問：數控線切割（gē）機床（chuáng），如（rú）何選型呢（ne）？

     
      答：數控線（xiàn）切（qiē）割機（jī）床的（de）基本組成包括加（jiā）工程序、高頻電源、驅動係統﹑數控係統及機床（chuáng）本體。加工程序可由人工編寫（如早期的 3B 指（zhǐ）令），現在（zài）都在計算機上進（jìn）行繪圖（如現在的 CAXA,HL,HF,YH 等編程軟件），然後生成加工程序。程序的（de）輸入（rù）可由數控係統的麵板（單板機）進行手工輸入，也可通過計算機的 232 串行口進行傳輸（shū），也可（kě）以用計（jì）算機 USB 接口進（jìn）行傳輸。在選購數控線切（qiē）割機床時可從三個方麵考慮，

　　一、首先（xiān）是機床本體能否符合自己（jǐ）的（de）加（jiā）工要求，機床的質量如何。（機床本體的選擇）：

　　1、首先機床結構設計與加工件尺寸和重量要達到最佳（jiā）的匹配。對於中（zhōng）大型（xíng）負載工作台采用全支撐加工中（zhōng）心（xīn）結構。這樣設計才能具有足夠（gòu）的承載﹑剛度、精度、抗振性和精度保持性。

　　2、其次是進給係統的機械傳動要采用滾珠絲杠，滾珠絲杠優（yōu）於三角螺紋絲杠和梯形（xíng）螺紋（wén）絲杠，並且要求（qiú）絲杠的直（zhí）徑盡可能大些，增加（jiā）剛性。

　　3、再次是導軌，工作台運動導（dǎo）軌是保證工作台運（yùn）動精度的關鍵，用戶在選型時應高度重（chóng）視。首先觀察導軌的橫截麵的（de）大小，在（zài）同等條件下，越粗壯，剛性越好，加工中（zhōng）越不易產（chǎn）生變（biàn）形，才能保證（zhèng）機床在長期工作中能得到（dào）最高精度（dù）和（hé）耐用性（xìng）。日前市場（chǎng）上常見的導軌結構有以下幾種： ①鑲鋼滾珠式滾（gǔn）動導軌； ②鑲鋼滾柱式滾動導軌； ③直線滾動導軌。第一種與第二種的區（qū）別在導軌的滾體上，一個是滾珠一個是滾柱。滾珠與導軌麵是點接觸，滾柱與導軌麵是線接觸，所以它的耐磨性和軸承能力都大大優於滾珠式。而線性（xìng）滑軌是一種（zhǒng）滾動導引，它由鋼珠在滑塊與滑軌之間作無限滾動循環，使得負載平台能沿著滑軌輕易（yì）的以高精度作線性運動，其摩擦（cā）係數可降至傳統滑動導引的 1 ／ 50 ，使之能輕（qīng）易地達到μ m 級的定位（wèi）精（jīng）度。滑塊與滑軌間的末製單元設計，使得線形滑軌可同時承受上（shàng）下左右等各方向的負荷，線性（xìng）滑軌有更平（píng）順且低噪音的運（yùn）動特性。使之精（jīng）度保持和承載能力都大大優於滾珠和滾柱式。目前在日本沙迪克公司（sī）、日本三菱（líng）公司、瑞士夏米爾公司、瑞阿奇公司進口的機床中都是采用第三種結構，所以通過對比，用戶在選型時應盡量考慮第三種結（jié）構。

　　二、其次是數控係統

       數控係統有很多種類，選（xuǎn）擇（zé）合適的係統是選購（gòu）數控機床（chuáng）的（de）關鍵。（數控係統的選配）：數控係統是數控機床的“大腦”，對（duì）機床控製信（xìn）息進行（háng）運算及處理。根據數控係統的原理可分為經濟型數控係統（tǒng）和標準型數控係統兩大類。

　　1、 經濟型數控係統：經濟型數控係統從（cóng）控製方法來看，一般指開環數控係統。開環數控係統是指數控係統本身不帶位置檢測裝置，由數（shù）控係統送（sòng）出一定數量（liàng）和頻率的指（zhǐ）令脈衝，由驅動單元進行機（jī）床（chuáng）定位。開環係統（tǒng）在外部因（yīn）素影響的（de）情況下，機床不動作或動作不到位，但係統已當機床到達了指定位（wèi）置，此時機床的加工精度將大大降（jiàng）低。但因（yīn）其結（jié）構簡單、反應迅速、工作穩（wěn）定可靠、調試及維修均很方便，加之（zhī）價格（gé）十分低廉，但受步進電機矩頻特性及精度、進給速度、力矩三者之間相互製約，性能的提高（gāo）受到限製。所以，經濟型數控係統目前用（yòng）於數控快走絲線切割及一些速（sù）度和精度要求不高的經濟（jì）型中走絲線切割機床（chuáng），在普通快走絲（sī）機床（chuáng）的數控化改造中也（yě）得到廣泛的應用。

　　2、精密型數控係統：精密型數控係統包括（kuò）半閉環數控係統和全閉環數控係統。半閉環數控係統一般指機床的伺服電機的位置信號（光（guāng）電編碼器）反饋到（dào）數控（kòng）係統，係統（tǒng）能自動進行位置（zhì）檢測和誤差比較，可對部分誤差進行補償控（kòng）製，因此其控製精度比開環數控係統要高，但比全閉環的數控（kòng）係（xì）統要低。全閉（bì）環數（shù）控係統除包括（kuò）機床的伺服電機（jī）的位置反饋外，還有機床工（gōng）作台的位置檢測（cè）裝置（通常用光柵尺）的（de）位置信（xìn）號反饋到係統，從而形成全部位置（zhì）隨（suí）動（dòng）控（kòng）製，係統在加工過程中自動檢測並補償所有的位置誤差。全閉環數控係統的加工（gōng）精度是最高的，但這種係統的調試、維修極（jí）其困難，而且係統的價格（gé）很高，隻適用於中、高檔的數控機床上。因為開環控製（zhì）係統的（de）價格比閉環控製係統要低（dī）得多，因此在（zài）選擇（zé）數控係統時，要考慮數控係統占整台數控機床的價格成本比例，然後根據機床的配（pèi）置情況及機床本（běn）身的要求，中、低檔機床（chuáng）采（cǎi）用開環控製係統，中、高檔機床（chuáng）采用閉環控製係統。

       三、最後是驅動單元

      也是（shì）機床控製的關鍵，不同的驅動單（dān）元能達到的加工精度也不一樣，在選擇驅動單元時，要根據加（jiā）工的工件的精度要求選擇（zé）合適的驅（qū）動單元。（驅動單元的選配）：驅動單元包括驅動裝置和電機兩（liǎng）部分：

　　1、對驅動單元的選購主要在於（yú）驅動裝置的選擇，

　　2、電機是通用的部件，性能差別隻（zhī）存在於不同的廠家和型號。驅動電（diàn）機主要可分為：反應式步進驅動電機、混合式（也稱永磁反應式）步進驅（qū）動電機和伺服驅動電機三大類。反（fǎn）應式步進驅動電機的轉子無繞組，由被勵磁的定子繞組產生反應力矩實現步進運行。混合式步進電機的轉子用永（yǒng）久磁鋼，由勵磁和（hé）永磁產生的電磁力矩實現步進運行。步進電（diàn）機（jī）受脈衝的控製，通過改變通電的順序可改變電機的旋轉方向，改變脈衝的頻率可改（gǎi）變電機的旋轉速度。步進電機有一（yī）定的步距精（jīng）度，沒有累積誤差。但步（bù）進電機的效率低，拖動負（fù）載的能力不大，脈衝當量不能太大，調速範圍不（bú）大。目前步進電機可分為兩相、三（sān）相（xiàng）、五相等幾種，常用的是五相步進電（diàn）機。在過去很長一段（duàn）時間裏，步進電機（jī）占很大（dà）的市場，但目前正（zhèng）逐步為伺服（fú）電機所取代。目前常用的伺（sì）服電機是交流伺服電機，在電（diàn）機的軸端裝有光電編碼器，通過檢測轉子角度（dù）用（yòng）以（yǐ）變頻控製。從最低（dī）轉速到最高轉速，伺服電（diàn）機都能平滑運轉，轉矩波動（dòng）小。伺服電機有較長的過載能（néng）力，有較小的轉動慣量和大的堵轉轉矩。伺服（fú）電（diàn）機有很小（xiǎo）的啟動頻率，能很快從最低（dī）轉速加速到額（é）定轉速。采用交流（liú）伺服電機作為驅動器件，可以和直流伺服電機一樣構成高精度，高性能的半閉環或閉環控製係統。由於交流伺服電機（jī）內是無刷結構，幾乎不需維修，體積相對較小，有利於（yú）轉速和功率的提高。目前已經在很大範圍內取代了直（zhí）流伺服電機。采用高速微處理器（qì）和專用數字（zì）信號處理機（ DSP ）的全（quán）數字化交流伺服係統出現後，原（yuán）來的硬件（jiàn）伺服控製變為軟件伺服控製，一些現代控（kòng）製理（lǐ）論中的先進算法得到（dào）實現，進（jìn）而大大地提（tí）高了伺服係統的性（xìng）能，因此伺服單元能較大的提（tí）高加工效（xiào）率（lǜ）及加工精度，但伺服驅動單元的價格也（yě）較高。隨著伺服控製技術的逐步提高，目前伺服驅動（dòng）單元正逐步成為驅動單元的主力軍，伺服驅動單元的價格也在逐步（bù）減低伺服驅動器有兩種。一種采用脈衝控（kòng）製（zhì）方式，此種驅動器與（yǔ）電機閉環，但（dàn）不反饋到數（shù）控係統，這種驅動器在某種程度上可稱為開環控製的伺服控（kòng）製。另一種采用電壓控製方式，通過（guò）電壓的高低進行電機的轉速控製，電機的（de）反饋信號通過驅動器反饋到數控係（xì）統進行位置控製。

　　3、選擇驅動單元時，也要（yào）考（kǎo）慮驅動單元的價格在整台數控機床中（zhōng）的比例。整台數控機床價格較低的（de）一般選擇步進驅動單元，而價格較高的機床選擇伺服（fú）驅動單元。但選擇驅動單元的同時，也要考慮驅動單元與數（shù）控係統（tǒng）的匹配問題，選擇閉環控製係統時必須選擇閉環（huán）的伺服驅動單元。交流伺服係統在許多性能方麵都優於步進電（diàn）機（jī）。但在一些要求不高的（de）場合也經常用步進電機來做執行電動機。所以，在控製係統的設計過程中要綜合考慮控製要求、成本（běn）等多方麵的因素，選（xuǎn）用適當的控製電（diàn）機。

　　四（sì）、功能（néng）選（xuǎn）擇以上是根據（jù）數（shù）控（kòng）係統的加工精度進行考慮（lǜ），除此以外，還要從數控係統的功能選擇上考慮。

　　1 ）控製軸數控係統：控製軸的數量也是選擇的關鍵。按控製軸的數量可分為兩軸聯動、四軸聯動、多軸聯動（dòng）等。控製軸的數量越多，機床所能加（jiā）工的形狀越（yuè）複雜，但其成本就越高。目前線切割割機床一般用兩個（gè）直線移動軸聯動，有錐（zhuī）度裝置的（de）附加二個（gè）直線移動軸。高檔的係統則聯動的軸更多，代表線切割機（jī）床製造業最高境界的是五軸聯動數控係統，其（qí）中四個軸分別為 XYUV 直線移動軸，一個軸為 Z 軸作上下直線移（yí）動軸，五軸聯動時（shí）可加工出（chū）比較複雜的空（kōng）間零件。當然這需要高（gāo）檔的數控係（xì）統、伺（sì）服（fú）係統以及軟件的（de）支持，對機床的要求也極高。控製軸越多，數控係統的價格（gé）成幾何級數增長。因此，在（zài）選擇數控係統時，要根據機床本身的運動軸進行選擇，多餘的控製（zhì）軸並不能提（tí）高機床的控製精度，反而增（zēng）加了數控係統的成本。

　　2 ）圖形顯示係統（tǒng）的圖形顯示功能，該功能用於模擬零件（jiàn）加工過程，顯示真實刀具（jù）在工件上的切割路徑，可以選擇直角坐（zuò）標係（xì）中的一個平麵，也可選擇不同視角的三維立體，可以在加工的同（tóng）時作實時的顯示，也可在機械鎖定的方式下作加工過程的快速描繪，是一種檢驗零件加工程序，提高（gāo）編程效率和實時監視的有效工具。上述這類問題在數控（kòng）線切割機床的功能配置時是（shì）經常遇到的，作為一個數控機床的（de）設計和銷售人員以及投資購買者，都必（bì）須清楚（chǔ）了解數控係統的各種功能用途，根據機床的實際情況為用（yòng）戶配置經濟合理、功能和價格（gé）比都比較高的數控機床，減少不必要的浪費。