高速龙门机床-

从数控系统方面进行分析

数控系统的选配

数控系统是数控机床的“大脑”，对机床控制信息进行运算及处理。根据数控系统的原理可分为经济型数控系统和标准型数控系统两大类。

1、经济型数控系统经济型数控系统从控制方法来看，一般指开环数控系统，具有结构简单、造价低、维修调试方便、运行维护费用低等优点，但受步进电机矩频特性及精度、进给速度、力矩三者之间相互制约，性能的提高受到-。经济型数控系统常用于数控线切割及一些速度和精度要求不高的经济型数控车床、铣床等，在普通机床的数控化改造中也得到广泛的应用。开环数控系统是指数控系统本身不带位置检测装置，由数控系统送出一定数量和频率的指令脉冲，由驱动单元进行机床定位。开环系统在外部因素影响的情况下，机床不动作或动作不-，但系统已当机床到达了位置，此-床的加工精度将大-低。但因其结构简单、反应迅速、工作稳定-、调试及维修均很方便，加之价格十分低廉，因此目前在国内至今仍有z大的市场。

2、标准型数控系统

标准型数控系统包括半闭环数控系统和全闭环数控系统。

半闭环数控系统一般指机床的伺服电机的位置信号光电编码器反馈到数控系统，系统能自动进行位置检测和误差比较，可对部分误差进行补偿控制，因此其控制精度比开环数控系统要高，但比全闭环的数控系统要低。

全闭环数控系统除包括机床的伺服电机的位置反馈外，还有机床工作台的位置检测装置通常用光栅尺的位置信号反馈到系统，从而形成全部位置随动控制，系统在加工过程中自动检测并补偿所有的位置误差。

全闭环数控系统的加工精度是z高的，但这种系统的调试、维修极其困难，而且系统的价格-，只适用于中、的数控机床上。

因为开环控制系统的价格比闭环控制系统要低得多，因此在选择数控系统时，要考虑数控系统占整台数控机床的价格成本比例，然后根据机床的配置情况及机床本身的要求，中、低档机床采用开环控制系统，中、机床采用闭环控制系统。

加工中心的丝杠与主轴

一、关于加工中心的丝杠

滚珠丝杆的螺距直接决定了机床的进给速度，大螺距和高速度相对应，但-的是精度，有得必有失，-是公平的。一味的强调高进给速度、高转速、，没有什么实用意义，买机床是来用的不是当花瓶，适用的才是的。

滚珠丝杆在立加上的安装方式有两种：一种是一端固定，一端游动，通过游动端预拉伸滚珠丝杆消除滚珠丝杆的轴向间隙，避免因温升产生的热变形，这是zui常见的安装方式；另一种是两端固定，适用于高转速机床，安装调试困难，但可解决预拉伸影响轴承寿命的问题。滚珠丝杆螺母座的结构对机床的刚性影响也很大，整体螺母座制造困难，刚性好，但损坏后需要更换整个工作台。

二、关于加工中心的主轴

高速加工中心厂家表示主轴是立加zui关键的功能型部件，基本由主轴生产厂家提供，有能力自行生产主轴的机床厂很少。机床主轴的技术含量-，如果没有特殊能力的话，-事情还是交给-厂家去做吧。主轴按照传动结构一般分为四类。

1、齿轮传动主轴：高刚性，适合重切削场合，转速一般小于6000转/分。

2、同步带转动主轴：结构简单，制造容易，缓冲能力强，过载滑动保护可有效保护主轴。是主流的立加主轴结构之一。转速一般为6000-12000转。

3、直联主轴：伺服电机通过联轴器直接驱动主轴，扭矩大，能耗少，也是主流的立加结构。转速一般为8000-15000转。

4、电主轴：也叫主轴单元，台湾叫内胀式主轴。即电动机内置于主轴，电动机和主轴合二为一，把主传动链的长度缩短为零。转速一般为18000-40000转/分。国外使用磁浮轴承和空气静承的电主轴转速甚至可以-10万转/分。

加工中心的高速、、高-性发展趋势

一、高速度、率

众所周知，机床向高速化方向发展，不但可以大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且还可提高零件的表面加工和精度。是进入新世纪以来-机床技术发展的重要趋势。20世纪90年代以来，欧、美、日等工业发达争相开发应用新一代高速数控机床，加快机床高速化发展步伐。高速主轴单元(电主轴，转速15000～100000r/min)、高速且高加/减速度的进给运动部件(快移速度60～120m/min，切削进给速度-60m/min)、率的自动换刀装置、数控装置和伺服系统以及数控工具系统都出现了新的突破，达到了新的技术水平。

二、

追求加工中心的，一直是各工业发达努力的方向。当前，在机械加工的要求下，普通级数控机床的加工精度已由±10μm提高到±5μm；精密级加工中心的加工精度则从±3～5μm提高到±1～1.5μm，甚至更高。

三、高-性

随着数控机床应用领域的日益普及，数控机床的高-性已经成为数控系统制造厂家和数控机床制造厂家十分注重和追求的目标。数控机床也只有首先具有较高的-性，才能谈得上高速度、率和。这已经是众多的数控系统制造厂家和高速立式加工中心制造厂家达成的共识。