数控龙门钻床的选择与机床的控制系统

数控龙门钻床的检测元件的选择

一、根据数控龙门钻床要求检测精度还是速度，选用位置或转速检测元件（测试发电机、脉冲编码器）。一般来说，大型机床以达到速度要求为主，精度不错、中小型机床以达到精度为主。选择检测元件其分辨率一般要比加工精度不错一个数量级。

二、目前数控龙门钻床常用的检测元件是光电脉冲编码器，它根据数控龙门钻床的滚珠丝杠螺距、数控系统的小移动但闻、指令倍率和检测倍率等来选用相应规格的脉冲编码器。

三、选择检测元件时，要考虑到数控装置有相应的接口电路。

四、根据数控系统位置控制方案，对机床直线位移采用直接或间接测量，而选用直线型或旋转型检测元件。目前数控龙门钻床普遍采用半闭环控制，选用旋转型角度测量元件（旋转变压器、脉冲编码器）

数控装置的选择

一、性能的选择

不同的数控装置，入控制轴数有单轴，2轴，3轴，4轴，5轴，甚至10多轴，20多轴；联动轴数有2轴或3轴以上，高进给速度有10m/min，15m/min，24m/min，240m/min；分辨率有0.01mm，0.001mm，0.0001mm。这些指标不同，价格亦不同，应根据机床实际需要，如一般车削加工选用2轴或4轴（双刀架）控制，平面零件加工选用3轴以上联动。

二、功能的选择

一个数控系统有很功能多，包括基本功能----数控装置需要功能；选择功能---供用户选择的功能。选择功能有的是为了解决不同的加工对象，有的为了提升加工质量，有的为了方便编程，有的为了改进操作和维修性能。有的选择功能是相关的，选择这项还需要选另一项。因此要根据机床的设计要求来选择，不要不加分析，选择功能过多步骤，而把相关功能漏订，使数控龙门钻床功能降低，造成不需要的损失。

三、价格的徐泽

不同我国、不同的数控装置制造厂家，生产的不同规格产品，价格上有很大差异，应在达到控制类型、性能、功能选择的基础上，综合分析性能价格比，选择性能价格比高的数控装置，以便降低成本。

四、技术服务的选择

在选择符合技术要求的数控装置时，还要考虑到生产厂家的信誉，产品使用说明等文件资料是否繁多，能不能给用户培训编程、操作和维修人员。有无不错的技术服务部门，长期提供零备件和及时的维修服务，以利发挥技术经济效益。

五、类型的选择

根据数控龙门钻床类型选择相应的数控装置，一般来说，数控装置有适用于车、钻、镗、铣、磨、冲压、电火花切割等加工类型，应有针对性的进行选择。

选择功能中的可编程序控制器有内装和立型两种。选用内装型，它有不同型号，起先要根据数控装置与机床之间的输入输出信号点数来选择。选用的点数要笔实用点数稍多一些，一杯可能追加和变愈控制性能的需要。其次要估计顺序程序规模选择存储容量。程序规模随着机床复杂程度的增加，存储容量也随着增大，要根据具体情况正确选择。还有处理时间、指令功能、定时器、计数器、内部继电器等技术规格，数量也应达到设计要求。

强电控制装置是介于数控装置和机床机械，液压部件之间的控制系统，其主要作用是接收数控装置输出的主轴变速，换向，启动或停止，刀具的选择和替换，分度工作台的转位和锁紧，工件的夹紧或松开，切削液的开或关等辅助操作的信号，经需要的编译，逻辑判断，功率放大后直接驱动相应的执行元件(如电器，液压，气动和机械部件等)，以完成指令所规定的动作，从而实现数控龙门钻床在加工过程中的全部自动操作。

伺服系统主要完成机床的运动及运动控制(包括进给运动，主轴运动，位置控制等)，它由伺服驱动电路和伺服驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控龙门钻床的进给系统，它接受来自数控装置的位置控制信息，将其转换成相应坐标轴的进给运动和准确的定位运动，驱动机床执行机构运动，由于是数控龙门钻床的然后控制环节，它的性能将直接影响数控龙门钻床的生产速率，加工精度和表面加工质量。

机床精度保持性问题在设计、制造和使用3个阶段会因机床类型、结构形式、性能要求和工况特点的不同而不同。根据前期对国产数控龙门钻床精度保持性的调研，发现国产机床精度保持性较差，其研讨还存在精度、精度稳定、精度保持和精度寿命等概念不清晰，或者未定义的问题，导致目前国内还没有一个比较系统的精度保持性研讨体系。数控龙门钻床精度保持性的主要影响因素在于运动部件之间的磨损，相比较而言，国内机床影响精度保持还有因素，如铸件铸造应力、装配应力等。在实际调研中发现，国产机床装配过程中，铸件在刮研好精度一段时间之后会发生变形；在工作过程中，装配预紧的螺栓等连接件会在较短时间内出现预紧力下降、连接松动，这都使机床精度及性能发生变化。目前，国产机床应增加对精度保持性机理的基础研讨，以及对设计、制造环节中精度保持性关键技术的攻关。

机床的控制系统不仅包含软件，还有一部分硬件成分，其中关键的就是机械装置、电气电路还有上位机与下位机的软件，对于一个机床而言，它的控制系统就是整个设备，在工作原理上，以数字控制的形式发出指令，让设备的执行部分从而开始工作。

由PLC的定义可以看出，逻辑分析部分是相应的，当然，作为一套完整的系统就规定会有输入与输出部分接下来对这三个部分进行分析，输入部分就是采集一些实际运动参数，参数来源就是需要被控制的部分，此外，输入部分还要有信息存储功能；逻辑分析部分主要充当大脑的作用，对输入的数据进行分析，而且还要判定由哪个部分进行执行；输出部分的动作就比较单一，即将处理后的信息发送到相关执行装置，由执行装置做出设定的行为动作。

机床精度保持性和性是数控龙门钻床的重要性能指标。机床精度保持性是指机床在正常的使用条件下，各项精度能够长时间保持在精度要求范围内的能力；性是指机床在规定的特有条件下及规定的时间内，完成规定功能的能力。精度保持性和性对机床的加工质量和速率都有重要的影响。经过重大专项的科技攻关，国内机床企业的精度保持性和性相关技术取得了进展，但与水平相比还是差距甚远。