數控機床/加工中心
更新時(shí)間:2020-12-21點(diǎn)擊次數:3395次
數控機床是數字控制機床(Computernumericalcontrolmachinetools)的簡(jiǎn)稱(chēng),是一種裝有程序控制系統的自動(dòng)化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,并將其譯碼,用代碼化的數字表示,通過(guò)信息載體輸入數控裝置。經(jīng)運算處理由數控裝置發(fā)出各種控制信號,控制機床的動(dòng)作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動(dòng)地將零件加工出來(lái)。
數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問(wèn)題,是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機床,代表了現代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向,是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。
數控機床與傳統機床相比,具有以下一些特點(diǎn)。
1、具有高度柔性
在數控機床上加工零件,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)常重新調整機床。因此,數控機床適用于所加工的零件頻繁更換的場(chǎng)合,亦即適合單件,小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),從而縮短了生產(chǎn)準備周期,節省了大量工藝裝備的費用。
2、加工精度高
數控機床的加工精度一般可達0.05—0.1MM,數控機床是按數字信號形式控制的,數控裝置每輸出一脈沖信號,則機床移動(dòng)部件移動(dòng)一具脈沖當量(一般為0.001MM),而且機床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數控裝置進(jìn)行曲補償,因此,數控機床定位精度比較高。
3、加工質(zhì)量穩定、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)量穩定。
4、生產(chǎn)率高
五軸聯(lián)動(dòng)加工中心數控機床可有效地減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間,數控機床的主軸軸承聲速和進(jìn)給量的范圍大,允許機床進(jìn)行大切削量的強力切削。數控機床正進(jìn)入高速加工時(shí)代,數控機床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)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(shí)現在一臺機床上進(jìn)行多道工序的連續加工,減少了半成品的工序間周轉時(shí)間,提高了生產(chǎn)率。
5、改善勞動(dòng)條件
數控機床加工前是經(jīng)調整好后,輸入程序并啟動(dòng),機床就能有自動(dòng)連續地進(jìn)行加工,直***加工結束。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(guān)測、零件的檢驗等工作,勞動(dòng)強度大降低,機床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。另外,機床一般是結合起來(lái),既清潔,又安全。
6、利用生產(chǎn)管理現代化
數控機床的加工,可預先精確估計加工時(shí)間,對所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規范化,現代化管理,易于實(shí)現加工信息的標準化,已與計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)有機地結合起來(lái),是現代化集成制造技術(shù)的基礎[1]。
數控機床的基本組成包括加工程序載體、數控裝置、伺服驅動(dòng)裝置、機床主體和其他輔助裝置。機床主機是數控機床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、旋轉工作臺、主軸箱、進(jìn)給機構、刀架及自動(dòng)換刀裝置等機械部件。它是在數控機床上自動(dòng)地完成各種切削加工的機械部分。與傳統的機床相比,數控機床主體具有如下結構特點(diǎn):
1)采用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的機床新結構。通常用提高結構系統的靜剛度、增加阻尼、調整結構件質(zhì)量和固有頻率等方法來(lái)提高機床主機的剛度和抗震性,使機床主體能適應數控機床連續自動(dòng)地進(jìn)行切削加工的需要。采取改善機床結構布局、減少發(fā)熱、控制溫升及采用熱位移補償等措施,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動(dòng)和進(jìn)給伺服驅動(dòng)裝置,使數控機床的傳動(dòng)鏈縮短,簡(jiǎn)化了機床機械傳動(dòng)系統的結構。
3)采用高傳動(dòng)效率、高精度、無(wú)間隙的傳動(dòng)裝置和精密軸承運動(dòng)部件,如高精密滾柱軸承、滾珠絲杠螺母副、塑料滑動(dòng)導軌、直線(xiàn)滾動(dòng)導軌、靜壓導軌等。
數控機床輔助裝置是保證充分發(fā)揮數控機床功能所必需的配套裝置,常用的輔助裝置包括:氣動(dòng)、液壓裝置,排屑裝置,冷卻、潤滑裝置,回轉工作臺和數控分度頭,防護,照明等各種輔助裝置[1]。
數控機床綜合了機械、自動(dòng)化、計算機、測量、微電子等***新技術(shù),使用了多種傳感器,在數控機床上應用的傳感器主要有光電編碼器、直線(xiàn)光柵、接近開(kāi)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、旋轉變壓器、感應同步器、速度傳感器等,主要用來(lái)檢測位置、直線(xiàn)位移和角位移、速度、壓力、溫度等。
1、數控機床對傳感器的要求
1)可靠性高和抗干擾性強;
2)滿(mǎn)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(lèi)數控機床對傳感器的要求也不盡相同,一般來(lái)說(shuō),大型機床要求速度響應高,中型和高精度數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。它在數控臥式鏜銑床的基礎上增加了自動(dòng)換刀裝置,從而實(shí)現了工件一次裝夾后即可進(jìn)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(dòng)換刀裝置的一種高度自動(dòng)化的多功能數控機床。工件在加工中心上經(jīng)一次裝夾后,能對兩個(gè)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(chē)削兩大類(lèi),按控制軸數可分為三軸、四軸和五軸加工中心。