CNC數(shù)控機(jī)床加工是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)控制數(shù)控機(jī)床,其工作原理基于計(jì)算機(jī)指令和數(shù)字算法的精確控制,CNC機(jī)床是現(xiàn)代創(chuàng)造業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種設(shè)備,它能夠高效地完成各種加工任務(wù)。
CNC工作原理
1、數(shù)控系統(tǒng)
CNC機(jī)床的核心是數(shù)控系統(tǒng),它由計(jì)算機(jī)、控制器和驅(qū)動(dòng)器等組成;計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)處理加工程序和運(yùn)動(dòng)控制指令,控制器將計(jì)算機(jī)生成的指令轉(zhuǎn)化為電信號(hào),驅(qū)動(dòng)器則將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
2、加工程序
CNC機(jī)床的加工程序是由一系列指令組成的,這些指令描述了工件的幾何形狀、加工路徑和切削參數(shù)等信息,加工程序可以通過(guò)計(jì)算機(jī)編程軟件生產(chǎn),可以通過(guò)CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。
3、坐標(biāo)系
CNC機(jī)床采用坐標(biāo)系來(lái)描述工件和刀具的位置;常見(jiàn)的坐標(biāo)系有直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)系;直角坐標(biāo)系以機(jī)床坐標(biāo)系為基準(zhǔn),通過(guò)X、Y、Z軸來(lái)表示工件的位置;極坐標(biāo)系以工件中心為基準(zhǔn),通過(guò)半徑和角度來(lái)表示工件的位置。
4、運(yùn)動(dòng)控制
CNC機(jī)床通過(guò)控制機(jī)電和伺服系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工件和刀具的運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)控制包括直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)兩種方式;直線插補(bǔ)是指沿直路線徑進(jìn)行加工,圓弧插補(bǔ)是指沿圓弧路徑進(jìn)行加工;運(yùn)動(dòng)控制可以實(shí)現(xiàn)高精度的定位和運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)節(jié)。
5、反饋系統(tǒng)
CNC機(jī)床通常配備有反饋系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制加工過(guò)程;常見(jiàn)的反饋系統(tǒng)有編碼器、傳感器和測(cè)量?jī)x器等。反饋系統(tǒng)可以提供位置,速度和力等參數(shù)的反饋信號(hào),以便及時(shí)調(diào)整運(yùn)動(dòng)控制和切削參數(shù)。
CNC數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)
1、適應(yīng)性強(qiáng)
數(shù)控機(jī)床上加工新工件時(shí),只需重新編制新工件的加工程序,就能實(shí)現(xiàn)新工件的加工,數(shù)控起床加工工件時(shí),只需要簡(jiǎn)單的夾具,不需要制作成批的工裝夾具,更不需要反復(fù)調(diào)整機(jī)床,因此,特別適合單件、小批量及試制新產(chǎn)品的工件加工,對(duì)于普通機(jī)床很難加工的精密復(fù)雜零件,數(shù)控機(jī)床也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。
2、加工精度高
數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字指令進(jìn)行加工的,目前數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量普遍達(dá)到了0.001mm,而且進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲桿螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償,因此,數(shù)控機(jī)床能達(dá)到很高的加工精度。對(duì)于中、小型數(shù)控機(jī)床,定位精度普遍可達(dá)0.03mm,重復(fù)定位精度為0.01mm。此外,數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性,制造精度高,數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)加工方式表面人為的干擾因素,同一批零件的尺寸一致性好,產(chǎn)品合格率高,加工質(zhì)量十分穩(wěn)定。
3、生產(chǎn)效率高
工件加工所需時(shí)間包括機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間、數(shù)控機(jī)床能有效地減少這兩部分時(shí)間;數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍都比普遍機(jī)床設(shè)備的范圍大,因此數(shù)控機(jī)床每一道工序都可選用最有利的切削用量;從快速移動(dòng)到停止采用加速、減速措施,既提高運(yùn)動(dòng)速度,又保證定位精度,有效地降低機(jī)動(dòng)時(shí)間。
4、勞動(dòng)強(qiáng)度低
數(shù)控設(shè)備的工作是按照預(yù)先編制好的加工程序自動(dòng)連續(xù)完成的,操作者除輸入加工程序或操作鍵盤、裝卸工件、關(guān)鍵工序的中間測(cè)量及觀看設(shè)備運(yùn)行之外,不需要進(jìn)行繁瑣、重復(fù)手工的操作,這使工人的勞動(dòng)條件大為改善。
5、良好的經(jīng)濟(jì)效益
雖然數(shù)控設(shè)備的價(jià)格昂貴,分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的設(shè)備費(fèi)用較大,但是使用數(shù)控設(shè)備會(huì)節(jié)省許多其它費(fèi)用,特別是不需要設(shè)計(jì)制造專用工裝夾具,加工精度穩(wěn)定,廢品率低,減少調(diào)度環(huán)節(jié)等,所以整體成本下降,可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
6、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化
采用數(shù)控機(jī)床能準(zhǔn)確地計(jì)算產(chǎn)品單個(gè)工時(shí),合理安排生產(chǎn);數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼處理、控制加工,為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化創(chuàng)造了條件,并有效地簡(jiǎn)化了檢驗(yàn)、工夾具和半成品質(zhì)檢的信息傳遞。
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