數(shù)控鉆孔攻絲一體機(jī)一般由程序輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、強(qiáng)電控制裝置、檢測(cè)裝置和主機(jī)六部分組成.
1.程序輸入裝置
程序輸入裝置的作用是將程序載體(包括穿孔紙帶、磁帶、磁盤(pán))上的數(shù)控代碼信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖信號(hào)傳送至數(shù)控裝置。現(xiàn)在對(duì)于微機(jī)控制的攻絲機(jī)可用操作面板上的鍵盤(pán)直接把加T程序輸入數(shù)控裝置。
2.數(shù)控裝置(CNC裝置)
數(shù)控裝置是攻絲機(jī)的控制核心，其功能是接受程序輸入裝置輸入的加T信息，經(jīng)譯碼、處理與計(jì)算，發(fā)出相應(yīng)的脈沖送給伺服系統(tǒng)，通過(guò)伺服系統(tǒng)使機(jī)床按預(yù)定的軌跡運(yùn)動(dòng)。一般一臺(tái)機(jī)床專(zhuān)用計(jì)算機(jī)包括印制電路板、各種電器元件、屏幕顯示器和鍵盤(pán)等部分。
數(shù)控裝置的基本T作過(guò)程如下。
(1)譯碼。將程序段中的各種信息，按一定語(yǔ)法規(guī)則翻譯成數(shù)控裝置能識(shí)別的語(yǔ)言，并以一定的格式存放在指定的內(nèi)存專(zhuān)用區(qū)間。
(2)刀具補(bǔ)償。刀具補(bǔ)償包括刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。
(3)進(jìn)給速度處理。編程所給定的刀具移動(dòng)速度是加工軌跡切線(xiàn)方向的速度，速度處理就是將其分解成各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)方向的分速度。
(4)插補(bǔ)。一般數(shù)控裝置能對(duì)直線(xiàn)、網(wǎng)弧進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算。一些專(zhuān)用或較高檔的CNC裝
置還可以完成橢網(wǎng)、拋物線(xiàn)、正弦曲線(xiàn)和一些專(zhuān)用曲線(xiàn)的插補(bǔ)運(yùn)算。
(5)位置控制。在閉環(huán)CNC裝置中，位置控制的作用是在每個(gè)采樣周期內(nèi)，把插補(bǔ)計(jì)
算得到的理論位置與實(shí)際反饋位置相比較，用其差值去控制進(jìn)給電動(dòng)機(jī)。
3.伺服系統(tǒng)
機(jī)床伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分，是以機(jī)床移動(dòng)部件(T作臺(tái))的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)。它由速度控制裝置、位置控制裝置、驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)和相應(yīng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置組成。其功能是接收數(shù)控裝置輸出的脈沖信號(hào)指令，使機(jī)床上的移動(dòng)部件做相應(yīng)的移動(dòng)。每一個(gè)脈沖信號(hào)指令使機(jī)床移動(dòng)部件產(chǎn)生的位移量稱(chēng)為脈沖當(dāng)量，常用的脈沖當(dāng)量為0.01 mm/脈沖或0.001 lllIn/脈沖。
伺服系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足的要求是，進(jìn)給速度范圍要大(如0.1 mnVmin低速趨近，24 m/rain快速移動(dòng))、位移精度要高、工作速度響應(yīng)要快以及工作穩(wěn)定性要好。
伺服系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。驅(qū)動(dòng)裝置是執(zhí)行機(jī)構(gòu)(工作臺(tái)、主軸)的驅(qū)動(dòng)部件，它由伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電動(dòng)機(jī)組成。
攻絲機(jī)的伺服系統(tǒng)按其控制方式，可分為開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)三大類(lèi)。
4.強(qiáng)電控制裝置
強(qiáng)電控制裝置的主要功能是接收數(shù)控裝置控制的內(nèi)置式可編程控制器(PLC)輸出的主軸變速、換向、啟動(dòng)或停止，刀具的選擇和更換，分度T作臺(tái)的轉(zhuǎn)位和鎖緊，T件的夾緊或松開(kāi)，切削液的開(kāi)啟或關(guān)閉等輔助操作的信號(hào)，經(jīng)功率放大直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行元件，諸如接觸器、電磁閥等，從而實(shí)現(xiàn)攻絲機(jī)在加工過(guò)程中的全部自動(dòng)操作。
5.檢測(cè)裝置
在半閉環(huán)和閉環(huán)伺服控制裝置中，使用位置檢測(cè)裝置間接或直接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)際進(jìn)給位移，并與指令位移進(jìn)行比較，將其誤差轉(zhuǎn)換放大后控制執(zhí)行部件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。常用的位移檢測(cè)元件有脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵及磁柵等。圖1—6所示為編碼器的應(yīng)用。
6.主機(jī)
主機(jī)是攻絲機(jī)的機(jī)械部分，包括床身、主軸箱、T：作臺(tái)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)和輔助裝置(如刀庫(kù)液壓氣動(dòng)裝置、冷卻系統(tǒng)和排屑裝置等)。攻絲機(jī)是高精度、高生產(chǎn)率的自動(dòng)化加工機(jī)床。與傳統(tǒng)的普通機(jī)床相比，攻絲機(jī)在整體布局、外部造型、主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、支承系統(tǒng)和排屑系統(tǒng)等方面有很大的差異。并充分適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)。通常對(duì)攻絲機(jī)的精度、靜剛度、動(dòng)剛度和熱剛度等均提出了更高的要求，而傳動(dòng)鏈則要求盡可能的簡(jiǎn)單。
攻絲機(jī)主體結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)。
(1)由于采用了高性能的主軸及伺服傳動(dòng)系統(tǒng)，攻絲機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，傳動(dòng)鏈較短。
(2)為適應(yīng)連續(xù)地自動(dòng)化加工，攻絲機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)一般要求：具有較高的動(dòng)態(tài)剛度和阻尼，具有較高的耐磨性，而且熱變形要小。
(3)為了減少摩擦，提高傳動(dòng)精度，攻絲機(jī)更多地采用了高效傳動(dòng)部件，如滾珠絲
杠副和直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌等。
攻絲機(jī)的基本工作過(guò)程
首先要由編程人員或操作者通過(guò)對(duì)零件圖樣的深入分析，特別是T藝分析，確定合適的數(shù)控加TT藝，其中包括零件的定位與裝夾方法的確定，T序的劃分，各T步走刀路線(xiàn)的規(guī)劃，各T步加T刀具及其切削用量的選擇，主軸
轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及冷卻等要求，以規(guī)定的數(shù)控代碼形式編制程序單。
然后，把數(shù)控程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)，當(dāng)被調(diào)入執(zhí)行程序緩沖區(qū)以后，一旦操作者按下啟動(dòng)按鈕，程序就將被逐條逐段地自動(dòng)執(zhí)行。數(shù)控程序的執(zhí)行實(shí)際上是不斷地向伺服系統(tǒng)發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令。數(shù)控系統(tǒng)在執(zhí)行數(shù)控程序的同時(shí)，還要實(shí)時(shí)地進(jìn)行各種運(yùn)算，來(lái)決定機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和速度。伺服系統(tǒng)在接收到數(shù)控系統(tǒng)發(fā)來(lái)的運(yùn)動(dòng)指令后，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大和位置、速度比較，控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)元件(如主軸回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī))運(yùn)動(dòng)。機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(如主軸和絲杠螺母機(jī)構(gòu))的運(yùn)動(dòng)結(jié)果是刀具與工件產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切削加工，最終加工出所需要的零件。
二、數(shù)控設(shè)備的安裝步驟及注意事項(xiàng)!
1、機(jī)床的初就位及組裝
1)按照機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)對(duì)本機(jī)床基礎(chǔ)的具體要求(或動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范)，提前做好機(jī)床安裝基礎(chǔ)和相關(guān)準(zhǔn)備工作。
2)組織有關(guān)技術(shù)人員仔細(xì)閱讀和分析有關(guān)機(jī)床安裝方面的資料!確定安裝方案及實(shí)施步驟!然后將機(jī)床各箱體部件置于地基上就位!檢查無(wú)誤后轉(zhuǎn)入組裝環(huán)節(jié)
3)組裝過(guò)程一般分為以下幾個(gè)步驟
清理部件表面#將所有連接面"導(dǎo)軌"定位和運(yùn)動(dòng)表面的防銹層清理干凈!并涂上規(guī)定的潤(rùn)滑油
將數(shù)控柜"電氣柜"立柱"刀庫(kù)和刀具交換裝置等部件按預(yù)定方案組裝成整機(jī)。在組裝過(guò)程中!機(jī)床各部件間的連接與定位必須使用原裝的定位銷(xiāo)"定位塊和其他定位元件!以保證下一步精度調(diào)整工作的順利進(jìn)行
機(jī)床各部件組裝完成后!應(yīng)按照有關(guān)技術(shù)"安全"環(huán)保等規(guī)范的要求!準(zhǔn)確可靠地連接好電纜!密封好水"電"氣"油各管線(xiàn)!特別要注意防止任何污染異物進(jìn)入管路!否則后果不堪設(shè)想
整理組裝現(xiàn)場(chǎng)!將連接好的各管"線(xiàn)就位固定!安裝好防護(hù)罩殼!清掃整機(jī)!以達(dá)到良好的組裝效果
2、數(shù)控系統(tǒng)的連接
數(shù)控系統(tǒng)的連接是針對(duì)數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)(主軸與進(jìn)給)而進(jìn)行的，它包括外部電纜的連接和數(shù)控系統(tǒng)電源線(xiàn)的連接兩部分。
1)外部電纜的連接連接前應(yīng)仔細(xì)檢查各連接件(如電路板、脈沖編碼器等)是否完好或有無(wú)污垢!電纜線(xiàn)有無(wú)破損，然后嚴(yán)格按照機(jī)床隨機(jī)提供的電纜連接指導(dǎo)書(shū)(圖、表)仔細(xì)地將帶電纜的接插件一一對(duì)號(hào)入座。連接完畢后，還應(yīng)認(rèn)真檢查所有接插件(包括航空插頭、插座)是否插入到位，接插件上的緊固螺釘是否擰緊!避免因接插件接觸不良而引起的故障(含軟故障)
接插件連接后!還應(yīng)進(jìn)行可靠的接地連接，以確保設(shè)備及人身安全，減小電氣干擾。機(jī)床廠(chǎng)對(duì)接地電纜及接地方式有明確的規(guī)定!地線(xiàn)通常采用輻射式連接法!即先將數(shù)控柜中的信號(hào)地"強(qiáng)電地及機(jī)床地等連接到公共接地點(diǎn)上，然后再將公共接地點(diǎn)直接與大地連接#在對(duì)數(shù)控柜與強(qiáng)電柜進(jìn)行接地連接時(shí)!其接地電纜截面積應(yīng)在5.5mm以上,公共接地點(diǎn)必須與大地接觸良好,接地電阻一般要求小于4-7w。
2)電源線(xiàn)的連接數(shù)控系統(tǒng)電源線(xiàn)的連接!是指數(shù)控柜電源變壓器輸入電纜的連接和伺服變壓器繞組抽頭點(diǎn)的連接對(duì)于進(jìn)口的數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控設(shè)備!應(yīng)特別注意各國(guó)不同的供電制式!無(wú)論是數(shù)控系統(tǒng)的電源變壓器!還是伺服變壓器!都設(shè)置了多抽頭，以供不同的用戶(hù)選擇使用#，因此，必須根據(jù)我國(guó)供電的具體情況!結(jié)合各抽頭標(biāo)志正確進(jìn)行連接。
