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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，性能的提高受到限制。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***。开环系统在外部因素影响的情况下，机床不动作或动作不到位，但系统已当机床到达了位置，此时机床的加工精度将大大降低。但因其结构简单、反应迅速、工作稳定可靠、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，而且系统的价格很高，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。

加工中心比普通数控机床有什么优势

一、CNC加工中心比普通数控机床具有以下优点

1.减少机床台数，便于管理，对于加工工序多的零件只要一台CNC加工中心就能完成全部加工。

2.由于工件只需一次夹装就能完成全部加工工序，可有避免由于工件在不同数控机床中进行多次夹装而造成的***误差，可以依靠CNC加工中心的精度保证加工工件质量。

3.因为只需要一台CNC加工中心就能完成数台普通数控机床的工作，工序集中，减少了加工时间提高了生产效率。

二、CNC加工中心和普通数控机床具体区别

CNC加工中心和普通数控机床不同就是CNC加工中心比数控机床多了一个刀库和换刀装置。CNC加工中心进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。CNC加工中心和一般数控机床体的区别就CNC加工中心在加工工件时只需要经过一次夹装，数控系统装置就能控制机床自动更换刀具，连续对工件个加工面自动地进行铣、镗、钻、铰及攻螺纹等多道工序，特别适合箱体类零件的加工。而普通的数控机床更换刀具非常麻烦，需要人工更换，所以在加工工序比较多的工件时往往都是需要几台数控机床配合。CNC加工中心的优点很多，因此是数控机床生产中不可或缺占有重要地位的数控机械设备。例如现在的五轴加工中心，几乎没有其他数控设备能替代，五轴加工中心可以用于加工复杂的空间曲面零件加工中心，如螺旋桨、飞机曲面零件等，应用领域广泛是所有高科技产业中为重要的机械设备之一。

工中心润滑问题和主轴准停问题的改进

加工中心的许多故障可以通过更换损坏件或加以精心维修得以解决。但对于一些深层次的问题则涉及结构和原理上的改进，下面浅谈加工中心润滑问题和主轴准停问题的改进：

一、加工中心润滑问题

加工中心的润滑流量可通过操作面板调节,所有润滑油和冷却液终排至位于床身底部的油液箱中。当流量大于所需要的流量时,润滑油便从导轨、丝杠等处溢出。由于加工中心的工作情况千差万别,确定适宜的润滑流量并不容易,因操作者使用润滑计数器不当而引起的故障并不在少数,所以油脂润滑在目前情况下是减少润滑故障的较好措施。现在有的加工中心已采用油脂润滑,效果良好。

二、加工中心主轴准停问题

影响径向跳动的主要因素是箱体上主轴孔的精度、轴承的精度、主轴的制造和安装精度。此外主轴及其回转零件的不平衡所引起的动态误差也会造成径向跳动,所以,提高主轴系统的制造和安装水平是降低换刀故障的重要措施之一。另一方面,在许多情况下主轴中部的径向跳动大于近轴承处的径向跳动,所以将准停装置安装在主轴上端,有利于降低因准停问题而导致的换刀故障。目前该厂严格控制主轴的制造精度和安装精度,并将磁力传感器检测装置置于主轴上端,从已经出厂的几台加工中心看,准停故障已大为减少。

立式加工中心与卧式加工中心在结构上的差异

一、主轴结构不同

立式加工中心是主轴垂直于地面，主轴轴线方向和重力方向一致，主轴通过立柱上的滑台进行的轴线方向进给几乎不受重力影响，但主轴中心线离立柱毕竟有一定的距离，悬伸太多会造成主轴刚性不够导致加工振颤现象，因而立加主轴中心线离立柱的距离一般不会超过1200毫米；卧加是主轴平行于地面，主轴轴线方向和重力方向成九十度，重力直接对主轴沿轴线方向的进给造成影响，故卧加的Z向进给一般由工作台或者立柱来实现，即主轴本身只进行上下移动、不进行轴线方向的进给。

二、立柱构造不同

立式加工中心的立柱一般不移动，为了追求刚性一般造得尽可能的粗壮。也有动柱式立加，动柱立加工作台只做X或Y向运动，立柱相应会做Y或X向运动，这种设计方式对立柱的驱动电机有较大的功率要求。卧加的立柱一定是动柱式的，正T型的卧加立柱沿X向移动，倒T型的卧加立柱沿Z向移动。移动立柱的结构要求立柱必须在满足刚性的前提下尽可能的轻巧，国外机床往往用钢板焊接结构来解决这个问题。对于钢板焊接结构的利弊，老金会另外开主题讲述。

三、两者的工作台形式不同

立式加工中心工作台一般为十字滑台结构的T型槽工作台，有两套运动机构负责相互垂直方向的工作台移动，X向进给的工作台覆盖在负责Y向进给的导轨之上。卧加的工作台只做X或Y向运动，工作台形式一般为点阵螺孔台面的旋转式工作台，相对较容易选装交换式双工作台。

四、两者所使用的刀库不同

立式加工中心常用斗笠式刀库和圆盘机械手式刀库。卧加常用链式机械手刀库。

五、两者联动的轴数不同

常规立式加工中心为三轴联动，可以扩展为四轴或者五轴，卧加标配四轴三联动，可以扩展为五轴。