什么是數(shù)控系統(tǒng)呢?

　　數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，英文名稱為(Numerical Control System)，根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過(guò)利用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和開關(guān)量。然而現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)廠家擁有車床數(shù)控系統(tǒng)、鉆、銑床數(shù)控系統(tǒng)、加工中心數(shù)控系統(tǒng)、磨床數(shù)控系統(tǒng)等多領(lǐng)域的數(shù)控系統(tǒng)。其中，采用多處理器實(shí)現(xiàn)nm級(jí)控制;人性化人機(jī)交互界面，菜單可配置，根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，更符合操作人員的加工習(xí)慣;采用開放式軟件平臺(tái)，可以輕松與第三方軟件連接;高性能硬件支持最大8通道，64軸控制。

　　2022年更多的老式車床面臨淘汰，也造成一定的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。這就需要數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)，使更多的數(shù)控車床提高效率，節(jié)約成本。

　　數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)，首先看看數(shù)控系統(tǒng)是由什么組成的。數(shù)控系統(tǒng)的一般整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測(cè)量系統(tǒng)。控制系統(tǒng)硬件是一個(gè)具有輸入輸出功能的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，按加工工件程序進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)械的直線和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)位置、速度，并反饋到控制系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，來(lái)修正控制指令;伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將來(lái)自控制系統(tǒng)的控制指令和測(cè)量系統(tǒng)的反饋信息進(jìn)行比較和控制調(diào)節(jié)，控制PWM電流驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械按要求運(yùn)動(dòng)。這三部分有機(jī)結(jié)合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。

　　硬件主要由3部分組成：一、電源系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的控制電源是數(shù)控系統(tǒng)硬件的重要組成部分，也是在維修中常常出現(xiàn)問(wèn)題的部分。數(shù)控機(jī)床的電源系統(tǒng)有交流與直流兩個(gè)部分。(1)交流電源。是控制系統(tǒng)提供能源的器件，也是給伺服驅(qū)動(dòng)提供能源的器件。交流電源上也有各種保護(hù)及切換裝置;有短路、隔離及失壓保護(hù)。這個(gè)交流電源向伺服系統(tǒng)供電時(shí)，一定要注意有晶閘管器件的裝置的供電相序，一旦程序接錯(cuò)，有晶閘管器件就失去了同步的關(guān)系，造成故障。(2)直流電源。直流電源作為控制用多為開關(guān)穩(wěn)壓電源，有+5V、+24V、±15V等電壓，各設(shè)備的電壓情況不盡相同，例如 CRT上供電電壓有的是 24V，有的是交流 110V或 220V。所以，盡可能地看好各端子供電電壓的要求。電源非常重要，一旦出錯(cuò)會(huì)造成不可彌補(bǔ)的損失。還有是對(duì)伺服供電的直流電壓，它大多數(shù)是經(jīng)伺服變壓器及整流裝置所獲得的。(3)電池電源。由于數(shù)控裝置中有些信息要在機(jī)床斷電情況下進(jìn)行保持，因此有一部分RAM區(qū)用電池來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)保持，這些電池多數(shù)是鋰電池，壽命長(zhǎng)，但電量小。這部分電池也可用普通電池經(jīng)二極管降壓達(dá)到所需電壓值來(lái)代替，但一定要注意壽命。電池必須在通電情況下進(jìn)行更換，否則數(shù)據(jù)就會(huì)丟失，這一點(diǎn)與常規(guī)習(xí)慣不同，更換時(shí)要注意不產(chǎn)生短路現(xiàn)象。在電源系統(tǒng)中，還有一個(gè)關(guān)鍵的裝置，就是控制電壓的穩(wěn)壓設(shè)備，也時(shí)常出現(xiàn)修復(fù)問(wèn)題。

　　二、數(shù)控系統(tǒng)裝置中信號(hào)產(chǎn)生、處理、傳輸及執(zhí)行過(guò)程所涉及到的單元及各單元的聯(lián)系手段。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如果有這方面的資料，特別是圖紙，那么就好辦多了，我們可以認(rèn)真研讀圖紙，弄清它的主要電氣原理，把一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)的大體情況刻劃出來(lái)，分成各種各樣的功能框，然后對(duì)每一個(gè)功能框的輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行分析，找出各功能框在總體中的地位以及各功能框之間的聯(lián)系。大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床不提供圖紙，沒(méi)有有關(guān)硬件的資料，甚至于連芯片的型號(hào)也很難查到，在這種情況下維修就十分困難。例如，一個(gè)旋轉(zhuǎn)刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有了問(wèn)題，首先分析故障的可能性，測(cè)量驅(qū)動(dòng)板的各部件電壓，縮小范圍，進(jìn)行測(cè)繪，再分析其工作原理及故障的原因。伺服系統(tǒng)的維修，比起主板的維修容易些，特別是用模擬量的控制板就更容易。因?yàn)榇蠹覍?duì)伺服系統(tǒng)的原理比較清楚。不論哪個(gè)公司的伺服系統(tǒng)，雖然外觀不同，但基本模式是相同的，另外這一塊的輸入輸出也是非常清楚的。最后就是 PLC的修理。 PLC綜合信號(hào)來(lái)自于 NC、外圍各種開關(guān)信號(hào)以及各種邏輯處理器的輸出信號(hào)。PLC的輸出信號(hào)用以控制電磁閥、繼電器、各種指示器及電機(jī)，并把有關(guān)的狀態(tài)反饋給NC。PLC是一個(gè)具有相對(duì)獨(dú)立性的獨(dú)立單元，維修相對(duì)方便。哪里有數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)廠家？

　　三、數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)是指能夠以簡(jiǎn)單的適配關(guān)系與系統(tǒng)中其他部分結(jié)合在一起的部分。例如NC系統(tǒng)、外接PLC、伺服單元、電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器、光柵系統(tǒng)、脈沖編碼器、紙帶閱讀機(jī)、操作面板等。對(duì)于一個(gè)獨(dú)立單元應(yīng)了解它的電源聯(lián)接，所有輸入輸出信號(hào)線的功能，信號(hào)的類型、性質(zhì)和機(jī)床運(yùn)行中各種狀態(tài)變化的情況，即掌握其“接口”。就伺服單元而言，它有電源、速度反饋線、設(shè)定線、允許信號(hào)線、準(zhǔn)備完成應(yīng)答線等等。但是，是伺服系統(tǒng)問(wèn)題還是其他器件的問(wèn)題，一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)就是VCMD，VCMD就是NC送來(lái)的速度指令信號(hào)。在模擬的控制中，它就是一個(gè)一10V～+10V的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)就是判斷伺服系統(tǒng)好壞的一個(gè)關(guān)鍵參考點(diǎn)。沒(méi)有這個(gè)信號(hào)，伺服就不應(yīng)該運(yùn)動(dòng)。如果有了這個(gè)信號(hào)，而伺服還不動(dòng)，就是伺服的問(wèn)題。當(dāng)然，在實(shí)際維修中并不如此簡(jiǎn)單，但是基本原理就是這樣。所以如何把故障范圍縮小下來(lái)，這是維修的步，也是最最重要的問(wèn)題。再者，我們判斷一個(gè)增量編碼器是否完好，那就是看一看與脈沖編碼器相聯(lián)的8根線上的信號(hào)有沒(méi)有，都是什么樣的波形，波形有多高，負(fù)載能力如何。這就可以肯定是不是脈沖編碼器的故障。這里順便提一下，要注意倍頻的問(wèn)題，也就是要注意脈沖編碼器出來(lái)的頻率，如果脈沖編碼器出來(lái)的頻率不對(duì)也會(huì)測(cè)不出準(zhǔn)確的尺寸，所以要測(cè)一下脈沖頻率。測(cè)速發(fā)電機(jī)的直流電壓大小代表轉(zhuǎn)速，所以首先要查一下這個(gè)線性關(guān)系是否正確，然后就要注意波形情況及干擾情況。測(cè)速發(fā)電機(jī)中的炭刷磨下的粉末，一旦集中在換向器的槽中，就會(huì)使測(cè)速發(fā)電機(jī)的繞組出現(xiàn)短路。這樣，隨著轉(zhuǎn)動(dòng)電壓會(huì)產(chǎn)生很大的變動(dòng)，引起機(jī)床的強(qiáng)烈振動(dòng)。

　　以上是數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)的一些知識(shí)，然而更多滾齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、凸輪走心機(jī)系統(tǒng)、凸輪走刀機(jī)系統(tǒng)、磨床改造數(shù)控系統(tǒng)后續(xù)會(huì)說(shuō)。