技术

         随着加工技术的发展，数控系统的功能也不断地发展。这些功能主要体现在以下几个方面：高精高速、5轴联动、误差补偿、联网、安全。

　　1.高速、高精加工功能

　　关于高速加工对机械的要求，这里不多赘述。有一点需要指出，高速高精加工要求机床具有高刚度和较轻的移动部件，特别是进给和主轴部分。

　　其次是CNC数控系统，它是发出速度和位置指令的单元。首先，要求指令能够准确而快速地传递，经过处理后对每个坐标轴发出位置指令，伺服系统必须按照该指令驱动刀具准确运动。

　　CNC系统把输入的零件程序转换成要加工的形状轨迹，进给率和其他的指令信息,连续地把位置指令送给每个伺服轴。为了得到高速和高精，CNC必须根据零件加工的形状轨迹选择最佳的进给率，在允许的精度内以尽量高的进给率产生位置指令。特别在拐角处和小半径处，CNC应能判别在多大的加工速度变化时会影响精度，而在刀具到达这样的点前使刀具的切线速度自动减速。对于模具加工，一般程序段很小，但是程序很长，因此还必须利用特殊的控制方法实现高精和高速的加工。伺服系统要求准确而快速的驱动，才能高速加工出高精度的机械零件。为此，伺服系统必须具有快速响应的能力、抑制扰动的能力，同时要求伺服系统不产生振动，消除与机床产生的共振。

　　高速加工需要高速的主轴单元和高速的机床进给驱动单元。高的进给速度也要求高的加速度。比如，高速机床的行程通常为500～1 000mm之间，在如此短的距离内使机床进给速度从零增大到40m/min，则机床的进给加速度值应超过1g(9.8m/s2)。在进行曲面加工时，进给加速度更为重要。它的加速度与进给速度的平方成比例。如果一台伺服电机不能产生足够高的加速度，它就无法进行高速、高精度的加工。目前，主轴单元主要采用矢量控制的交流异步电机，由于异步电机转子的发热，现在也采用内冷的高速主轴电机；另外也研究同步电机的结构。为了实现大的进给加(减)速度，目前直线电机已越来越多地被采用。高速加工时，安全问题十分重要。因为高速加工中的切屑就像子弹一样射出，所以对系统的安全要求非常高。

　　高精、高速加工对CNC的要求可以归结为：

　　(1) 能够高速度处理程序段。

　　(2) 能够迅速、准确地处理和控制信息流，使其加工误差控制为最小。

　　(3) 能够尽量减少机械的冲击，使机床平滑移动。

　　(4) 要有足够容量，可以让大容量加工程序高速运转；或者具有通过网络传递大量数据的能力。

　　(5) 具有高分辨率、高速度工作的伺服电机、主轴电机、传感器。

　　(6) 由于在高速情况下加工，因此可靠性和安全性十分重要。

　　高速、高精的功能主要有以下方面：