車床數(shù)控改造，不言而喻數(shù)控系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)應(yīng)用是重中之重。 兩者直接決定了車床數(shù)控改造能否達(dá)到改造目的和正常高效使用。 探討兩者的設(shè)計(jì)運(yùn)用具有很高的研究實(shí)用價(jià)值。

1 車床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖 1 數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)易框架圖

　　1.1 數(shù)控系統(tǒng)的組成及工作原理

　　車床數(shù)控運(yùn)行的控制系統(tǒng)就叫做車床數(shù)控系統(tǒng)。

　　1.1.1 數(shù)控系統(tǒng)組成。 數(shù)控系統(tǒng)和控制介質(zhì)、伺服系統(tǒng)、位置反饋系統(tǒng)、車床共同組成數(shù)控車床。 數(shù)控系統(tǒng)籠統(tǒng)來講，一般可分為硬件數(shù)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。 硬件數(shù)控系統(tǒng)不難理解，就是車床數(shù)控系統(tǒng)的硬件載體部分。 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)在硬件數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展成形， 簡(jiǎn)單說計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)就是一種包含計(jì)算機(jī)在內(nèi)的數(shù)控系統(tǒng)， 相較硬件數(shù)控系統(tǒng)具有隨時(shí)可以通過軟件來更改擴(kuò)充功能的優(yōu)勢(shì)。 數(shù)控系統(tǒng)主要由輸入裝置、存儲(chǔ)器、控制器、運(yùn)算器、輸出裝置和完整處理數(shù)控加工軟件組成。

　　1.1.2 數(shù)控系統(tǒng)工作原理 。 當(dāng)車 床開始運(yùn)行 ，數(shù)控系統(tǒng)開始接收由穿孔帶、閱讀機(jī)、磁盤、鍵盤等代碼信息的輸入，進(jìn)行識(shí)別譯碼后儲(chǔ)存到指定存儲(chǔ)區(qū)， 以此作為控制與運(yùn)算車床工作的原始數(shù)據(jù)。 數(shù)控系統(tǒng)貫穿車床工作運(yùn)行始終。

　　1.2 數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方向

　　1.2.1 高速高效化。 以車床加工高速高效化為原則 ，努力提高數(shù)控系統(tǒng)的效率， 降低成本， 促進(jìn)數(shù)控車床高速高效化發(fā)展。

　　1.2.2 高精度。 機(jī)械加工的高精度要求在車床加工當(dāng)中不斷被強(qiáng)調(diào)，說明車床加工產(chǎn)品高精度的重要性，當(dāng)前機(jī)械制造工業(yè)產(chǎn)品精度從微米級(jí)要求到亞微米級(jí)要求， 再到納米級(jí)精度需求，需要數(shù)控系統(tǒng)不斷的提高車床數(shù)控精度。

　　1.2.3 高可靠性。 車床數(shù)控系統(tǒng)作為控制方 ，其可靠性必須要高于作為被控對(duì)象的車床至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。 保證車床數(shù)控系統(tǒng)的適度可靠性， 對(duì)于全天候工作的自動(dòng)化車床加工具有重大意義。

　　1.2.4 模塊專門化。 數(shù)控車床具有多樣，小批量等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)功能的模塊化專門化， 能顯著提高和優(yōu)化數(shù)控車床的性價(jià)比。

　　1.2.5 智能化。 數(shù)控系統(tǒng)智能化包括為提升效率和質(zhì)量方面的智能化，為提高性能連接方便快捷方面的智能化，為簡(jiǎn)化編程操作方面的智能化，為系統(tǒng)診斷監(jiān)控方面的智能化。

　　1.2.6 柔性集成化。 數(shù)控系統(tǒng)柔性化就是努力將數(shù)控系統(tǒng)的點(diǎn)、線數(shù)控方式向面和整體數(shù)控方式發(fā)展。 數(shù)控系統(tǒng)集成化就是數(shù)控系統(tǒng)的軟件設(shè)施設(shè)備及應(yīng)用性經(jīng)濟(jì)性的綜合性設(shè)計(jì)集成發(fā)展。

　　1.2.7 開放性。 數(shù)控車床加工產(chǎn)品的需求多變性 ，數(shù)控系統(tǒng)也應(yīng)適應(yīng)數(shù)控進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、普及、個(gè)性化、多品種、小批量、柔性化等發(fā)展需求，加大設(shè)計(jì)生產(chǎn)開放式的數(shù)控系統(tǒng)力度。

　　1.3 數(shù)控系統(tǒng)的選擇

　　車床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要具體實(shí)踐來證明其自身實(shí)用價(jià)值，數(shù)控系統(tǒng)的選擇是數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最終效益效果的關(guān)鍵。 數(shù)控系統(tǒng)的選擇應(yīng)具有一定的標(biāo)準(zhǔn)和原則保障。 首先數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)具備良好性價(jià)比、較高可靠性功能性，以及優(yōu)質(zhì)的售后市場(chǎng)服務(wù)供應(yīng)。 其次，一套數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命可以達(dá)到 8 年，但是隨著科技技術(shù)的飛躍式發(fā)展， 大多數(shù)的較高端數(shù)控系統(tǒng)制造基本 5 年甚至更短時(shí)間內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)新產(chǎn)品。 要求數(shù)控系統(tǒng)的使用更換和生產(chǎn)更換速度步調(diào)一致不符合車床數(shù)控加工發(fā)展需求且不夠現(xiàn)實(shí)。這就要求數(shù)控系統(tǒng)需要具備可級(jí)可拓寬功能作用的條件。這對(duì)數(shù)控車床使用消費(fèi)者而言意義重大。 最后，在數(shù)控系統(tǒng)的選用上盡量選用現(xiàn)成的數(shù)控系統(tǒng)作少量的適應(yīng)性改動(dòng)或配接， 而不必整體更換。 這不僅能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)成本節(jié)約，同時(shí)能夠有效最小化數(shù)控系統(tǒng)更換交接帶來的生產(chǎn)問題。

　　數(shù)控系統(tǒng)的選擇具有多方案性， 可以全部自行設(shè)計(jì)制作，當(dāng)然也可以采用 STD 模塊改制，單片機(jī)改制等。模塊化，開放式，多 CPU 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)今后的發(fā)展大致方向。 在數(shù)控系統(tǒng)選擇中，除了要考慮到各微處理器并行工作，提高系統(tǒng)的執(zhí)行速度，分散軟件職能，實(shí)現(xiàn)各環(huán)境多任務(wù)處理等功能目的外，要有機(jī)結(jié)合企業(yè)條件，社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境等內(nèi)外部因素，從宏觀角度努力實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控系統(tǒng)選擇的最優(yōu)化。

2 車床驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

　　2.1 驅(qū)動(dòng)電路組成及意義

　　位于主電路和控制電路之間，用來對(duì)控制電路的信號(hào)進(jìn)行放大的中間電路，稱為驅(qū)動(dòng)電路。 數(shù)控車床驅(qū)動(dòng)電路就是驅(qū)動(dòng)車床步進(jìn)機(jī)電工作的電氣動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)電路。 數(shù)控車床驅(qū)動(dòng)電路主要包括整流橋，三端穩(wěn)壓器，集成可調(diào)脈寬調(diào)節(jié)器，定時(shí)器，恒流斬波管，開關(guān)管，步進(jìn)電機(jī)一相定子繞組等。 步進(jìn)電機(jī)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行元件,步進(jìn)電機(jī)需要專用電源供給輸入電脈沖,脈沖輸入引起步進(jìn)電機(jī)步距角移動(dòng),再把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成位移執(zhí)行的元件。 電量供應(yīng)是車床加工工作的動(dòng)力源，是數(shù)控車床加工工作的前提條件，是數(shù)控系統(tǒng)及車床正常運(yùn)行工作的保障。 依照科學(xué)發(fā)展指導(dǎo)原則進(jìn)行數(shù)控車床的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)， 是實(shí)現(xiàn)車床數(shù)控改造的重要內(nèi)容。

　　2.2 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

　　車床數(shù)控驅(qū)動(dòng)電路最基本任務(wù)，就是將反饋信號(hào)按照其控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換為可以使車床數(shù)控使開通或關(guān)斷的信號(hào)。 對(duì)半控型驅(qū)動(dòng)只需提供開通控制信號(hào)， 對(duì)全控型驅(qū)動(dòng)既需要提供控制開通信號(hào)，又要提供控制關(guān)斷信號(hào)，以保證車床數(shù)控加工運(yùn)行的需求可靠導(dǎo)通或關(guān)斷,這是車床數(shù)控驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的目的，也是進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)施的行為準(zhǔn)則。 車床數(shù)控驅(qū)動(dòng)電路通常設(shè)計(jì)詳細(xì)見圖 2。

圖 2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)圖

3 結(jié)束語

　　在車床數(shù)控改造當(dāng)中，有很多現(xiàn)實(shí)問題需要解決，其中，數(shù)控系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)關(guān)鍵難點(diǎn)所在， 同時(shí)二者對(duì)車床成功數(shù)控改造和數(shù)控運(yùn)行加工有著重大的決定性意義。 以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累，不斷的研究和探索更優(yōu)化的數(shù)控系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)， 是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造全面數(shù)控化的重要一步，意義重大。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.oesoe.com/

本文標(biāo)題：車床數(shù)控系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

本文網(wǎng)址：http://www.oesoe.com/html/solutions/14019316558.html