什么是數(shù)控機床
數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,從而使機床動作并加工零件。
數(shù)控機床的控制單元
數(shù)控機床的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成,它是數(shù)控機床的大腦。
與普通機床相比,數(shù)控機床有如下特點:
●加工精度高,具有穩(wěn)定的加工質量;
●可進行多坐標的聯(lián)動,能加工形狀復雜的零件;
●加工零件改變時,一般只需要更改數(shù)控程序,可節(jié)省生產準備時間;
●機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高(一般為普通機床的3~5倍);
●機床自動化程度高,可以減輕勞動強度;
●對操作人員的素質要求較高,對維修人員的技術要求更高。
數(shù)控機床一般由下列幾個部分組成:
●主機,他是數(shù)控機床的主題,包括機床身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。他是用于完成各種切削加工的機械部件。
●數(shù)控裝置,是數(shù)控機床的核心,包括硬件(印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等)以及相應的軟件,用于輸入數(shù)字化的零件程序,并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能。
●驅動裝置,他是數(shù)控機床執(zhí)行機構的驅動部件,包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實現(xiàn)主軸和進給驅動。當幾個進給聯(lián)動時,可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
●輔助裝置,指數(shù)控機床的一些必要的配套部件,用以保證數(shù)控機床的運行,如冷卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉臺和數(shù)控分度頭,還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。
●編程及其他附屬設備,可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。
自從1952年美國麻省理工學院研制出世界上第一臺數(shù)控機床以來,數(shù)控機床在制造工業(yè),特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應用,數(shù)控技術無論在硬件和軟件方面,都有飛速發(fā)展。
加工中心
加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數(shù)控機床。工件在加工中心上經一次裝夾后,能對兩個以上的表面完成多種工序的加工,并且有多種換刀或選刀功能,從而使生產效率大大提高。
加工中心按其加工工序分為鏜銑和車削兩大類,按控制軸數(shù)可分為三軸、四軸和五軸加工中心。
數(shù)控機床:
車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法,所謂機械加工,就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀,包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設備都稱為機床,數(shù)控機床就是在普通機床上發(fā)展過來的,數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。
給機床裝上數(shù)控系統(tǒng)后,機床就成了數(shù)控機床。當然,普通機床發(fā)展到數(shù)控機床不只是加裝系統(tǒng)這么簡單,例如:從銑床發(fā)展到加工中心,機床結構發(fā)生變化,最主要的是加了刀庫,大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。
我們一般所說的數(shù)控設備,主要是指數(shù)控車床和加工中心。
數(shù)控機床除了銑鏜加工中心,數(shù)控銑床,數(shù)控車床以外,還有數(shù)控鈑金設備,包括數(shù)控折彎機。
數(shù)控設備有通用加工編程NC語言和刀軌編程APT語言。
普通數(shù)控銑床不加刀庫。裝了刀庫的叫加工中心。好處就是可以不用換機器,減少重新裝夾累計誤差和不同的機床誤差。
3軸機床(工作臺X.Y向動,刀軸Z向動)最廣泛,用于加工模具等帶復雜曲面的小批量產品。
4軸(刀軸擺動)可在一個工位上,加工三軸機床無法加工的倒扣面,死角。
4軸(加旋轉軸),類似于車床的旋轉軸加工方式??蓪⒘慵@某一軸翻轉任意角度進行加工(一次裝夾,加工上下前后4個工位)。減少了夾具和重復安裝誤差。優(yōu)勢在于加工軸類、盤類、人工骨骼等。
5軸(刀軸兩向擺)可以在一個工位上,一次加工產品上所有無法加工的倒扣面和死角。而對應的4軸只能分兩次加工。
五軸(工作臺兩向擺動/轉動)可加工所有未被夾具包裹的面。理論上只要兩個工位即可。而且刀軸永遠垂直于加工面。精度極高,質量極好。
五軸(刀軸與工作臺組合擺動)也有獨到之處,能夠達到5軸(刀軸兩向擺)相似的效果。
七軸以上聯(lián)動機床(或叫并聯(lián)機床)是近些年出現(xiàn)的高科技機床。用于加工飛機發(fā)動機渦輪葉片,潛艇螺旋槳等軍方和航空航天高精度曲面。機床有7個自由度。能夠達到的加工精度是普通多軸高精度數(shù)控機床所無法比擬的。而且表面質量超棒。
我國于1958年開始研制數(shù)控機床,成功試制出配有子管數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床,1965年開始批量生產配有晶體管數(shù)控系統(tǒng)的三坐標數(shù)控銑床。經過幾十年的發(fā)展,目前的數(shù)控機床已實現(xiàn)了計算機控制并在工業(yè)界得到廣泛應用,在模具制造行業(yè)的應用尤為普及。
這是制造技術發(fā)展過程中的一個重大突破,標志著制造領域中數(shù)控加工時代的開始。數(shù)控加工是現(xiàn)代制造技術的基礎,這一發(fā)明對于制造行業(yè)而言,具有劃時代的意義和深遠的影響。世界上主要工業(yè)發(fā)達國家都十分重視數(shù)控加工技術的研究和發(fā)展。
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