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数控机床的特点、分类、组成及工作原理 时间:2019-01-18 09:05:45     来源:红树林数控培训

数控机床的特点

1、加工精度

数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的。目前数控机床的脉冲当量普遍达到了0.001mm,而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿,因此,数控机床能达到很高的加工精度。

对加工对象的适应性强

在数控机床上改变加工零件时,只需从新编制(更换)程序,输入新的程序就能实现对新的零件的加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利。

2、自动化程度高,劳动强度低

数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的,操作者除了安放穿孔带或操作键盘、装卸工件、关键工序的中间检测以及观察机床运行之外,不需要进行繁杂的重复性手工操作,劳动强度与紧张程度均可大为减轻,加上数控机床一般都具有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却和自动润滑装置,操作者的劳动条件也大为改善。

3、生产效率高 

数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此,数控机床每一道工序都选用最有利的切削用量。由于数控机床的结构刚性好,因此允许进行大切削量的强力切削,这就提高了数控机床的切削功率,节省了机动时间。

数控机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床,故节省了零件安装、调整时间。数控机床加工质量稳定,一般只做首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验,因此节省了停机检验时间。

4、良好的经济效益

在单件、小批量生产的情况下,使用数控机床加工,可节省划线工时,减少调整、加工和检验时间,节省了直接生产费用;使用数控机床加工零件一般不需要制作专用夹具,节省了工艺装备费用;数控机床加工精度稳定,减少了废品率,使生产成本进一步下降。

5、有利于现代化管理

采用数控机床加工,能准确地计算出零件加工工时和费用,并有效地简化了检验夹具、半成品的管理工作,这些特点都有利于现代化的生产管理。

 

数控机床的组成

数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成

 

数控机床的分类

1、按加工工艺方法分类

普通数控机床:

为了不同的工艺需要,普通数控机床有数控车床、铣床、钻床、镗床及磨床等,而且每一类又有很多品种。

数控加工中心: 

数控加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。典型的数控加工中心有镗铣加工中心和车削加工中心。

多坐标数控机床:

多坐标联动的数控机床,其特点是数控装置能同时控制的轴数较多,机床结构也较复杂。坐标轴数的多少取决于加工零件的复杂程度和工艺要求,现在常用的有四、五、六坐标联动的数控机床。

数控特种加工机床:

数控特种加工机床包括电火花加工机床、数控线割机床、数控激光切割机床等。

2、按控制运动的方式分类

点位控制数控机床:

这类机床只控制运动部件从一点移动到另一点的准确位置,在移动过程中不进行加工,对两点间的移动速度和运动轨迹没有严格要求,可以沿多个坐标同时移动,也可以沿各个坐标先后移动。采用点位控制的机床有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床和数控测量机等。

直线控制数控机床:

这类机床不仅要控制点的准确定位,而且要控制(或工作台)以一定的速度沿与坐标轴平行的方向进行切削加工。

轮廓控制数控机床:

这类机床能够对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的平面或空间运动轨迹能满足零件轮廓的要求。

轮廓控制数控机床有数控铣床、车床、磨床和加工中心等。

按所用进给伺服系统的类型分类

开环数控机床:

开环数控机床采用开环进给伺服系统,伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。 

闭环数控机床:

闭环数控机床的进给伺服系统是按闭环原理工作的,带有直线位移检测装置,直接对工作台的实际位移量进行检测。伺服驱动部件通常采用直流伺服电动机和交流伺服电动机。

半闭环数控机床:

这类控制系统与闭环控制系统的区别在于采用角位移检测元件,检测反馈信号不是来自工作台,而是来自与电动机相联系的角位移检测元件。

按所给数控装置类型分类

硬件式数控机床:

硬件式数控机床(NC机床)使用硬件式数控装置,它的输入、查补运算和控制功能都由专用的固定组合逻辑电路来实现,不同功能的机床,其结合逻辑电路也不相同。改变或增减控制、运算功能时,需要改变数控装置的硬件电路。

软件式数控机床:

这类数控机床使用计算机数控装置(CNC)。此数控装置的硬件电路是由小型或微型计算机再加上通用或专用的大规模集成电路制成。数控机床的主要功能几乎全部由系统软件来实现,所以不同功能的机床其系统软件也就不同,而修改或增减系统功能时,不需改变硬件电路,只需改变系统软件。

按数控装置的功能水平分类 

按此分类方法可将数控机床分为低、中、高档三类。[1] 

数控机床的工作原理

1、根据被加工零件的图样与工艺规程,用规定的代码和程序格式编写加工程序。

2、将所编程序指令输入机床数控装置。

3、数控装置将程序(代码)进行译码、运算之后,向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制在发出信号,以驱动机床的各运动部件,并控制所需要的辅助动作,最后加工出合格的零件。

参考百度百科:数控技术专业_百度百科

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