经济型数控系统的性能分析（二）

HEATS

　　速度衔接技术步进电机运行时需要升降频。因而从一个程序段到另一个程序段之间，步进电机是先降频，停下，然后再升频。当两条轮廓曲线相交时，这个问题不大，但是当两条轮廓曲线相切时，步进电机的这种特性将造成加工刀痕或平台。采用速度衔接技术，可以使系统在加工过程中实现两段程序之间的速度平滑连接，既保证了加工质量，又提高了生产率。

+ T: Y) D. X+ Q4 x

　　手动定程和倒角仅仅加工一个圆柱面或倒角，如果有手动定程和倒角功能，则无需编程。

9 K0 k4 j9 Z ]& t6 F3 O! y1 X ) ~ x' E" n# f0 P K, j( F# {

　　加工过程中的调速和坐标动态显示这项技术反映了软件的技术水平。有些系统没有处理好这个问题，因而在加工过程中不能调整速度，在速度大于2m/min时不能动态显示，给用户带来不便。掉电保护运动位置和断点运行机床在加工过程中如果突然断电，用户总希望系统能够记下当时位置，等来电时再从该处继续运行，这样可以避免工件的报废。掉电保护运动位置和断点运行功能能够解决上述问题。

7 |; \: h1 ?6 X* e" z ; W* v$ l" ^& _$ s

　　电动刀架控制器电动刀架控制器是数控车床故障率较高的一个部分。一般的刀架控制器采用继电器逻辑控制线路来实现电动刀架自动换刀的控制。在这种逻辑控制线路中使用的元器件数量多，特别是使用了近10只带有机械触点的继电器，可靠性很差。有的数控系统采用软件控制换刀，仅使用两只接触器，使电动刀架控制的可靠性大幅度提高。

% A$ N0 o7 X X; q$ B

　　自动对刀在数控车床上常配备电动刀架。电动刀架上几把刀具的相对位置在加工前必须知道。如果采用手工试切对刀，费时、费力、费料。采用自动对刀技术，对刀简单、迅速、准确，对4把刀只需几分钟。闭环控制闭环控制技术可以自动补偿机械传动部件的变形、间隙以及传动误差，从而保证机床的加工精度。

% ?5 m# J+ Y7 \. e

　　细分技术细分控制技术是当前经济型数控系统的一项重要技术。它的优点：一是有效地解决了步进电机的低频振荡问题，使步进电机在低速时运转平稳，不再丢步。二是使数控机床脉冲当量细化，例如十细分使原来的0.01mm的脉冲当量变为0.001mm，从而提高了控制精度。三是细分控制技术还能使步进电机在低速时输出扭矩增大约30%。

O* j" Y+ |( w/ s

　　PLC功能有些机床不仅需要数控系统以实现精确的定位或轨迹控制，而且希望系统具有可编程逻辑控制器(PLC)的功能，以实现开关量的逻辑控制。当然，用数控系统+PLC控制器可以实现上述要求，但毕竟又费钱又麻烦。如果数控系统本身带有PLC功能，而且PLC部分的编程又采用大家习惯的梯形图编程，那将是用户所欢迎的。

* Q5 J( n5 Z6 k+ V7 Q' M

　　VMOS驱动技术影响系统可靠性的一个重要因素是步进电机驱动电源。采用功率晶体三极管的驱动电源线路复杂，功耗大，特别是由于晶体管的二次击穿问题，导致了大功率晶体管驱动电源的可靠性差。VMOS管没有二次击穿问题，线路简单，功耗小，开关速度高，可靠性大大提高。所以一个好的系统应具有VMOS驱动技术。

0 L" e S7 w6 m, a) M% m+ o

　　3系统的可靠性

　　看一台系统的可靠性如何，应注意以下五个方面。

) D, y m1 k6 Y6 l: }" D 2 r Y, \- `- P

　　系统设计作为一个工业控制微机，系统设计应在硬件抗干扰和软件抗干扰方面采取一系列措施，才能保证高的可靠性。

/ W( O V" a# H0 ]+ U2 Z; s

　　生产条件系统生产规范，具有严格的元器件筛选、老化、检验、测试能力。整机在出厂前要在45℃的温度下连续运行48h不出问题，如此等等才能保证系统可靠。

　　驱动技术采用先进的VMOS驱动技术，要比大功率晶体管驱动可靠得多。

　　刀架控制器电动刀架控制器采用软件控制，要比有触点的继电器开关逻辑控制可靠得多。

* O$ u; T& v: m* G

　　结构设计国内的系统通常有两个通风口，一个口进风，一个口出风，风从系统内穿过。这种结构使系统在风冷的同时，也给系统内部带来了灰尘、油烟、切屑之类。这样的系统使用久了，很难不出毛病。一台设计优良的系统应使系统机箱内具有正气压，或者让冷却风从系统体外经过，即采用所谓体外冷却方式。

2 I+ r% N' E2 ?, p k/ W. \( @

　　4如何选择一台经济型数控系统

　　系统要可靠可采用上述的可靠性判别方法来判断或从该生产厂家的老用户处打听使用情况。

: @6 Z8 J. {/ D5 |8 n1 [4 S. X! v, _ ( R! k/ {, k- K; S5 ?1 a

　　系统性能要满足需求系统插补速度低了，生产率上不去；系统螺纹技术不过关，会造成多头螺纹车削分度时刀具碰到尾顶针或工件轴肩，高速车削时主轴转速上不去，大导程螺纹车不了，没有等螺距退尾功能无法车管螺纹等；如果要加工两线段相切的工件，没有速度衔接技术，既可能形成加工刀痕又降低生产率；如果需要步进电机在低频区(200Hz左右对于0.01mm的脉冲当量，200Hz频率相当于120mm/min的速度)工作又不丢步，细分技术是最佳的选择；没有自动对刀技术，多把刀具车削时十分麻烦；没有闭环技术，精密加工时精度不能保证；没有PLC功能，逻辑控制无法实现等，这些都随用户的需求而定。

　　销售单位的技术服务能力数控系统是工业控制微机，它是在比较恶劣的环境下工作的，很难保证不坏。另外，它又是一种技术密集性产品，用户在掌握使用前有一个熟悉的过程。因此技术服务的好坏，对数控系统的正常使用十分重要。

$ c/ B$ w3 d& { n

　　生产单位的技术开发能力数控系统无论在硬件或软件方面都在不断地发展和完善。没有技术开发能力，将来系统就无法升级换代，无法满足用户的进一步要求。

: x. B5 c+ `* d* ]8 F# S

　　性能价格比在考虑上述四个方面以后，再来考虑价格问题才比较全面。这就是所谓的性能价格比问题。单纯地看价格，不看性能，不看可靠性，不看技术服务和技术开发能力，其结果可能是适得其反。

. I) \0 ?( {) B+ }! p 3 e4 b8 T5 {# n% r, X