❶ 國內第一台五軸、六軸聯動的數控機床是什麼時候有的
你這樣問的范圍太廣了,5-6軸不難,難的是精度。
❷ 選擇數控系統中必須考慮哪些因素
數控系統的功能適用性對於數控機床的設計選型無疑是重要的限制性因索。以下因素是在選擇數控系統中必須考慮的重要因素。
1、驅動能力
不同的數控供應商的解決方案中伺服的功率范圍和配套電機范圍也是不同的。首先應該從可匹配的電機類型,功率范圍來初步篩選。特別是要注意數控機床方案中是否包括力矩電機、直線電機、電主軸屬於同步電主軸還是非同步電主軸,上述電機的額定電流需求和過載電流需求,電主軸的最高轉速需求等。
2、全閉環需求與雙驅需求
數控機床,特別是大型、重型數控機床大多數都有全閉環和雙驅需求。在全閉環控制方案中,要在距離編碼光柵、絕對值式光柵、普通增量光柵間進行選擇,同時數控系統也要支持相應的反饋信號接入。
3、五軸控制需求
五軸機床需要明確是否五軸聯動還是僅要求五面加工,相應選擇數控系統功能也不同。比如針對五面箱體類加工,通常不需要RTCP,選擇餘地就比較大。同時針對五軸功能可能涉及數控系統供貨商在出口許可證、售後服務、技術支持等也必須認真考慮。
4、生產系統需求
數控系統網路化支持成為生產系統集成的必要條件。對於要納入自動化程度很高的生產系統的數控機床,必須明確數控系統具有相應的接入解決方案,包括低級的依靠PLC輸入輸出點直接接入到高級的數控系統內置OPC伺服器,依照OPC標准向用戶開放數控系統內部數據。此外面向生產系統,自動化的在線工件檢測和刀具檢測也是必須支持的功能。
數控系統是數字控制系統的簡稱,英文名稱為(NumericalControlSystem),根據計算機存儲器中存儲的控製程序,執行部分或全部數值控制功能,並配有介面電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統。通過利用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一台或多台機械設備動作控制,它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和開關量。
❸ 五軸聯動的數控機床其中的「五軸聯動」是什麼意思
數控機床的軸意思就是運動軸,其實也算是空間的坐標軸,如坐標的XY軸,沒有運動軸有獨立的控制器和電機驅動系統。五軸聯動就是五個運動軸可以同時對工件的1-5個面分別獲同時進行加工。
❹ 五軸聯動機床可以配置哪些系統,
國外的有法蘭克,西門子等等,國內的有華中數控,廣州數控等,但是國外的系統比較高端,對中國有抵制,不外泄的。
❺ 五軸數控機床
一樓的,難道廣州數控2009-9-9才開發出來九軸五聯動?
這個是我們廠三四年前開發的九軸五聯動。那個前後沈陽也開發出來了。廣州數控啥時候我就不清楚了,但肯定不是剛剛才開發吧。
下面圖片如果看不清楚,可以到我們官方網站上去看看原圖結構。簡單明了!
主要用於加工復雜零件,既有回轉又有復雜曲面等。只要一看結構,就基本全明白了
❻ 五軸聯動數控機床的優點有哪些
概念:五軸聯動數控機床是一種科技含量高、精密度高專門用於加工復雜曲面的機床,這種機床系統對一個國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等等行業有著舉足輕重的影響力。 目前,五軸聯動數控機床系統是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發電機轉子、汽輪機轉子、大型柴油機曲軸等等加工的唯一手段。
優點:大家普遍認為,五軸聯動數控機床系統是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發電機轉子、汽輪機轉子、大型柴油機曲軸等等加工的唯一手段。它是 一種科技含量高、精密度高專門用於加工復雜曲面的機床,該機床系統對一個國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等等行業有著舉足輕重的影 響力。
五軸聯動機床的使用,讓工件的裝夾變得容易。加工時無需特殊夾具,降低了夾具的成本,避免了多次裝夾,提高模具加工精度。採用五軸技術加工 模具可以減少夾具的使用數量。另外,由於五軸聯動機床可在加工中省去許多特殊刀具,所以降低了刀具成本。五軸聯動機床在加工中能增加刀具的有效切削刃長 度,減小切削力,提高刀具使用壽命,降低成本。採用五軸聯動機床加工模具可以很快的完成模具加工,交貨快,更好 的保證模具的加工質量,使模具加工變得更加 容易,並且使模具修改變得容易。在傳統的模具加工中,一般用立式加工中心來完成工件的銑削加工。隨著模具製造技術的不斷發展,立式加工中心本身的一些弱點 表現得越來越明顯。現代模具加工普遍使用球頭銑刀來加工,球頭銑刀在模具加工中帶來好處非常明顯,但是如果用立式加工中心的話,其底面的線速度為零,這樣 底面的光潔度就很差,如果使用四、五軸聯動機床加工技術加工模具,可以克服上述不足。
發展趨勢:1、首先是採用直線電機驅動技術。2、其次是採用雙驅動技術。
❼ 法國五軸數控機床用的是什麼系統哪種軟體可以編程
歐洲的機床一般都是西門子的,編程的話,你指的加工編程的話,就用UG吧!如果你指的控制編程的話,就用西門子SIMATIC S7-200系列的PLC可以編程的。
❽ CNC控制系統都有哪些特徵作用
CNC系統是一個專用的實時多任務計算機系統,在它的控制軟體中融合了當今計算機軟體技術中的許多先進技術,下面分別加以介紹。
1、曲線曲面的非均勻有理B樣條(NURBS)插補該項技術採用沿曲線插補的方式,而不是採用一系列短直線來擬合曲線。這一技術的應用已經相當普遍。許多模具行業目前使用的CAM軟體都提供了一個選項,即生成NURBS插補格式的零件程序。同時,功能強大的CNC還提供了五軸插補功能以及與此相關的特性。這些性能提高了表面精加工的質量,改善了電機運行的平穩度,提高了切削速度,並使零件加工程序更小。
2、更小的指令單位大多數的CNC系統向機床主軸傳遞運動和定位指令的單位不小於1微米。在充分利用CPU處理能力提高這一優勢後,一些CNC系統的最小指令單位甚至可達到1納米(0.000001mm)。在指令單位縮小1000倍後,可獲得更高的加工精度,可使電機運行得更平穩。電機運行的平穩使得一些機床能夠在床身振動不加大的前提下,以更高的加速度運行。
3、鍾形曲線加速/減速也稱作為S曲線加速/減速,或爬行控制。與使用直線加速方式相比,這種方式可使機床獲得更好的加速效果。與其它加速方式相比,也包括直線方式和指數方式,採用鍾形曲線方式可獲得更小的定位誤差。
4、待加工軌跡監控這一技術已被廣泛使用,該技術具有眾多性能差異,使其在低檔控制系統中的工作方式與高檔控制系統中的工作方式得以區別開來。總的來講,CNC就是通過加工軌跡監控來實現對程序的預處理,以此來確保能獲得更優異的加速/減速控制。根據不同的CNC的性能,待加工軌跡監控所需的程序塊數量從兩個到上百個不等,這主要取決於零件程序的最短加工時間和加速/減速的時間常數。一般而言,要想滿足加工要求,至少需要十五個待加工軌跡監控程序塊。
5、數字伺服控制數字伺服系統的發展如此迅速,以至於大多數機床製造商都選擇該系統作為機床的伺服控制系統。使用該系統後,CNC能夠更及時地控制伺服系統,而且CNC對機床的控制也變得更精確。
數字伺服系統的作用如下:
1)將提高電流環路的采樣速度,再加上電流環控制的改善,從而降低電機溫升。這樣,不僅可以延長電機的壽命,還可以減少傳遞到滾珠絲杠的熱量,從而提高絲杠的精度。除此之外,采樣速度的加快還可以提高速度迴路的增益,這些都有助於提高機床的整體性能。
2)由於許多新的CNC使用高速序列與伺服迴路相連,因此通過通訊鏈路,CNC可獲得更多的電機和驅動裝置的工作信息。這可提高機床的維護性能。
3)連續的位置反饋允許在高速進給的情況下進行高精度的加工。CNC運算速度的加快使得位置反饋的速率成為制約機床運行速度的瓶頸。在傳統的反饋方式中,隨著CNC和電子設備的外部編碼器的采樣速度的變化,反饋速度受到信號類型的制約。採用串列反饋,這一問題將得到很好的解決。即使機床以很高的速度運行,也可達到精密的反饋精度。
6、直線電機近幾年來,直線電機的工作性能和歡迎度有了顯著的提高,所以很多加工中心採用了這一裝置。至今,Fanuc公司至少已經安裝了1000台直線電機。GEFanuc的一些先進技術使得機床上的直線電機的最大輸出力為15,500N,最大加速度為30g。另一些先進技術的應用使機床的尺寸得以減小,重量得以減輕,冷卻效率大為提高。所有這些技術上的進步使直線電機在與旋轉電機相比時,優勢更強:更高的加/減速率;更准確的定位控制,更高的剛度;更高的可靠性;內部的動態制動。
CNC控制器的特點:
1、多坐標、多系統控制
比如FANUC最新的高檔控制器11S30i—MODELA系統,最大控制系統數為10個系統(通道),最多軸數和最大主軸配置數為40軸,其中進給軸32軸,主軸為8軸,最大同時控制軸數為24軸/系統。最大PMC系統為3個系統。最大I/O點數為4096點/4096點,PMC基本命令速度為25ns。最大可預讀程序段:1000段。這是當前世界配置最高的數控系統。由於具有多軸多系統配置,因此特別適合大型自動機床,復合機床,多頭機床等的需要。
2、高精、高速加工功能
這是CNC系統最重要的功能,由於有了這個功能,使製造技術(MT)大大地向前發展了。數控機床採用計算機控制,可以保證加工的零件具有很高的精度重復性。但為了得到一定的功能,輸入控制器的信號要經過一系列處理,不可避免地要失真、延時。因此在高速加工時,要保持高的加工精度就要採取一定的措施減少失真、延時。高精、高速的加工,除了機械設計和製造要保證能實現目標外,對CNC系統的要求主要是處理速度快、控制精度高。採用前饋控制,以補償由於伺服滯後所產生的誤差,提高加工精度。適當控制進給率和採用恰當的加減速曲線可以減少加減速滯後所產生的誤差。「前瞻」控制在程序執行前對運動數據進行計算、處理和多段緩沖,從而控制刀具按高速運動,而且誤差很小。對於機床平滑運行的高精度輪廓控制,採用對指令形式的實時識別,可以最佳地控制速度、加速度和加加速度,因而使加工總是保持在最佳狀態。為了防止擾動,開發數字濾波器的技術,以消除機械的諧振,提高伺服系統的位置增益。高精進給和主軸的伺服系統對高速、高精和高效十分重要。目前主要從以下幾方面提高其性能。減少電機和驅動器以及控制單元的大小,提高編碼器的解析度;直線移動軸可以來用直線伺服電機驅動;減少機械傳動鏈,提高剛度,提高精度。當主軸電機採用同步電機時,它非常適用於齒輪機床的系統,齒輪機床有時需要很低的主軸速度,但精度很高。比如,FANUC伺服電機的設計體積小,採用高增益控制,伺服電機是無齒槽效應的電機,帶有1.6xlo』脈沖/轉解析度的編碼器。
伺服控制採用交流數字伺服控制,具有很高電流檢測精度,採用相應的硬體,可以產生所謂「納米控制」,也就是在系統檢測解析度為1嶺m時,插補解析度可以達到1nm;它使在CNC內部的計算誤差最小化,每次內部計算以納米或更小的單位,大大提高了加工的質量。對於控制直線電機,設計數字濾波器以避免直接驅動機械帶來的多點諧振特性,聯合這些功能,機床刀具的運動就可以准確地按照著指令執行。對於加工具有自由曲面的模具,會在程序段之間出現條紋,為了解決這個問題,FANUC開發了「納米平滑」功能,圓整CNC指令的公差,以「納米」為單位評估原始曲線,並對其進行NURBS插補。這些性能滿足了機床「高速高精」以及「低速高精」的要求。
3、軸加工和復雜加工功能
由於5軸加工工藝合理,相對於3維曲面加工,它可以充分利用刀具的最佳幾何形狀進行切削,在復雜形狀的高速高精加工中可以提高效率,提高光潔度。因此得到越來越廣泛的應用。5軸加工的機械其配置主要有刀具旋轉方式、工作台旋轉方式和這兩種的混合方式。因此5軸加工功能要能滿足各種配置的要求。根據5軸加工的特點,把它們,比如TCP(刀具中心控制),刀具半徑補償等功能,應用到不同機械配置的5軸加工機床。
4、數控復台功能
為了提高生產率,數控復合加工機床的開發和製造已變成數控機床的一種發展趨勢。復合加工機床是指在同一機械上可以進行多種工藝的加工,如在一台機床上可以進行車加工、銑加工、錘加工等,比如,一個圓柱體要進行圓柱表面的車削、錘子L、還要求在圓柱面上銑溝槽,這些加工都要求在同一台數控機床上完成。這樣就能大大提高生產率。因此,對於數控復合機床,百先需要增加可以用於進行復合加工功能的控制系統,比如銑床需要增加螺錐線功能、螺旋線功能、3維圓弧功能、刀具中心點控制等,另外,刀具補償功能也需要既有車加工又有銑加工的功能。除此以外,這種機床還經常需要高速加工。為了通過PC或數控系統本身對多台機床進行集中監控和管理,系統需要通過網路進行通信。以便傳遞程序,監控加工狀態。除此以外,網路功能還可以傳送維修數據,對系統進行遠程式控制制、操作和診斷;傳送CAD/CAM數據。CNC具有現場通信網路功能,就可以在CNC與伺服裝置之間,CNC與I/o控制之間傳遞控制、監控和診斷數據。目前主要採用乙太網以及現場匯流排。隨著技術的發展,應用無線技術也已經出現。無線技術可以使信息到達幾乎是任何地方。
6、高可靠性和安全性功能
CNC系統與數控機床一起,工作在底層車間,經受惡劣的環境,如:溫度,濕度,振動,油霧,粉塵的影響,同時又要求連續工作;因此對可靠性要求特別高,除了可靠性設計、製造工藝等措施外,現代數控系統的可靠性主要採取以下措施:①採用光纖,減少電纜連接,比如FANUC的數控系統通過光纖連接CNC和伺服放大器,以串列高速的方式從CNC到多個伺服放大器傳遞大量的數據。②採用糾錯碼(ECC:EnorCorrectingCODe)傳送數據,隨著軟體高速處理大量數據,也要求對微處理器、存儲器和LSI的處理速度大大提高。由於這些安裝在CNC的印刷板上的高速電子元器件進行高速讀、寫和傳遞數據時,由IC驅動的信號波形變為滯後,在這樣的狀況下,不採用模擬電路處理的方法時,導致不能正確地傳遞數字信號。另外,在最新電子元件低壓供電時,降低了電路低抗噪音的運行范圍。為此,CNC電路將採取更先進的糾錯碼傳遞數據。ECC是一種領前的高可靠性技術,通過把ECC加到數據上以傳送各種不同型式的數據,使系統更可靠。②採用雙檢安全(DualCheckSa缸y)措施。「雙檢安全」與歐洲安全標准(EN954—1)一致。它的原理是在CNC內嵌人多個處理器冗餘地監控伺服電機和主軸電機以及與安全相關的I/0信號並使用急停與相關的I/0電路使系統安全地運行和停止。
CNC控制器的開放:
當出現NC機床以後,製造廠家就希望能打開NC系統這個黑盒子,部分或全部地代替機床設計師和操作者的大腦,具有一定的智能,能把特殊的加工工藝、管理經驗和操作技能放進NC系統,同時也希望它具有圖形交互、診斷等功能。這就需要商用的數控系統具有友好的人機界面和提供給用戶的開發平台。要求NC控制器透明以使機床製造商和最終用戶可以自由地執行自己的思想。於是產生了開放結構的數控系統。
IEEE「開放系統技術委員會」定義「開放結構」為:「開放系統所執行的應用可以運行在多家製造者不同的平台;並可以與其他系統的應用具有互操作性,且呈現與用戶交互協同(1EEElo03.0)。」也可以用下列的性能指標評估控制器的開放性。比如應用模塊為AM:①移植性:在保持應用模塊(AM)的功能下,不需任何變化就可以應用到不同的平台。②擴展性:不同的AM能運行在一個平台而不出現沖突。③互操作性:AM在一起工作時表現為相互協同,可以根據定義相互交換數據。④縮放性:按照用戶的需要,AM的功能、性能和硬體的規模可以伸縮。
開放結構的控制器(oAC)使控制器銷售商、機床製造商和最終用戶可以從柔性和敏捷生產中獲得較大利益。其主要目標是在標准化環境下採用開放的介面使操作方便,成本降低和柔性增加。這樣的系統能力被廣泛接受。軟體可以重復使用,用戶可以按照給定的配置設計他們的控制器。
控制系統的開放體系結構由於考慮到對實時和可靠性要求很嚴格,因此是高度復雜的系統。其特點是基於PC,相互鏈接的關鍵結構為系統組件和介面,系統組件由軟體模塊和硬體模塊所組成。在開放系統中,各個組件和介面還可以在製造過程中實現增加智能的優點。對於控制的復雜性,這些系統的硬體和軟體是基本的工具。控制的介面可以分成兩組:內部和外部的介面。①外部介面:這些介面連接系統和監控單元以及子單元、用戶。它們可以分為編程介面和通信介面。NC與PI『C編程介面採用國家或國際標准,如RS一274、DIN66025、或IEC6l131—3。通訊介面也強烈地受標準的影響。現場匯流排系統,如SERCOS,P凹肋us或DeviceNet用作驅動和I/O的介面。I,AN(局網LocalAreaNetwork)網路主要基於乙太網和TCP/IP與監控系統連系的介面。②內部介面:用於組件間的互相作用和數據交換,以形成控制系統的核心。在這方面,一個重要的性能是支持實時機構。為了得到可重構和白適應的控制,控制系統的內部結構基於平台的概念。由於軟體組件中無法知道專用硬體的詳情,因而主要的目標是建立一個可定義的但是在軟體組件間進行柔性的通訊方法。應用編程介面(APl)保證了這些需要。控制系統的全部功能被分為幾個包,模塊化的軟體組件通過被定義的API互相作用。
根據1999年美國機器人工業論壇的資料,當年美國機器人全部裝機的系統是機器人本身價值的3—5倍,也就是如果有lo億美元機器人的市場,等於增加20到40億美元的附加值,如果其中25%歸因於軟體集成的原因引起的,再認為如果通過標准化的開發和應用,採用開放體系結構的控制器使其中降低50%;那麼在採用開放控制器後,每年潛在的價值就可以節省2億5千萬到5億美元。
目前,開放的數控系統結構主要有3種形式:①基於PC的CNC系統,這種系統以PC機為平台,開發數控系統的各種功能,通過伺服卡傳送數據,控制坐標軸電機的運動。這類系統有時也稱為SoftNC,這樣的系統容易做到全方位開放。②PC嵌入式:這種系統的基本結構為:CNC十PC主板,即把一塊CNC板插入傳統的PC機器中,CNC主要運行以坐標軸運動為主的實時控制,或且CNC作為數控功能運行,而PC板作為用戶的人機介面平台。③PC十CNC:目前主流NC系統生產廠家認為NC系統最主要的性能是可靠性,像PC機存在的死機現象是不允許的。而系統功能首先追求的仍然是高精高速的加工。加上這些廠家長期已經生產大量的NC系統;體系結構的變化會對他們原系統的維修服務和可靠性產生不良的影響。因此不把開放結構作為主要的產品,仍然大量生產原結構的NC系統。為了增加開放性,主流NC系統生產廠家往往在不變化原系統基本結構的基礎上增加一塊PC板,提供鍵盤使用戶能把PC和CNC在一起,大大提高了人機界面的功能,比較典型的如FANUC的150i/160i/180i/210j系統。有些廠家也把這種裝置稱為融合系統(fusionsystem)。由於它工作可靠,界面開放,越來越受到機床製造商的歡迎。
❾ 數控車床中的第四軸,第五軸是什麼意思
圍繞Z軸轉動的軸成為第四軸
圍繞Y軸轉動的軸為第五軸