隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電產(chǎn)品日趨精密復(fù)雜。產(chǎn)品的精度要求越來越高、更新?lián)Q代的周期也越來越短,從而促進(jìn)了現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展。尤其是宇航、軍工、造船、汽車和模具加工等行業(yè),用普通機(jī)床進(jìn)行加工(精度低、效率低、勞動度大)已無法滿足生產(chǎn)要求,從而一種新型的用數(shù)字程序控制的機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。這種機(jī)床是一種綜合運(yùn)用了計算機(jī)技術(shù)、自動控制、精密測量和機(jī)械設(shè)計等新技術(shù)的機(jī)電一體化典型產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)(數(shù)控系統(tǒng))的自動化機(jī)床。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼,或其他符號編碼指令(刀具移動軌跡信息)規(guī)定的程序。具體地講,把數(shù)字化了的刀具移動軌跡的信息輸入到數(shù)控裝置,經(jīng)過譯碼、運(yùn)算,從而實現(xiàn)控制刀具與工件相對運(yùn)動,加工出所需要的零件的機(jī)床,即為數(shù)控機(jī)床。
1. 數(shù)控機(jī)床工作原理
按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求,編寫零件的加工程序,然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置,通過數(shù)控裝置控制機(jī)床的主軸運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動、更換刀具,以及工件的夾緊與松開,冷卻、潤滑泵的開與關(guān),使刀具、工件和其它輔助裝置嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作,從而加工出符合圖紙要求的零件。
2. 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)
數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體四個部分組成。
數(shù)控機(jī)床的加工過程
1)控制介質(zhì) 控制介質(zhì)以指令的形式記載各種加工信息,如零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)和刀具運(yùn)動等,將這些信息輸入到數(shù)控裝置,控制數(shù)控機(jī)床對零件切削加工。
2)數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心,其功能是接受輸入的加工信息,經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算和邏輯處理,向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖,并通過伺服系統(tǒng)控制機(jī)床運(yùn)動部件按加工程序指令運(yùn)動。
3)伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動裝置組成,通常所說數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控裝置與伺服系統(tǒng)的集成,因此說伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)。數(shù)控裝置發(fā)出的速度和位移指令控制執(zhí)行部件按進(jìn)給速度和進(jìn)給方向位移。每個進(jìn)給運(yùn)動的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng),有的伺服系統(tǒng)還有位置測量裝置,直接或間接測量執(zhí)行部件的實際位移量,并反饋給數(shù)控裝置,對加工的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
4)機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床的本體與普通機(jī)床基本類似,不同之處是數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單、剛性好,傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠代替普通機(jī)床的絲杠和齒條傳動,主軸變速系統(tǒng)簡化了齒輪箱,普遍采用變頻調(diào)速和伺服控制。