第二节 数控机床的分类 第三节 数控机床加工的特点
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第二节 数控机床的分类
有多种分类方法。
一、按加工工艺方法分类
1、一般数控机床:
. 如车削类的数控车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿
轮加工机床等。
. 如成型类的数控压力机、数控冲床、数控弯管机、数
控折弯机、数控电火花加工机床等。
. 如非加工类的数控多坐标测量机、自动绘图机及工业
机器人等。
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2、数控加工中心:
. 配备有刀库和自动换刀装置的数控加工机床称为数控
加工中心,其特点是在同一数控设备上可进行车、铣、镗、
钻等多种工序的加工。
. 加工中心可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位
误差,减少了机床的台数和占地面积,缩短了辅助时间,
提高了生产效率和加工质量。
二、按控制系统功能特点分类:
1、点位控制数控机床:
. 特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置
的精确定位,在移动和定位过程中不能进行任何加工。如数
控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机以及数控弯
管机等。
2、直线控制数控机床:
. 特点是机床移动部件不仅能够实现由一个位置到另一个
位置的精确移动定位,而且能够实现平行坐标轴方向的直线
切削加工运动。如简易数控车床、数控镗铣床等。
3、轮廓控制数控机床:
. 特点是能够对两个或两个以上坐标轴同时进行切削加工
控制,不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标,而且能
控制整个加工过程中每一点的速度和位移,将工件加工成一
定的轮廓形状。如数控车床、数控铣床、数控磨床、数控切
割机、数控电火花加工机床以及数控绘图机等。
. 轮廓控制系统的结构最为复杂,在加工过程中需要不断进
行插补运算,并进行相应的速度与位移控制。
三、按伺服系统的特点分类
1、开环控制数控机床:
. 特点是控制系统不带反馈装置,通常使用步进电动机为伺
服执行机构。结构简单、成本低,但精度不高,适于简易数控
机床。
2、半闭环控制数控机床:
. 特点是在开环控制数控机床的传动丝杠上装有角位移检测
装置,通过检测丝杠的转角,间接地检测机床移动部件的位移,
然后反馈到数控装置中去。应用较普遍。
3、闭环控制数控机床:
. 特点是在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置,将测
量到的实际位移值反馈到数控装置中,与输入的指令位移值进行
比较,用差值对机床进行控制,使移动部件按照实际需要的位移
量运动,最终实现移动部件的精确运动和定位。
四、按控制系统的功能水平分类:
. 可分为高、中、低档(经济型)三种。这种分类方法没有明
确的分类一句,比较笼统,随时间而变化。参考的方面有:
1、主轴功能:不能自动变速,可以自动无级变速,甚至具有C轴
功能。
2、分辨率和进给速度:分辨率为10um、1um、0.1um。进给速度
为8-15、15-24、15-100m/min。
3、伺服进给类型:开环(步进电动机进给系统),半闭环(直流
伺服系统),闭环控制(直流和交流伺服系统)。
4、联动轴数:2-3轴,2-4轴和2-5轴以上。
5、通讯功能:无通讯功能,有通讯接口(RS232/RS485),有制
造自动化协议通讯接口(MAP,Manufacturing Automation Protocol)
,有联网功能。
6、显示功能:简单的数码显示、字符显示,较齐全的字符图形显
示,三维图形显示。
7、内装可编程控制器(PLC):无内装,有内装,增强型PLC。
8、主CPU:8位,16位,32位,64位。
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第三节 数控机床加工的特点
一、数控机床的加工特点:
1、加工精度高:脉冲当量普遍可达0.001毫米,定位精度
普遍可达0.03毫米,重复定位精度为0.01毫米。
2、对加工对象的适应性强:改变加工零件时只需重新编制
(更换)程序,输入新的程序就能实现对新的零件的加工。
3、自动化程度高,劳动强度低:对零件的加工是按事先编
好的程序自动完成,操作者不需要进行繁杂的重复性手工
操作。
4、生产效率高: 一台机床可实现多道工序的连续加工,零
件安装调整时间短。
5、良好的经济效益:在单件、小批量生产情况下,节省了生
产费用,减少了废品率,一机多用,提高了企业的竞争能力。
6、有利于现代化管理:使用数字信息与标准代码输入,适于
数字计算机连网,成为柔性制造系统
(FMS,Flexible Manufacturing System)和计算机集成制造系
统(CIMS,Computer Integated Manufacturing System)的基础。
二、数控机床的使用特点:
1、数控机床对操作维修人员的要求:
操作人员:除了应具有一定的工艺知识和普通机床的操作经验
之外,还应对数控机床的结构特点、工作原理以及程序编制进
行专门的技术理论培训和操作训练。
维修人员:应有较高的理论知识和维修技术,机修人员要懂得
一些数控机床的电气维护知识,电修人员要了解数控机床的结
构和程序编制。维修人员应有比较宽的机、电、液专业知识。
目前主要的数控机床生产厂家都成立了数控机床培训服务中心,
各高等院校也纷纷建立了数控培训中心或基地。
2、数控机床对夹具和刀具的要求:
单件生产一般采用通用夹具,批量生产应使用专用夹具。
刀具特点:较高的精度、耐用度和几何尺寸稳定,可实现机外
预调、快速换刀,具有柄部标准系列,较好控制切削的折断、
卷曲和排除,良好的可冷却性能。
三、数控机床的应用范围:
1、多品种、小批量生产的零件。
2、形状、结构比较复杂的零件。
3、需要频繁改型的零件。
4、价值昂贵、不容许报废的关键零件。
5、需要最少周期的急需零件。
6、批量较大、精度要求高的零件。
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