140CRA93100施耐德模塊
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它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。1908年,穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世;19世紀(jì)末,以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明;1938年,香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸,奠定了現(xiàn)代計算機,包括計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952年 臺數(shù)控機床問世,成為世界機械工業(yè) 一件劃時代的事件,推動了自動化的發(fā)展。
現(xiàn)在,數(shù)控技術(shù)也叫計算機數(shù)控技術(shù)(CNC,Computerized Numerical Control),目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù) [1] 。這種技術(shù)用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的運動軌跡和外設(shè)的操作時序邏輯控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置,使輸入操作指令的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn),均可通過計算機軟件來完成,處理生成的微觀指令傳送給伺服驅(qū)動裝置驅(qū)動電機或液壓執(zhí)行元件帶動設(shè)備運行。
計算機數(shù)控系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分構(gòu)成,對CNC系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的認(rèn)識應(yīng)該從硬件和軟件兩個方面來進行。其核心是計算機數(shù)字控制裝置。它通過系統(tǒng)控制軟件配合系統(tǒng)硬件,合理地組織、管理數(shù)控系統(tǒng)的輸入、數(shù)據(jù)處理、插補和輸出信息,控制執(zhí)行部件,使數(shù)控機床按照操作者的要求進行自動加工。CNC系統(tǒng)采用了計算機作為控制部件,通常由常住在其內(nèi)部的數(shù)控系統(tǒng)軟件實現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能,從而對機床運動進行實時控制。只要改變計算機數(shù)控系統(tǒng)的控制軟件就能實現(xiàn)一種全新的控制方式。CNC系統(tǒng)有很多種類型,有車床、銑床、加工中心等CNC系統(tǒng)。各種數(shù)控機床的CNC系統(tǒng)一般包括以下幾個部分:中央處理單元CPU、存儲器(ROM/RAM)、輸入輸出設(shè)備(I/O)、操作面板、顯示器和鍵盤、紙帶穿孔機、可編程控制器等。(隨著計算機硬件性能價格比的迅速降低和圖形顯示器的推廣應(yīng)用,現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)已不需要穿孔紙帶,而由計算機直接控制,它是用一臺小型通用計算機或個人計算機直接控制一臺機床,機床的控制程序存儲在計算機的內(nèi)存中,容易修改和擴充功能,靈活性好。)
為了充分發(fā)揮計算機的潛力,現(xiàn)代CNC系統(tǒng)的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是完成基本的直線和圓弧插補計算,而是配置了不少專用的軟件,可完成多方面的工作,其中一些功能傳統(tǒng)的NC不可能完成或完成很困難。下面介紹現(xiàn)代CNC系統(tǒng)通常具備的主要功能。
(1)坐標(biāo)軸控制 能同時聯(lián)動控制3,4和5個坐標(biāo)軸。能達到較高的切削速度和加工質(zhì)量。
(2)刀具偏置補償 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)往往具有三維空間直線的刀具半徑補償功能。
(3)編程功能 系統(tǒng)提供某些編程功能。通??梢允褂孟到y(tǒng)的彩色圖形顯示終端,人工編制由直線和圓弧組成的平面輪廓件的加工程序,系統(tǒng)配有軟件自動計算輪廓的交點與切點。
(4)平行作業(yè) 系統(tǒng)可以平行地實現(xiàn)兩種工作模式:機床受控模式和編程模式。
當(dāng)機床正在受系統(tǒng)控制進行某零件的加工時,操作人員可以同時用鍵盤完成上述手工編程工作,或通過數(shù)據(jù)傳輸接口進行外部程序的輸入或?qū)σ延谐绦蜻M行編輯修改作業(yè)。當(dāng)機床正在加工時,圖形顯示終端可以同時模擬另一加工程序的執(zhí)行,以便檢查與編輯。
(5)刀具管理和監(jiān)控 現(xiàn)代數(shù)控機床朝加工中心方向發(fā)展。通常銑鏜類機床帶有幾十把刀具的刀庫,車削中心往往也有刀具庫。數(shù)控系統(tǒng)具有控制和管理刀庫的功能。刀具的更換在加工機床上是由數(shù)控系統(tǒng)按程序控制換刀機構(gòu)自動換刀的。
(6)高、低速進給控制 系統(tǒng)對機床運動部件的進給速度控制性能是數(shù)控系統(tǒng)的一個重要性能指標(biāo)。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)能在很短距離內(nèi)以相當(dāng)高的進給速度控制機床切削運動。這對曲面加工是十分有利的,可以大大縮短加工時間,尤其對曲率變化較大的過渡區(qū)加工,仍可獲得好的加工質(zhì)量。
(7)電子觸頭找正 系統(tǒng)提供三維測量用觸頭(類似測量的測頭),用它在找正工件時極為方便。1761-L20BWA-5A
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