數(shù)控機床/加工中心
更新時間:2020-12-21點擊次數(shù):3456次
數(shù)控機床是數(shù)字控制機床(Computernumericalcontrolmachinetools)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,用代碼化的數(shù)字表示,通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。
數(shù)控機床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現(xiàn)代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向,是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。
數(shù)控機床與傳統(tǒng)機床相比,具有以下一些特點。
1、具有高度柔性
在數(shù)控機床上加工零件,主要取決于加工程序,它與普通機床不同,不必制造,更換許多模具、夾具,不需要經(jīng)常重新調(diào)整機床。因此,數(shù)控機床適用于所加工的零件頻繁更換的場合,亦即適合單件,小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā),從而縮短了生產(chǎn)準備周期,節(jié)省了大量工藝裝備的費用。
2、加工精度高
數(shù)控機床的加工精度一般可達0.05—0.1MM,數(shù)控機床是按數(shù)字信號形式控制的,數(shù)控裝置每輸出一脈沖信號,則機床移動部件移動一具脈沖當(dāng)量(一般為0.001MM),而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進行曲補償,因此,數(shù)控機床定位精度比較高。
3、加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠
加工同一批零件,在同一機床,在相同加工條件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀軌跡完全相同,零件的一致性好,質(zhì)量穩(wěn)定。
4、生產(chǎn)率高
五軸聯(lián)動加工中心數(shù)控機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間,數(shù)控機床的主軸軸承聲速和進給量的范圍大,允許機床進行大切削量的強力切削。數(shù)控機床正進入高速加工時代,數(shù)控機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工,極大地提高了生產(chǎn)率。另外,與加工中心的刀庫配合使用,可實現(xiàn)在一臺機床上進行多道工序的連續(xù)加工,減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間,提高了生產(chǎn)率。
5、改善勞動條件
數(shù)控機床加工前是經(jīng)調(diào)整好后,輸入程序并啟動,機床就能有自動連續(xù)地進行加工,直***加工結(jié)束。操作者要做的只是程序的輸入、編輯、零件裝卸、刀具準備、加工狀態(tài)的觀測、零件的檢驗等工作,勞動強度大降低,機床操作者的勞動趨于智力型工作。另外,機床一般是結(jié)合起來,既清潔,又安全。
6、利用生產(chǎn)管理現(xiàn)代化
數(shù)控機床的加工,可預(yù)先精確估計加工時間,對所使用的刀具、夾具可進行規(guī)范化,現(xiàn)代化管理,易于實現(xiàn)加工信息的標(biāo)準化,已與計算機輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM)有機地結(jié)合起來,是現(xiàn)代化集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)[1]。
數(shù)控機床的基本組成包括加工程序載體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、機床主體和其他輔助裝置。機床主機是數(shù)控機床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、旋轉(zhuǎn)工作臺、主軸箱、進給機構(gòu)、刀架及自動換刀裝置等機械部件。它是在數(shù)控機床上自動地完成各種切削加工的機械部分。與傳統(tǒng)的機床相比,數(shù)控機床主體具有如下結(jié)構(gòu)特點:
1)采用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的機床新結(jié)構(gòu)。通常用提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜剛度、增加阻尼、調(diào)整結(jié)構(gòu)件質(zhì)量和固有頻率等方法來提高機床主機的剛度和抗震性,使機床主體能適應(yīng)數(shù)控機床連續(xù)自動地進行切削加工的需要。采取改善機床結(jié)構(gòu)布局、減少發(fā)熱、控制溫升及采用熱位移補償?shù)却胧?,可減少熱變形對機床主機的影響。
2)廣泛采用高性能的主軸軸承伺服驅(qū)動和進給伺服驅(qū)動裝置,使數(shù)控機床的傳動鏈縮短,簡化了機床機械傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
3)采用高傳動效率、高精度、無間隙的傳動裝置和精密軸承運動部件,如高精密滾柱軸承、滾珠絲杠螺母副、塑料滑動導(dǎo)軌、直線滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。
數(shù)控機床輔助裝置是保證充分發(fā)揮數(shù)控機床功能所必需的配套裝置,常用的輔助裝置包括:氣動、液壓裝置,排屑裝置,冷卻、潤滑裝置,回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控分度頭,防護,照明等各種輔助裝置[1]。
數(shù)控機床綜合了機械、自動化、計算機、測量、微電子等***新技術(shù),使用了多種傳感器,在數(shù)控機床上應(yīng)用的傳感器主要有光電編碼器、直線光柵、接近開關(guān)、溫度傳感器、霍爾傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、壓力傳感器、液位傳感器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、速度傳感器等,主要用來檢測位置、直線位移和角位移、速度、壓力、溫度等。
1、數(shù)控機床對傳感器的要求
1)可靠性高和抗干擾性強;
2)滿足精度和速度的要求;
3)使用維護方便,適合機床運行環(huán)境;
4)成本低。
不同種類數(shù)控機床對傳感器的要求也不盡相同,一般來說,大型機床要求速度響應(yīng)高,中型和高精度數(shù)控機床以要求精度為主。
***臺加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數(shù)控臥式鏜銑床的基礎(chǔ)上增加了自動換刀裝置,從而實現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。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(jīng)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(chǎn)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。