在現(xiàn)代制造業(yè)中,CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)控)數(shù)控車床作為高精度、高效率的加工設(shè)備,扮演著舉足輕重的角色。CNC數(shù)控車床的數(shù)控裝置是其核心組成部分,不僅決定了機(jī)床的加工能力,還直接影響著加工精度和效率。本文將從數(shù)控裝置的角度出發(fā),對(duì)CNC數(shù)控車床進(jìn)行分類探討。
一、按數(shù)控邏輯功能控制分類
CNC數(shù)控車床的數(shù)控裝置根據(jù)其實(shí)現(xiàn)數(shù)控邏輯功能控制的方式,主要分為硬線數(shù)控(NC)和軟線數(shù)控(CNC或MNC)兩大類。
1.硬線數(shù)控(NC)
硬線數(shù)控,又稱普通數(shù)控,其輸入、插補(bǔ)運(yùn)算、控制等功能均由集成電路或分立元件等硬件器件實(shí)現(xiàn)。這類數(shù)控系統(tǒng)由于全部由硬件組成,因此系統(tǒng)的通用性和靈活性較差。不同的數(shù)控機(jī)床需要不同的控制電路,導(dǎo)致系統(tǒng)難以大規(guī)模推廣和應(yīng)用。此外,硬線數(shù)控系統(tǒng)的功能和靈活性也相對(duì)有限,難以滿足現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)高精度、高效率加工的需求。因此,硬線數(shù)控系統(tǒng)主要應(yīng)用于70年代以前的數(shù)控機(jī)床中,現(xiàn)已逐漸被軟線數(shù)控系統(tǒng)所取代。
2.軟線數(shù)控(CNC或MNC)
軟線數(shù)控,又稱計(jì)算機(jī)數(shù)控或微機(jī)數(shù)控,是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的主流數(shù)控裝置。這類系統(tǒng)利用中、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路組成CNC裝置,或用微機(jī)與專用集成芯片組成。其主要的數(shù)控功能幾乎全由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),對(duì)于不同的數(shù)控機(jī)床,只需編制不同的軟件即可實(shí)現(xiàn)控制,硬件部分則幾乎可以通用。這種設(shè)計(jì)極大地提高了系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性,也便于批量生產(chǎn)和模塊化設(shè)計(jì)。同時(shí),由于軟件和硬件的模塊化設(shè)計(jì),系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性也得到了顯著提升。因此,現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床普遍采用CNC裝置。
二、按CNC裝置硬件結(jié)構(gòu)分類
CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)根據(jù)其體系結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn),可進(jìn)一步細(xì)分為多種類型。
1.專用體系結(jié)構(gòu)和開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)
按體系結(jié)構(gòu)分類,CNC裝置可分為專用體系結(jié)構(gòu)和開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)兩種。專用體系結(jié)構(gòu)通常針對(duì)特定類型的數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì),具有較高的性能和穩(wěn)定性,但擴(kuò)展性和兼容性較差。而開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)則采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)思想,允許用戶根據(jù)需要進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和功能擴(kuò)展,具有較高的靈活性和適應(yīng)性。
2.經(jīng)濟(jì)型CNC裝置和高級(jí)型CNC裝置
按功能分類,CNC裝置可分為經(jīng)濟(jì)型和高級(jí)型兩種。經(jīng)濟(jì)型CNC裝置通常采用單微處理器大板結(jié)構(gòu),功能相對(duì)簡(jiǎn)單,適用于對(duì)加工精度和效率要求不高的場(chǎng)合。而高級(jí)型CNC裝置則常采用多處理器模塊化結(jié)構(gòu),具有更高的處理速度和更豐富的功能,適用于對(duì)加工精度和效率要求較高的場(chǎng)合。
3.單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)
按控制功能的復(fù)雜程度分類,CNC裝置可分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)兩種。單微處理器結(jié)構(gòu)以一個(gè)CPU為核心,通過(guò)總線與存儲(chǔ)器和各種接口相連接,采取集中控制、分時(shí)處理的工作方式。而多微處理器結(jié)構(gòu)則采用多個(gè)CPU并行處理,能夠顯著提高系統(tǒng)的處理速度和效率,適用于對(duì)加工速度要求極高的場(chǎng)合。
三、CNC數(shù)控車床的應(yīng)用與發(fā)展
隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展,CNC數(shù)控車床的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。無(wú)論是兩軸、三軸、四軸還是五軸數(shù)控機(jī)床,都能夠在各自的加工領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。同時(shí),隨著CNC技術(shù)的不斷進(jìn)步和智能化水平的提高,CNC數(shù)控車床正朝著高速度、高精度、高智能化的方向發(fā)展。未來(lái),CNC數(shù)控車床將在制造業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用,推動(dòng)制造業(yè)向更高水平發(fā)展。
綜上所述,CNC數(shù)控車床的數(shù)控裝置是其核心組成部分,對(duì)機(jī)床的加工能力、加工精度和效率具有重要影響。通過(guò)對(duì)數(shù)控裝置進(jìn)行分類探討,我們可以更好地理解CNC數(shù)控車床的工作原理和應(yīng)用特點(diǎn),為制造業(yè)的發(fā)展提供更好的技術(shù)支持。 http://www.9ljn.cn/