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数控机床/加工中心

更新时间:2020-12-21点击次数:555次

  

  数控机床是数字控制机床(Computernumericalcontrolmachinetools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。

  数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。

  数控机床与传统机床相比,具有以下一些特点。

  1、具有高度柔性

  在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序,它与普通机床不同,不必制造,更换许多模具、夹具,不需要经常重新调整机床。因此,数控机床适用于所加工的零件频繁更换的场合,亦即适合单件,小批量产品的生产及新产品的开发,从而缩短了生产准备周期,节省了大量工艺装备的费用。

  2、加工精度高

  数控机床的加工精度一般可达0.05—0.1MM,数控机床是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一脉冲信号,则机床移动部件移动一具脉冲当量(一般为0.001MM),而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行曲补偿,因此,数控机床定位精度比较高。

  3、加工质量稳定、可靠

  加工同一批零件,在同一机床,在相同加工条件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀轨迹完全相同,零件的一致性好,质量稳定。

  4、生产率高

  五轴联动加工中心数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间,数控机床的主轴轴承声速和进给量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削。数控机床正进入高速加工时代,数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工,极大地提高了生产率。另外,与加工中心的刀库配合使用,可实现在一台机床上进行多道工序的连续加工,减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产率。

  5、改善劳动条件

  数控机床加工前是经调整好后,输入程序并启动,机床就能有自动连续地进行加工,直***加工结束。操作者要做的只是程序的输入、编辑、零件装卸、刀具准备、加工状态的观测、零件的检验等工作,劳动强度大降低,机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外,机床一般是结合起来,既清洁,又安全。

  6、利用生产管理现代化

  数控机床的加工,可预先精确估计加工时间,对所使用的刀具、夹具可进行规范化,现代化管理,易于实现加工信息的标准化,已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合起来,是现代化集成制造技术的基础[1]。

  数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、旋转工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比,数控机床主体具有如下结构特点:

  1)采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性,使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施,可减少热变形对机床主机的影响。

  2)广泛采用高性能的主轴轴承伺服驱动和进给伺服驱动装置,使数控机床的传动链缩短,简化了机床机械传动系统的结构。

  3)采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和精密轴承运动部件,如高精密滚柱轴承、滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。

  数控机床辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置,常用的辅助装置包括:气动、液压装置,排屑装置,冷却、润滑装置,回转工作台和数控分度头,防护,照明等各种辅助装置[1]。

  数控机床综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等***新技术,使用了多种传感器,在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、接近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等,主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。

  1、数控机床对传感器的要求

  1)可靠性高和抗干扰性强;

  2)满足精度和速度的要求;

  3)使用维护方便,适合机床运行环境;

  4)成本低。

  不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同,一般来说,大型机床要求速度响应高,中型和高精度数控机床以要求精度为主。

  ***台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置,从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。工件在加工中心上经一次装夹后,能对两个以上的表面完成多种工序的加工,并且有多种换刀或选刀功能,从而使生产效率大大提高。

  加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类,按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心。


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