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CNC系统的内在特性
2019-04-24

以下是目前模具加工过程中的一些基本的CNC特性:
1. 曲线曲面的非均匀有理B样条(NURBS)插补 

该项技术采用沿曲线插补的方式,而不是采用一系列短直线来拟合曲线。这一技术的应用已经相当普遍。许多模具行业目前使用的CAM软件都提供了一个选项,即生成NURBS插补格式的零件程序。同时,功能强大的CNC还提供了五轴插补功能以及与此相关的特性。这些性能提高了表面精加工的质量,改善了电机运行的平稳度,提高了切削速度,并使零件加工程序更小。 

2. 更小的指令单位 

大多数的CNC系统向机床主轴传递运动和定位指令的单位不小于1微米。在充分利用CPU处理能力提高这一优势后,一些CNC系统的指令(Min)单位甚至可达到1纳米(0.000001mm)。在指令单位缩小1000倍后,可获得更高的加工精度,可使电机运行得更平稳。电机运行的平稳使得一些机床能够在床身振动不加大的前提下,以更高的加速度运行。 
3。
钟形曲线加速/减速 
也称作为S曲线加速/减速,或爬行控制。与使用直线加速方式相比,这种方式可使机床获得更好的加速效果。与其它加速方式相比,也包括直线方式和指数方式,采用钟形曲线方式可获得更小的定位误差。 
4。
待加工轨迹监控 
这一技术已被广泛使用,该技术具有众多性能差异,使其在低档控制系统中的工作方式与高当控制系统中的工作方式得以区别开来。总的来讲, CNC就是通过加工轨迹监控来实现对程序的预处理,以此来确保能获得更优异的加速/减速控制。根据不同的CNC的性能,待加工轨迹监控所需的程序块数量从两个到上百个不等,这主要取决于零件程序的加工时间和加速/减速的时间常数。一般而言,要想满足加工要求,至少需要十五个待加工轨迹监控程序块。 
5.
数字伺服控制 
数字伺服系统的发展如此迅速,以至于大多数机床制造商都选择该系统作为机床的伺服控制系统。使用该系统后,CNC能够更及时地控制伺服系统,而且CNC对机床的控制也变得更精更准。 
数字伺服系统的作用如下: 
1)
将提高电流环路的采样速度,再加上电流环控制的改善,从而降低电机温升。这样,不仅可以延长电机的寿命,还可以减少传递到滚珠丝杠的热量,从而提高丝杠的精度。除此之外,采样速度的加快还可以提高速度回路的增益,这些都有助于提高机床的整体性能。 
2) 由于许多新的CNC使用高速序列与伺服回路相连,因此通过通讯链路,CNC可获得更多的电机和驱动装置的工作信息。这可提高机床的维护性能。 

3) 连续的位置反馈允许在高速进给的情况下进行高精度的加工。CNC运算速度的加快使得位置反馈的速率成为制约机床运行速度的瓶颈。在传统的反馈方式中,随着CNC和电子设备的外部编码器的采样速度的变化,反馈速度受到信号类型的制约。采用串行反馈,这一问题将得到很好的解决。即使机床以很高的速度运行,也可达到精密的反馈精度。 

6。
直线电机 
近几年来,直线电机的工作性能和欢迎度有了显著的提高,所以很多加工中心采用了这一装置。至今,Fanuc公司至少已经安装了1000台直线电机。GE Fanuc的一些先进技术使得机床上的直线电机的输出力(Max)为15,500N,加速度(Max)为30g。另一些先进技术的应用使机床的尺寸得以减小,重量得以减轻,冷却效率大为提高。所有这些技术上的进步使直线电机在与旋转电机相比时,优势更强:更高的加/减速率;更准确的定位控制,更高的刚度;更高的可靠性;内部的动态制动。 

 

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