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2020-12-31 16:33:02

就目前的数控机床的数控微机系统的发展来说,无论是数控亚搏app下载链接、还是数控车床,或者是数控加工中心都有采用专用微机和通用微机两种发展趋势。


1、采用专用控制微机系统 

由生产数控机床的生产厂家专门设计的数控微机系统。采用专用芯片,其基础技术为厂家所有,这些控制技术经多年的积累和发展,别的厂家很难掌握和超越,这种发放是数控机床的生产厂家保护自己先进技术的手段,也是厂家的发展策略。在国际上有影响的系统有:在德国有西门子(SIEMENS)系统;在日本的的后起之秀发那科(FANUC)系统也是数控机床系统的佼佼者。


2、采用通用微机技术开发数控系统

这是生产厂家中后起之秀所采用的策略,用通用微机开发数控系统可以得到强有力的硬件和软件的支持,这些软件硬件技术是通用的、公开的。这样可以避开专有技术的制约,在短时间内达到较高的技术水平,这是一条发展数控技术的捷径。目前,国内很多中小数控机床生产厂商正在借助这一捷径,大力开发数控技术,生产适销对路的数控机床。


数控系统的微机字长也在不断提高,由8位机,经16位机,到目前被广泛采用的32位机,现在又有向64位机发展的趋势。微机的CPU也由单个向多个发展。目前,高性能的CNC数控系统可以同时控制几个轴,甚至几十个轴(坐标轴、主轴与辅助轴),并且前台的加工控制和后台的程序辅助可同时进行。另外,数控系统的各厂家纷纷采用RS232和RS422串行通信接口、DNC和MAP接口及MAP工业控制网络,为数控系统进入FMS及CIMS创造了先行条件。

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3、伺服系统的发展趋势

数控机床伺服系统执行结构采用液压转矩放大器。功率步进电动机问世后,开始直接用它来驱动机床的送给运动。20世纪70年代中期,不少新设计制造的数控机床普遍采用了小惯量直流伺服电动机。20世纪70年代,美国首先研制了大惯量直流伺服电动机。20世纪80年代初期,美国通用电气公司研制成功交流伺服系统。近年来,微机处理器已开始应用于伺服系统的驱动装置中。当前伺服系统的发展趋势是直流伺服系统将被交流数字伺服系统取代。伺服系统的速度环、位置环及电流环都已实现了数字化。并采用了新的控制理论,实现了不受机械负荷变动影响的高速响应系统。其技术发展如下:

(1)前馈控制技术 过去的伺服系统将指令位置和实际位置的偏差乘以位置环增益作为速度指令,去控制电动机的转速。这种方式总是存在位置更总滞后误差,使得在加工拐角及圆弧时加工情况恶化。所谓前馈控制,就是在原来的控制系统上加上速度指令的控制,这样使跟踪滞后误差大大减小。

(2)机械静、动摩擦的非线性控制技术 机床的动、静摩擦的非线性会导致爬行现象。除了采用措施降低静电摩擦外,新型的数控伺服系统还具有自动补偿机械静、动摩擦非线性的控制功能。

(3)伺服系统的速度环和位置环均采用软件控制 采用软件控制,更具有柔性,能适应不同类型的机床,并能实现复杂的算法,以适应高性能的要求。

(4)采用高分辨率的位置测量装置 采用高分辨率的脉冲编码器,内装微处理组成的细分电路,是分辨率大大提高。

(5)补偿技术得到发展和广泛应用 现代数控机床利用CNC数控系统的补偿功能,对伺服系统进行了多种补偿,如轴向运动误差补偿、丝杠螺距误差补偿、齿轮间隙补偿、热补偿和空间误差补偿等。


4、自适应控制的应用

数控机床增加更完善的自适应控制功能也是数控技术发展的一个重要方向。自20世纪60年代以来,简单的自适应控制机床已进入了实用阶段,而复杂的自适应机床如以比较低加工成本和比较好的加工质量作为评价指标机床,由于状态参数连接检测传感器未达到实用化的程度,至今还停留在试验的阶段。

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