數控切割機傳動係統坐標定位技術淺析（xī）

    近年來國（guó）內數控切（qiē）割機設備的廣泛普（pǔ）及和應用使得越來越多的企業開始接觸到這一全新（xīn）的切割加工方式，數控切割（gē）機首先在加工（gōng）效率上較傳（chuán）統生產（chǎn）有了明顯提升，關（guān）於這一點相信是容易理解（jiě）的（de），畢（bì）竟由機械傳統替代人工操作，無論是在切割速度還是切割幅麵上都能顯著改善；此外，數控切割機的加工精度也較以往的手工切割、半自（zì）動切割有著很大區別，目前國內數控切割機製造工藝已經能夠基本實現±0.5mm誤差範圍內的數控切割加工，那麽關（guān）於這種高精度的切割，數控切割機又是依賴什麽實現的呢？下麵武（wǔ）漢（hàn）嘉倍德科技將主要就這方麵情況與廣（guǎng）大用戶作一些分享（xiǎng）。
    首先我們將數控切割機的加工方式定義為二維切割，即實現對鋼板的長、寬方（fāng）向的切割加工，同時數控切割（gē）機在縱向以及橫向的傳動係統配（pèi）合得（dé）以實現在二維麵內的異形切割可能，在此基礎上使數控切割機實現±0.5mm誤差範圍內的精確（què）切割加工，其技術核心在於對（duì）二維麵的坐標定（dìng）位控製（zhì），武漢嘉倍德科技所自主研發的迅鋒係（xì）列數控切割機設備將設（shè）備傳動係統與坐標定位技術完美結（jié）合（hé），在現有切割精度基（jī）礎上（shàng）進一步提（tí）升數控切割加工的優勢表現，目前迅鋒多款台式數控切割（gē）機設備加工精度已經能達（dá）到±0.3-0.5mm誤差，其具體工作原理及技術說明如下：

一、何謂（wèi）數控切割機坐標係
    數控切割機的加工是由程序控製完成的，所以坐標係的確定與使用（yòng）非常重要。根據ISO841標準，數控切割（gē）機坐標係用（yòng）右手笛卡兒坐標係作為標準確定。數控切割機床平行於主（zhǔ）軸方向即縱向為（wéi）Z軸，垂直（zhí）於主軸方向即橫向為（wéi）X軸，割炬遠離工件方向為正（zhèng）向。
    數控（kòng）切割機有三個坐標係即機械坐標係、編程坐標（biāo）係和工件坐標係。機械坐標係的原點是生產廠家在製造切割機時的固定（dìng）坐標係原點，也稱機械零點。它是在切割機裝配（pèi）、調（diào）試時已經確定下來的，是切割機加工的基準點。在使用中機械坐標係是（shì）由參（cān）考點來確定的，切割機係統啟動後，進行返回參（cān）考點操作，機械坐標係就建立了（le）。坐標（biāo）係一經（jīng）建立（lì），隻要不切斷（duàn）電（diàn）源，坐標係就不會變化。編程坐標係是編程序時使（shǐ）用的坐標係，一般把我們把Z軸與工件軸線重合，X軸放在工件端麵上。工件坐標係（xì）是切割機進行加（jiā）工時使用的坐標係，它應該與編程坐標係一致。能否讓編程坐標係與工坐標係一致，使操作的關鍵。
    在使用中我（wǒ）們發現，迅鋒SF-III係統與航天數控係統的（de）機械坐標係確定基本相同，都是（shì）在係統啟動後回參（cān）考點（diǎn）確定。

二、兩種數控切割機坐標係的確定
    迅鋒SF-III係統確定工件坐標係有三種方法。
    第一種是：通過割炬定（dìng）位將起割點偏值寫入參數從而獲得工件坐（zuò）標係。這種方法操作簡單，可靠性好，他通過起割點偏移與機械（xiè）坐（zuò）標係緊密（mì）的聯係在（zài）一起，隻要不斷電、不改變偏移值，工件坐標係就會存在且不會（huì）變，即使斷電，重啟後回參考點，工件坐標係還在原來的位置。
    第二（èr）種是：用（yòng）G50設定（dìng）坐標係，割炬定位後（hòu）將割炬（jù）移動到G50設定的位置才能加工。兩者定位（wèi）一致（zhì）時先對切割軌跡的起割點，其他方向的（de）偏移都是相對於起始起割點的。
    第三種方法是MDI參數，運用G54~G59
    采用直接驅動技術的數控切割機不（bú）僅裝配緊湊，運行平穩，而且提高了精度，降（jiàng）低了成本。

三、坐標定位與數控切割機驅動匹配
    傳統的數控切（qiē）割機采用齒輪傳動的（de）方式，不但結構複雜，成（chéng）本（běn）較高，而且平穩性和精度都難以滿足客戶的需求。越來越多（duō）的印後加工企業已經認識到了（le）這（zhè）一點，並逐漸利用直接驅動技（jì）術對其數控切割（gē）機進行了重新設（shè）計，不但減少了機器部件，降低了噪（zào）聲，而（ér）且大（dà）幅提升了機器的精度，從而提高了數控切割機的總體生產能力。
    所謂直接驅動就是（shì）將直接驅動旋轉電機（DDR）或直接驅動直線電機（DDL）直接耦合（hé）或連接到從動負（fù）載上，從而實（shí）現與負載的剛性耦合。由（yóu）於取消了傳動（dòng）皮帶和齒輪箱等部件，直接驅（qū）動解決方案簡化了機器設計，消除了噪聲較大的機械傳動以及（jí）這種傳動所伴隨的性能限製，具有免維（wéi）護、高剛度、無需潤滑、定位（wèi）精度高、速度平穩、運（yùn）行安靜等優點，因此成為印刷、包裝等領域應用的理（lǐ）想選擇，大大（dà）提高了（le）設備的生產率和可靠性。同（tóng）時，由於裝配緊湊、零部件少、安裝和（hé）使用便捷，還能夠幫助OEM廠商快速將產品推（tuī）向市場。
    直接驅動旋轉電機，有時也稱作轉矩電機，可將負載直接連接到電機上，能在相對（duì）較低的速（sù）度時產生較高轉矩，可應（yīng）用於高速芯片分選機。DDR能夠為客戶帶來的好處有：清潔的機械部件；伺服性能提（tí）高（gāo），DDR可將（jiāng）精度提高50倍；免維護，DDR既沒有需要張（zhāng）緊和調節的皮帶，也沒有會（huì）發（fā）生泄漏（lòu）並需要潤滑的齒輪；重複性提高；縮短機器停機時間；運行噪聲（shēng）低，噪聲可降低高達20db。

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