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數(shù)控系統(tǒng)裝備的機(jī)床大大提高了零件加工的精度、速度和效率。這種數(shù)控的工作母機(jī)是國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。
數(shù)值控制(簡(jiǎn)稱“數(shù)控”或“NC”)的概念是把被加工的機(jī)械零件的要求,如形狀、尺寸等信息轉(zhuǎn)換成數(shù)值數(shù)據(jù)指令信號(hào)傳送到電子控制裝置,由該裝置控制驅(qū)動(dòng) 機(jī)床*的運(yùn)動(dòng)而加工出零件。而在傳統(tǒng)的手動(dòng)機(jī)械加工中,這些過(guò)程都需要經(jīng)過(guò)人工操縱機(jī)械而實(shí)現(xiàn),很難滿足復(fù)雜零件對(duì)加工的要求,特別對(duì)于多品種、小批量 的零件,加工效率低、精度差。
1952年,美國(guó)麻省理工學(xué)院與帕森斯公司進(jìn)行合作,發(fā)明了世界上臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床??刂蒲b置由2000多個(gè)電子管組成,約一個(gè)普通實(shí)驗(yàn)室大小。伺服機(jī)構(gòu)采用一臺(tái)小伺服馬達(dá)改變液壓馬達(dá)斜盤角度以控制液動(dòng)機(jī)速度。其插補(bǔ)裝置采用脈沖乘法器。這臺(tái)NC機(jī)床的研制成功標(biāo)志著NC技術(shù)的開創(chuàng)和機(jī)械制造的一個(gè)新的、數(shù)值控制時(shí)代的開始。
軟件的應(yīng)用
在1970年的芝加哥展覽會(huì)上,*展出了由小型機(jī)組成的CNC數(shù)控系統(tǒng)。大約在同時(shí),英特爾公司發(fā)明了微處理器。1974年,美、日等國(guó)相繼研制出以微處理器為核 心的CNC,有時(shí)也稱為MNC。它運(yùn)用計(jì)算機(jī)存貯器里的程序完成數(shù)控要求的功能。其全部或部分控制功能由軟件實(shí)現(xiàn),包括譯碼、*補(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)、 位置控制等。采用半導(dǎo)體存貯器存貯零件加工程序,可以代替打孔的零件紙帶程序進(jìn)行加工,這種程序便于顯示、檢查、修改和編輯,因而可以減少系統(tǒng)的硬件配 置,提高系統(tǒng)的可靠性。采用軟件控制大大增加了系統(tǒng)的柔性,降低了系統(tǒng)的制造成本。
數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)的引入
隨著NC成為機(jī)械自動(dòng)化加工的重要設(shè)備,在管理和操作之間,都需要有統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)、技術(shù)要求、符號(hào)和圖形,即有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),以便進(jìn)行世界性的技術(shù)交流和貿(mào) 易。NC技術(shù)的發(fā)展,形成了多個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn):即ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)、IEC電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)和EIA美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)等。早制訂的標(biāo)準(zhǔn) 有NC機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向、NC機(jī)床的編碼字符、NC機(jī)床的程序段格式、準(zhǔn)備功能和輔助功能、數(shù)控紙帶的尺寸、數(shù)控的名詞術(shù)語(yǔ)等。這些標(biāo)準(zhǔn)的建立,對(duì) NC技術(shù)的發(fā)展起到了規(guī)范和推動(dòng)作用。ISO基于用戶的需要和對(duì)下一個(gè)5年間信息技術(shù)的預(yù)測(cè),又在醞釀推出新標(biāo)準(zhǔn)“CNC控制器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”。它把 AMT(*制造技術(shù))的內(nèi)容集中在兩個(gè)主要的級(jí)別和它們之間的連接上:級(jí)CAM,為車間和它的生產(chǎn)機(jī)械:第二級(jí)是上一級(jí),為數(shù)據(jù)生成系統(tǒng),由 CAD、CAP、 CAE和NC編程系統(tǒng)及相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)組成。
伺服技術(shù)的發(fā)展
伺服裝置是數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分。20世紀(jì)50年代初,世界臺(tái)NC機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)采用液壓驅(qū)動(dòng)。由于液壓系統(tǒng)單位面積產(chǎn)生的力大于電氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的 力(約為20:1),慣性小、反應(yīng)快,因此當(dāng)時(shí)很多NC系統(tǒng)的進(jìn)給伺服為液壓系統(tǒng)。70年代初期,由于石油危機(jī),加上液壓對(duì)環(huán)境的污染以及系統(tǒng)笨重、效率低等原因,美國(guó)GETTYS公司開發(fā)出直流大慣量伺 服電動(dòng)機(jī),靜力矩和起動(dòng)力矩大,性能良好,F(xiàn)ANUC公司很快于1974年引進(jìn)并在NC機(jī)床上得到了應(yīng)用。從此,開環(huán)的系統(tǒng)逐漸被閉環(huán)的系統(tǒng)取代,液壓伺 服系統(tǒng)逐漸被電氣伺服系統(tǒng)取代。
電伺服技術(shù)的初期階段為模擬控制,這種控制方法噪聲大、漂移大。隨著微處理器的采用,引入了數(shù)字控制。它有以下優(yōu)點(diǎn):①無(wú)溫漂,穩(wěn)定性好。②基于數(shù)值計(jì) 算,精度高。③通過(guò)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)設(shè)定,調(diào)整減少。④容易做成ASIC電路。對(duì)現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng),伺服技術(shù)取得的突破可以歸結(jié)為:交流驅(qū)動(dòng)取代直流驅(qū)動(dòng)、數(shù)字 控制取代模擬控制、或者稱為軟件控制取代硬件控制。20世紀(jì)90年代,許多公司又研制了直線電動(dòng)機(jī),由全數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng),剛性高,頻響好,因而可獲得高速 度。
自動(dòng)編程的采用
編程的方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,采用手工編程,一個(gè)零件的編程時(shí)間與機(jī)床加工之比,平均約為30:1。為了提***率,必須采用計(jì)算機(jī)或 程編機(jī)代替手工編程。自動(dòng)編程需要有自動(dòng)化編程語(yǔ)言,其中麻省理工學(xué)院研制的APT語(yǔ)言是典型的一種數(shù)控語(yǔ)言,它大大地提高了編程效率。從70年代開始 出現(xiàn)的圖象數(shù)控編程技術(shù)有效地解決了幾何造型、零件幾何形狀的顯示、交互設(shè)計(jì)、修改及*軌跡生成、走刀過(guò)程的仿真顯示、驗(yàn)證等,從而推動(dòng)了CAD和 CAM向一體化方向發(fā)展。
DNC概念的引入及發(fā)展
DNC概念從“直接數(shù)控”到“分布式數(shù)控”的變化,其內(nèi)涵也發(fā)生了變化。“分布式數(shù)控”表明可用一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制多臺(tái)數(shù)控機(jī)床。這樣,機(jī)械加工從單機(jī)自動(dòng)化的模式 擴(kuò)展到柔性生產(chǎn)線及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。從通信功能而言,可以在CNC系統(tǒng)中增加DNC接口,形成制造通信網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是資源共享,通過(guò)DNC功 能形成網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn):①對(duì)零件程序的上傳或下傳。②讀、寫CNC的數(shù)據(jù)。③PLC數(shù)據(jù)的傳送。④存貯器操作控制。⑤系統(tǒng)狀態(tài)采集和遠(yuǎn)程控制等。
西門子6ES7403-1TA11-0AA0
互連接線圖互連接線圖是用于表示成套裝置或設(shè)備內(nèi)各個(gè)不同單元之間的連接情況,通常不包含所涉單元的內(nèi)部連接,但可以給出與之有關(guān)的電路圖或單元接線圖的圖號(hào)。
刪除工作存儲(chǔ)器中由SFC創(chuàng)建的數(shù)據(jù)塊;剩余的數(shù)據(jù)塊具有來(lái)自裝入存儲(chǔ)器的預(yù)置值。復(fù)位過(guò)程映像和所有定時(shí)器計(jì)數(shù)器和位存儲(chǔ)器,不管它們是否具有保持性分配。OB中的程序執(zhí)行一次然后循環(huán)程序開始執(zhí)行?!裨跓釂?dòng)中,在程序中斷處重新開始執(zhí)行程序不復(fù)位定時(shí)器計(jì)數(shù)器和位存儲(chǔ)器)。在啟動(dòng)時(shí)所有數(shù)據(jù)標(biāo)志存儲(chǔ)器定時(shí)器計(jì)數(shù)器過(guò)程映像及數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前值被保持,OB中的程序執(zhí)行一次。然后程序從斷點(diǎn)處斷電,CPUSTOP)恢復(fù)執(zhí)行。
這個(gè)“剩余循環(huán)”執(zhí)行完后,循環(huán)程序開始執(zhí)行。冷啟動(dòng)Coldrestart所有的數(shù)據(jù)過(guò)程映象,位存儲(chǔ)器定時(shí)器和計(jì)數(shù)器都被初始化,包括數(shù)據(jù)塊均被重置為存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器Loadmemory中的初始值,與這些數(shù)據(jù)是否被組態(tài)為可保持還是不可保持無(wú)關(guān)。首先執(zhí)行啟動(dòng)組織塊OB,并不是S所有CPU都支持此功能。變頻器與軟啟動(dòng)器的區(qū)別和聯(lián)系變頻器和軟啟動(dòng)器其實(shí)是倆種*不同用途的產(chǎn)品。變頻器主要用在電機(jī)調(diào)速的地方,變頻器擁有軟啟動(dòng)器以及其他啟動(dòng)器的性能的同時(shí),在啟動(dòng)特性上較其他的啟動(dòng)器裝置也有很大的優(yōu)勢(shì)。