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现代数控系统的发展为滚齿机的数控改造提供了强有力的技术支持 。
作者:管理员    发布于:2013-11-13 11:24:28    文字:【】【】【

随着微处理机的发展,数控机床已向机电一体化方向发展,近年世界各发达国家竞相发展数控技术,集中了雄厚的资金和大批力展高级机电一体化技术和产品,实现生产高度自动化和柔性化幅度提高劳动生产率,降低产品成本,加速产品更新换代,从而适应市场激烈竞争的需要。历经几代进化,计算机数控系统不仅比原有的数控系统使用范围广、功能全、精度高,而且还有相当大的通用性,改善了对机床操作的控制,并开始向人工智能化发展。而现代数控系统的广泛应用,又促使机械加工行业的产品结构 、生产方式、管理体制和产业结构发生深刻的变化,也将促使人类劳动方式发生根本性的变化 。因此,目前世界上各工业发达国家,都把发展数控技术作为实现机械工业技术革新的战略重点,各种加工机械都朝着数控化的方向发展。但齿轮加工机床的数控化进展却非常缓慢,一个主要原因是数控系统本身满足不了齿轮加工机床所要求的严格速比关系。现代数控系统发展的新趋势为加速实现齿轮加工机床数控化提供了可能。现代数控系统具有以下新趋势: 
(1)  采用交流数字伺服系统   伺服系统的质量,直接关系到 CNC机床的加工精度。现代的数控系统,采用交流数字伺服系统。伺服电机的位置、速度及电流环路都实现了数字化,实现了几乎不受机械负荷波动影响的高速响应伺服系统。并且系统采用的交流伺服电机没有电刷,避免了滑动摩擦,运转时没有火花,坚固耐用,几乎不用维修,可用于恶劣环境,它的调速范围与宽调速直流伺服系统相近。由于现代控制技术的不断提高,系统内采用的数字脉宽调速装置可以以极低转速驱动电机运转,而这一点正是齿轮加工机床所追求的 适合于滚齿机伴随工件轴向进给,要求工件轴叠加一个附加运动 (速度较低)的需求。从交流伺服系统的发展趋势来看,它的控制精度和可靠性不断提高,调节性能和适应性不断增强,真正实现了全软件结构,为进一步实现数控加工的自动化和柔性化提供可能。从市场调查来看,在日本市场上交流伺服系统和直流伺服系统的所占比例为3:1还强,在1996年在北京 “第四届中国国际机床展览会”上几乎所有制造数控机床的日本厂商都推出了采用交流数字伺服系统的数控机床。又如,美国辛辛那提州的米拉克龙 (Milacron)公司生产的代表当今世界领先水平的A-2100系统就是采用了科2010届机械
尔摩根公司提供的交流伺服系统。国内也在交流伺服系统的研究方面作了大量工作 “八五”期间,国家主要大力扶植交流伺服系统,“九五”又相应地制定了有利于交流伺服系统发展的计划。由此可见,数字化和采用交流伺服系统是机床数控化的发展趋势。所以将数字式交流伺服系统引人到滚齿机的数控改装上是对国际领先技术的跟踪 也是对进一步实现滚齿机的数控化寻求途径。
(2)  实现了多轴控制  曲线、曲面及特殊型面的加工,刀库的控制,多刀加工都要求数控机床能实现多轴联动控制。而滚齿机在加工齿轮时需要滚刀回转、工作台回转、滚刀的垂直进给走刀、工作台进给及滚刀沿刀具轴向移位等五个运动的协调运动,相当于控制系统对五根轴进行同时控制。现代数控系统一般可控制轴数为3-15轴,同时控制轴数为3-6轴。这样就为解决滚齿机以连续展成法加工齿轮时所需保证的两个基本要求提供了有效对策,为实现滚齿机数控化提供了另一个有力的保障。 
(3)  CNC的智能化  在现代数控系统中,引进了适应控制技术。数控系统能检测对自己影响的信息。并通过软件控制自动连续调整有关系统参数,形成新的优化组合,达到改进系统运动状态的目的,实现生产的高度自动化。另外,通过改变系统控制参数以适应各种加工的需求,实现生产的柔性化。而要实现滚齿加工的集成化,这两点也是它所需求的。 
(4)  有很强的通讯功能  现代数控系统 还能与其它 CNC系统通信,或者与上级计算机通信,实现FMS进线的要求。所以除了RS-232接口外,还有RS-422和DNC等多种通信接口。随着柔性自动化技术的发展,齿轮加工机床也将逐步地由单机走向柔性线( FMS ),进而形成自动化工厂 (FA)或者计算机集成制造系统 (CIMS)。这样就要求控制系统有较高的通信功能,而现代数控系统具有的较强通信功能,为滚齿机与上位计算机通信实现远程控制提供了可能,为进一步实现齿轮加工的CIMS奠定基础。
(5)  不断的提高可靠性  现代数控系统的平均无故障工作时间已达到NTBF=3000-36000h (5个月)。表明现代控制系统的可靠性与稳定性已显著提高,节约了系统的故障维修时间,提高了加工效率。 
综上所述,现代数控系统的发展为滚齿机的数控改造提供了强有力的技术支持 。在本课题中我所选用的是SINUMERIK 802D数控系统,它将所有CNC、PLC、HMI 和通讯任务集成于一身。免维护的硬件集成了PROFIBUS接口用于驱动和I/O模块并具有速装结构的超薄操作面板;可控制最多4个数字进给轴和1个主轴。802D 配备SIMODRIVE 611UE 和带编码器的1FK7伺服电机作为进给驱动和1PH7主轴电机。

 

本文出自:南京第二机床厂配件经销中心  www.njnmt2.com

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