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如何選擇數控系統

    數控系統包括數控裝置，進給驅動（進給速度控制單元和伺服電機）、主軸驅動（主軸速度控制單元和主軸電機）和檢測元件。選用數控系統時應包括以下四大內容。

　　1.數控裝置的選擇

　　（1）類型的選擇

　　根據數控車床類型選擇相應的數控裝置，一般來說，數控裝置有適用于車、鉆、鏜、銑、磨、沖壓、電火花切割等加工類型，應有針對性的進行選擇。

　　（2）性能的選擇

　　不同的數控裝置，其性能高低差別很大，入控制軸數有單軸，2軸，3軸，4軸，5軸，甚至10多軸，20多軸；聯動軸數有2軸或3軸以上，進給速度有10m/min，15m/min，24m/min，240m/min；分辨率有0.01mm，0.001mm，0.0001mm。這些指標不同，價格亦不同，應根據機床實際需要，如一般車削加工選用2軸或4軸（雙刀架）控制，平面零件加工選用3軸以上聯動。不要追求新出新品，應合理選擇。

　　（3）功能的選擇

　　一個數控系統有很多功能，包括基本功能----數控裝置必備功能；選擇功能---供用戶選擇的功能。選擇功能有的是為了解決不同的加工對象，有的為了提高加工質量，有的為了方便編程，有的為了改善操作和維修性能。有的選擇功能是相關的，選擇這項還必須選另一項。因此要根據機床的設計要求來選擇，不要不加分析，選擇功能過多步驟，而把相關功能漏訂，使數控車床功能降低，造成不必要的損失。

　　選擇功能中的可編程序控制器有內裝和獨立型兩種。選用內裝型，虎門cnc數控車床，它有不同型號，首先要根據數控裝置與機床之間的輸入輸出信號點數來選擇。選用的點數要筆實用點數稍多一些，一杯可能追加和變更控制性能的需要。其次要估計順序程序規模選擇存儲容量。程序規模隨著機床復雜程度的增加，存儲容量也隨著增大，要根據具體情況合理選擇。還有處理時間、指令功能、定時器、計數器、內部繼電器等技術規格，數量也應滿足設計要求。

　　（4）價格的徐澤

　　不同國家、不同的數控裝置制造廠家，生產的不同規格產品，價格上有很大差異，應在滿足控制類型、性能、功能選擇的基礎上，綜合分析性能價格比，選擇性能價格比高的數控裝置，以便降低成本。

　　（5）技術服務的選擇

　　在選擇符合技術要求的數控裝置時，還要考慮到生產廠家的信譽，產品使用說明等文件資料是否齊全，能不能給用戶培訓編程、操作和維修人員。有無專門的技術服務部門，長期提供零備件和及時的維修服務，以利發揮技術經濟效益。

　　2.進給驅動的選擇

　　（1）優先選用交流伺服電機，因為它與直流電機比較，轉子慣量小，動態響應好，輸出功率大，轉速高，結構簡單，成本較低，應用環境不受限制。

　　（2）通過正確計算加在電機軸上的負載條件來選擇合適規格的伺服電機。

　　（3）進給驅動制造廠家對生產的進給速度控制單元和伺服電機提供系列的成套產品，所以當選好伺服電機之后，由產品說明書選用相應的速度控制單元。

　　3.主軸驅動的選擇

　　（1）優先選用主流主軸電機，因為它沒有像直流主軸電機那樣的換向、高轉速和大容量的限制，恒功率調速范圍大，噪聲低，價格便宜。目前國際上已有85%數控車床采用交流主軸驅動。

　　（2）按下列原則選擇主軸電機：

　　①根據不同的機床計算出切削功率，所選電機應滿足這個要求；②根據要求的主軸加減速時間，計算出電機功率不應超過電機的輸出功率；③在要求主軸頻繁起、制動的場合、必須計算出平均功率，其值不能超過電機連續額定輸出功率；④在要求恒表面受到控制的場合，則恒表面速度控制所需的切削功率和加速所需功率兩者之和，應在電機能夠提供的功率范圍之內。

　　（3）主軸驅動制造廠家對生產的主軸速度控制單元和主軸電機提供系列的成套產品，所以當選好主軸電機之后，由產品說明書選用相應的主軸速度控制單元。

　　（4）需要主軸作定向控制時，根據機床實際情況，選用位置編碼器或磁性傳感器來實現主軸定向控制。

　　4.檢測元件的選擇

　　（1）根據數控系統位置控制方案，對機床直線位移采用直接或間接測量，而選用直線型或旋轉型檢測元件。目前深圳數控車床廣泛采用半閉環控制，選用旋轉型角度測量元件（旋轉變壓器、脈沖編碼器）

　　（2）根據數控車床要求檢測精度還是速度，選用位置或轉速檢測元件（測試發電機、脈沖編碼器）。一般來說，大型機床以滿足速度要求為主，高精度、中小型機床以滿足精度為主。選擇檢測元件其分辨率一般要比加工精度高一個數量級。

　　（3）目前數控車床常用的檢測元件是光電脈沖編碼器，cnc數控車床五金配件加工，它根據數控車床的滾珠絲杠螺距、數控系統的移動但聞、指令倍率和檢測倍率等來選用相應規格的脈沖編碼器。

　　（4）選擇檢測元件時，要考慮到數控裝置有相應的接口電路。

                                 高精度零部件國產化難度大

       高精度數控系統和功能部件的缺失，成為中國高精度數控機床發展的相當大掣肘。

      “十二五”期間，機床工具行業的主要目標之一就是推進數控系統和功能部件的產業化進程。然而，數控系統和功能部件在中國的產業化難度非常大。

           “國內現在主機廠很多，普通cnc數控車床，但關鍵功能部件生產企業量少勢弱，在行業內隨便拉一批人，3個月內可以辦起主機廠，但即使投資20億，這些人在3個月內也辦不成功能部件廠。”王黎明說。

          一個重要的問題是，cnc數控車床系統，國內產學研結合難度較大，大部分高校和科研機構是奔著項目資金去研究，一旦資金短缺就很難有進程，缺乏可持續性，而日本等國外企業基本具有明顯的研究方向和持續的目標，產學研配合較好，產業化全方位優勢能得到體現。

      國內機床行業普遍存在一個共識，即配件產品生產不受企業和政府重視，所以投資者扎堆整機生產。

       據介紹，國家目前在這方面也有一些投入，但研發和產出的成效是一個漫長過程，而社會資金投入又比較少，加上人才、技術的缺失，導致產業化規模和基礎研究都比較薄弱，在開發、基礎研究、裝備制造等方面與國外存在很大差距。

        “產業化進程需要一個長久的過程，機床不是急功近利的行業，不能忘了基本功和基本原理。”