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數控工藝的開發途徑研究及分析

  

  當前,PC-NC數控系統以PC嵌人式為主,并采用開放式、模塊化總線結構。這種結構便于裁剪、擴展和升級,可組成不同檔次的數控系統,使一些大型機床生產廠也能利用通用微機的硬件資源,開發獨特的工藝軟件和控制軟件,生產適合本廠主機所需要的系統,以獲得*佳的性能價格比,大大提高了市場競爭能力。高速度、高精度是當代數控系統發展的方向高速、高精的雙高技術是新一代數控機床的主要技術方向,只有充分利用數控系統的新技術才能達到這個目標。對數控系統來講,首先要采用高速微處理器作運算部件:或配置多CPU分布式體系結構。采用實時多任務操作系統,進行并行處理以增強高速處理能力。對于復雜零件的加工,要具備多種插補功能,如螺旋線插補、漸開線插補、樣條插補以及曲面直接插補(華中工型數控系統已采用)。采用新一代數字交流伺服系統作為執行機構是實現數控機床高速、高精運動控制的關鍵。該類伺服系統是基于現代控制理論而構成的數字閉環控制系統。采用加減速度自動控制來提高高速情況下的定位精度。根據負載變化自動調整伺服參數的智能型數字伺服系統,可獲得*佳的動態品質,以滿足高速、高精的雙重要求。-要獲得雙高要求,還必須具有高分辨率、高響應速度的位置狽吐量元件,通過高倍率細分、才能獲得很高的位置精度。在精度要求很高的場合,可采用光柵尺作位置反饋的全閉環控制系統。若用編碼器作半閉環控制,通過反向間隙補償和雙向絲杠螺距誤差補償也可獲得較高的精度。通過動態、靜態誤差補償、熱變形誤差補償和空間誤差補嘗可提高數控機床的綜合精度。用直線電機直接驅動機床運動部件可獲得極高的速度和精度要隸。美國近年來正在開發NGC下一代控制器數控系統,就是一個開放式系統。數控系統開發者可以在NGC開放式系統結構標準規范的指導下,直接利用微機提供的軟硬件資源,采用不同的軟、硬件模塊組成符合自己技術目標的系統。

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