率大,调速范围宽,并可无级调速。目前加工中心95%以上的主轴传动都采用交流主轴伺服系统,速度可从10~20000r/min无级变速。驱动主轴的伺服电机功率一般都很大,是普通机床的1~2倍,由于采用交流伺服主轴系统,主轴电动机功率虽大,但输出功率与实际消耗的功率保持同步,不存在大马拉小车那种浪费电力的情况,因此其工作效率最高,从节能角度看,加工中心又是节能型的设备;

4. 加工中心的导轨都采用了耐磨损材料和新结构,能长期的保持导轨的精度,在高速重切削下,保证运动部件不振动,低速进给时不爬行及运动中的高灵敏度。导轨采用钢导轨、淬火硬度≥HRC ,与导轨配合面用聚四氟乙烯贴层。这样处理的优点:a.摩擦系数小;b.耐磨性好;c.减振消声;d.工艺性好。所以加工中心的精度寿命比一般的机床高;

5. 设置有刀库和换刀机构。这是加工中心与数控铣床和数控镗床的主要区别,使加工中心的功能和自动化加工的能力更强了。加工中心的刀库容量少的有几把,多的达几百把。这些刀具通过换刀机构自动调用和更换,也可通过控制系统对刀具寿命进行管理;

6. 控制系统功能较全。它不但可对刀具的自动加工进行控制,还可对刀库进行控制和管理,实现刀具自动交换。有的加工中心具有多个工作台,工作台可自动交换,不但能对一个工件进行自动加工,而且可对一批工件进行自动加工。这种多工作台加工中心有的称为柔性加工单元。随着加工中心控制系统的发展,其智能化的程度越来越高,如FANUCl6系统可实现人机对话、在线自动编程,通过彩色显示器与手动操作键盘的配合,还可实现程序的输入、编辑、修改、删除,具有前台操作、后台编辑的前后台功能。加工过程中可实现在线检测,检测出的偏差可自动修正,保证首件加工一次成功,从而可以防止废品的产生。

DMG DMC 70 H 卧式加工中心

 

4. 加工中心的主要加工对象

加工中心适宜于加工复杂、工序多、要求较高、需用多种类型的普通机床和众多刀具夹具,且经多次装夹和调整才能完成加工的零件。其加工的主要对象有箱体类零件、复杂曲面、异形件、盘套板类零件和特殊加工等五类。

1. 箱体类零件

箱体类零件一般是指具有一个以上孔系,内部有型腔,在长、宽、高方向有一定比例的零件。这类零件在机床、汽车、飞机制造等行业用的较多。如图所示,

箱体类零件

箱体类零件一般都需要进行多工位孔系及平面加工,公差要求较高,特别是形位公差要求较为严格,通常要经过铣、钻、扩、镗、铰、锪,攻丝等工序,需要刀具较多,在普通机床上加工难度大,工装套数多,费用高,加工周期长,需多次装夹、找正,手工测量次数多,加工时必须频繁地更换刀具,工艺难以制定,更重要的是精度难以保证。

加工箱体类零件的加工中心,当加工工位较多,需工作台多次旋转角度才能完成的零件,一般选卧式镗铣类加工中心。当加工的工位较少,且跨距不大时,可选立式加工中心,从一端进行加工。

2. 复杂曲面

复杂曲面在机械制造业,特别是航天航空工业中占有特殊重要的地位。复杂曲面采用普通机加工方法是难以甚至无法完成的。在我国,传统的方法是采用精密铸造,可想而知其精度是低的。复杂曲面类零件如:各种叶轮,导风轮,球面,各种曲面成形模具,螺旋桨以及水下航行器的推进器,以及一些其它形状的自由曲面。

叶轮

这类零件均可用加工中心进行加工。铣刀作包络面来逼近球面。复杂曲面用加工中心加工时,编程工作量较大,大多数要有自动编程技术。

3. 异形件

异形件是外形不规则的零件,大都需要点、线、面多工位混合加工。异形件的刚性一般较差,夹压变形难以控制,加工精度也难以保证,甚至某些零件的有的加工部位用普通机床难以完成。用加工中心加工时应采用合理的工艺措施,一次或二次装夹,利用加工中心多工位点、线、面混合加工的特点,完成多道工序或全部的工序内容。

4. 盘、套、板类零件

带有键槽,或径向孔,或端面有分布的孔系,曲面的盘套或轴类零件,如带法兰的轴套,带键槽或方头的轴类零件等,还有具有较多孔加工的板类零件,如各种电机盖等。端面有分布孔系、曲面的盘类零件宜选择立式加工中心,有径向孔的可选卧式加工中心。

5. 特殊加工

在熟练掌握了加工中心的功能之后,配合一定的工装和专用工具,利用加工中心可完成一些特殊的工艺工作,如在金属表面上刻字、刻线、刻图案;在加工中心的主轴上装上高频电火花电源,可对金属表面进行线扫描表面淬火;用加工中心装上高速磨头,可实现小模数渐开线圆锥齿轮磨削及各种曲线、曲面的磨削等。

5. 加工中心的附件

1. 链式刀库

2. 盘式刀库

3. 交换工作台

查阅全文... http://sk.28xl.com/9/8828/1.htm
数控机床与数控系统的组成
相关内容: 组成 数控系统 数控机床

 

一、数控系统组成

1、操作面板

§         它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。

§         组成:按钮站、状态灯、按键阵列(功能与计算机键盘一样)和显示器;。

§         它是数控机床特有部件。

2、    控制介质与输入输出设备

§   控制介质是记录零件加工程序的媒介

§   输入输出设备是CNC系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。

§   数控机床常用的控制介质和输入输出设备见表1:

n        通讯  现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外,一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有:

Ø        串行通讯(RS-232等串口)、

Ø        自动控制专用接口和规范(DNC方式,MAP协议等)

Ø        网络技术(internet,LAN)等

3、            CNC装置(CNC单元)

§   组成:计算机系统、位置控制板、PLC接口板,通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。

§   作用:根据输入的零件加工程序进行相应的处理(如运动轨迹处理、机床输入输出处理等),然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等),所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合,合理组织,使整个系统有条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心

4、            伺服单元、驱动装置和测量装置

§                伺服单元和驱动装置

q           主轴伺服驱动装置和主轴电机

q           进给伺服驱动装置和进给电机

§                测量装置 

q           位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。

q           作用  保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令:

q           进给运动指令:实现零件加工的成形运动(速度和位置控制)。

q           主轴运动指令,实现零件加工的切削运动(速度控制)

5、      PLC、机床I/O电路和装置

§   PLC (Programmable Logic Controller):用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制,它由硬件和软件组成;

§   机床I/O电路和装置:实现I/O控制的执行部件(由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路;

§   功能:

q     接受CNC的M、S、T指令,对其进行译码并转换成对应的控制信号,控制辅助装置完成机床相应的开关动作

q     接受操作面板和机床侧的I/O信号,送给CNC装置,经其处理后,输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。

机床

二、数控机床机械部分:数控机床的主体,是实现制造加工的执行部件。

组成:由主运动部件、进给运动部件(工作台、拖板以及相应的传动机构)、支承件(立柱、床身等)以及特殊装置(刀具自动交换系统工件自动交换系统)和辅助装置(如排屑装置等)。

查阅全文... http://sk.28xl.com/9/8746/1.htm
电液伺服阀的组成
相关内容: 伺服 组成
电液伺服阀在电液控制系统中的地位如图27所示。电液伺服阀包括电力转换器、力位移转换器、前置级放大器和功率放大器等四部分。     3.1.1 电力转换器    包括力矩马达(转动)或力马达(直线运动),可把电气信号转换为力信号。    3.1.2 力位移转换器    包括钮簧、弹簧管或弹簧,可把力信号变为位移信号而输出。    3.1.3 前置级放大器    包括滑阀放大器、喷嘴挡板放大器、射流管放大器。    3.1.4 功率放大器——滑阀放大器    由功率放大器输出的液体流量则具有一定的压力,驱动执行元件进行工作。 图27 电液控制系统方块图
查阅全文... http://sk.28xl.com/9/8230/1.htm


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