数控转台结构组成及关键技术分析.pdf
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1、42农机使用与维修2023年第8 期数控转台结构组成及关键技术分析张明洋,郑辉,张宁,翟锦(黄河交通学院,河南焦作45490 0)摘要:数控转台是一种广泛应用于工业制造领域的设备,能够实现工件在空间中的旋转和定位。基于数控转台的概念及结构组成,分析了数控转台的关键技术,详细讨论了数控转台的控制算法、运动控制方式、运动轨迹规划和自适应容错技术等,总结数控转台的发展趋势和应用前景。研究结果以期为数控转台智能化、高速化和柔性化的发展提供理论依据。关键词:数控转台;控制系统;传动系统;加工;测量中图分类号:TG659Abstract:CNC rotary table is a kind of equi
2、pment widely used in industrial manufacturing field,which can realize therotation and positioning of workpiece in space.Based on the concept and structural composition of CNC rotary table,thekey technologies of CNC rotary table are analyzed,the control algorithm,motion control mode,motion trajectory
3、 plan-ning and adaptive fault tolerance technology of CNC rotary table are discussed in detail,and the development trend andapplication prospect of CNC rotary table are summarized.The research results are intended to provide a theoretical basisfor the development of intelligent,high-speed and flexib
4、le CNC rotary tables.Keywords:CNC rotary table;control system;transmission system;machining;measurement0引言数控转台是一种可控制旋转轴向、位置和速度的机床,在工业制造、科研实验和产品检测等领域发挥着不可替代的作用 1-2 。数控转台具有精度高、加工效率高、稳定性好等特点,能够满足高精度零件加工和测量的要求 3。随着工业化进程的不断推进,对机床设备的要求越来越高,数控转台也需要不断提升其技术水平和性能指标。因此,深人研究数控转台的关键技术,探索其优化方案和应用前景,对于推动工业制造的发展和提升
5、制造业水平具有重要意义。本文围绕数控转台的关键技术展开探讨,从控制系统、传动系统、检测系统和刀具系统等方面进行深人分析,最后,总结数控转台的发展趋势和应用前景,为读者提供更深人的了解和参考。1数控转台应用特点数控转台是一种具有旋转控制功能的机床设基金项目:黄河交通学院一流课程现代数控技术(HHJTXY-2021ylkc63)作者简介:张明洋(1995一),男,河南驻马店人,本科,助教,研究方向为数控、机械制造。文献标识码:ACNC Rotary Table Structure Composition and Key Technology AnalysisZHANG Mingyang,ZHENG
6、 Hui,ZHANG Ning,ZHAI Yanjin(Huanghe Jiaotong University,Jiaozuo 454900,China)doi:10.14031/ki.njwx.2023.08.013备,可以通过数控系统对旋转轴向、位置和速度进行精确控制,是一种高精度、高效率的加工和测量设备,广泛应用于航空航天、汽车、机械、光电等领域。数控转台一般由控制系统、传动系统、检测系统和刀具系统等组成 4-6 ,其控制系统可以通过预设参数和指令,实现复杂的加工和测量任务,同时具有自动化和智能化的特点。数控转台不仅可以加工和测量传统零部件,还可以用于加工和测量高精度的非标准零件,具有广
7、泛的适用性和灵活性。1.1技术特点1)高精度。数控转台可以实现高精度的加工和测量,可以满足各种领域的高精度需求,精度可以达到微米级别甚至更高。2)高效率。数控转台可以实现高效率的加工和测量,可以大大提高生产效率,降低生产成本。3)稳定性好。数控转台的控制系统可以实现稳定性好的控制,可以保证加工和测量的稳定性和可靠性。4)灵活性强。数控转台的控制系统可以根据不同的加工和测量任务进行灵活的调整和改变,可以满足各种复杂的加工和测量要求。5)自动化和智能化。数控转台的控制系统具有自动化和智能化的特点,可以实现自动化的生产2023年第8 期和智能化的控制。1.2应用领域数控转台广泛应用于航空航天、汽车、
8、机械、光电等领域的加工和测量任务,特别是在高精度、高效率、高稳定性的要求下具有不可替代的作用。1)航空航天领域。数控转台可以用于制造飞机发动机叶片、航天器部件、导弹制导系统等高精度、高要求的零部件和器件。2)汽车领域。数控转台可以用于制造汽车发动机、变速器、转向器、底盘等零部件,以及汽车零部件的加工和测量。3)机械领域。数控转台可以用于制造精密机床、数控车床、数控铣床、数控磨床等机床设备,以及各种机械零部件的加工和测量。4)光电领域。数控转台可以用于制造光学元件、激光器部件、精密仪器、光学仪器等高精度、高稳定性的器件和仪器。2数控转台结构组成2.1电机电机是数控转台的动力源,可以提供旋转动力。
9、数控转台通常采用步进电机或伺服电机,具有简单、易控制、低成本等优点,但精度相对较低,适用于一些要求不高的场合;伺服电机精度高,控制灵活,但成本相对较高。根据不同的应用场景和要求,可以选择不同类型的电机,其种类选择直接影响数控转台的运动精度和控制精度。2.2传感器传感器是数控转台控制系统中的重要组成部分,主要作用是测量数控转台的旋转角度、转速、加速度、角度误差等参数,并将这些信息反馈给控制系统,进而实现对数控转台进行更精确的控制和调节。在数控转台中经常使用的传感器有编码器、陀螺仪、加速度计、角度传感器等。其中,编码器是数控转台中最常用的传感器,可用于测量转台的位置和速度信息,是数控转台控制系统中
10、不可或缺的关键部件。2.3控制器控制器是数控转台控制系统的核心部件,主要负责处理传感器反馈信息和执行数控程序,从而实现对数控转台的控制和调节。控制器通常由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括主板、CPU、存储农机使用与维修器、输人输出接口等,软件部分则包括数控程序、运动控制算法、人机界面等。2.4驱动器驱动器是将控制器输出的控制信号转换为电机控制信号的设备,主要负责驱动电机进行旋转控制,从而实现数控转台的控制。驱动器通常采用脉冲信号控制,将控制器输出的脉冲信号转换为电机的控制信号,从而实现对电机转动的精确控制,具体使用过程中需要根据实际需求选择适合的驱动器类型和参数,以满足数控转台在不同应用场合
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