1965 年,第三代集成電路數(shù)控裝置問世,其體積更小、功率消耗更低,可靠性顯著提高,價格進一步下降,有力地促進了數(shù)控機床品種和產(chǎn)量的增長。60 年代末,出現(xiàn)了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數(shù)控系統(tǒng)(DNC,又稱群控系統(tǒng)),以及采用小型計算機控制的計算機數(shù)控系統(tǒng)(CNC),使數(shù)控裝置邁入以小型計算機化為特征的第四代。1974 年,使用微處理器和半導體存貯器的微型計算機數(shù)控裝置(MNC,即第五代數(shù)控系統(tǒng))研制成功。與第三代相比,第五代數(shù)控裝置的功能提升了一倍,而體積縮小至原來的 1/20,價格降低了 3/4,可靠性也大幅提高。80 年代初,隨著計算機軟、硬件技術的進步,出現(xiàn)了具備人機對話式自動編制程序功能的數(shù)控裝置,且數(shù)控裝置愈發(fā)小型化,可直接安裝在機床上,同時數(shù)控機床的自動化程度進一步提升,具備自動監(jiān)控刀具破損和自動檢測工件等功能 。立式數(shù)控機床占地面積小,適合盤類、板類零件的垂直加工。深圳多功能數(shù)控機床按需設計
主軸部件是數(shù)控機床實現(xiàn)切削加工的部件,主要由主軸、主軸電機、主軸軸承、傳動裝置等組成。主軸的作用是帶動刀具或工件旋轉,實現(xiàn)切削運動。主軸電機為 spindle 提供動力,現(xiàn)代數(shù)控機床多采用交流伺服電機,具有調(diào)速范圍廣、輸出功率大、響應速度快等優(yōu)點。主軸軸承的性能直接影響主軸的旋轉精度和剛度,常用的軸承類型有滾動軸承和靜壓軸承。滾動軸承具有摩擦系數(shù)小、安裝方便的特點,廣泛應用于各種數(shù)控機床;靜壓軸承則通過壓力油膜支撐主軸,具有極高的旋轉精度和剛度,適用于高精度加工機床。主軸傳動裝置用于將主軸電機的動力傳遞給主軸,常見的傳動方式有齒輪傳動、帶傳動和直接傳動。齒輪傳動可實現(xiàn)較大的傳動比和扭矩傳遞,適用于大切削量加工;帶傳動具有結構簡單、噪聲低的優(yōu)點,常用于小型數(shù)控機床;直接傳動則將主軸電機與主軸直接連接,傳動效率高,運動平穩(wěn),適用于高速加工中心。惠州多功能數(shù)控機床哪家好高速數(shù)控機床主軸轉速高,縮短切削時間,大幅提高生產(chǎn)效率。
數(shù)控機床的定義與基本概念:數(shù)控機床,即數(shù)字控制機床(Computer Numerical Control Machine Tools),是一種裝備了程序控制系統(tǒng)的自動化機床。其控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理由控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,以代碼化的數(shù)字形式呈現(xiàn)。通過信息載體將這些數(shù)字信息輸入數(shù)控裝置,經(jīng)運算處理后,數(shù)控裝置發(fā)出各類控制信號,從而精細控制機床的動作,按照圖紙要求的形狀和尺寸,自動完成零件的加工。與傳統(tǒng)機床相比,數(shù)控機床極大地提升了加工的精度和效率,能出色地完成復雜、精密、小批量、多品種的零件加工任務,是一種極具柔性和高效能的自動化機床,充分體現(xiàn)了現(xiàn)代機床控制技術的發(fā)展走向,屬于典型的機電一體化產(chǎn)品 。例如,在航空航天領域制造發(fā)動機葉片時,傳統(tǒng)機床難以達到高精度要求,而數(shù)控機床憑借其精確的程序控制,可實現(xiàn)葉片復雜曲面的精細加工,滿足航空零件的嚴苛標準。
數(shù)控機床的數(shù)控編程技術:數(shù)控編程是將零件的設計信息轉化為數(shù)控機床能夠執(zhí)行的加工指令的過程,主要分為手工編程和自動編程。手工編程適用于簡單零件的加工,編程人員根據(jù)零件圖紙和加工工藝要求,直接編寫 G 代碼和 M 代碼。這種編程方式對編程人員的要求較高,需要熟悉數(shù)控系統(tǒng)的指令格式和加工工藝知識。自動編程則借助 CAD/CAM 軟件,如 UG、MasterCAM、SolidWorks 等,首先在 CAD 模塊中完成零件的三維建模,然后在 CAM 模塊中進行加工工藝規(guī)劃,選擇刀具、設置切削參數(shù)、生成刀具路徑,由軟件自動生成數(shù)控加工程序。自動編程具有效率高、準確性好的特點,適用于復雜零件的編程,能夠很大縮短編程時間,提高編程質量,并且可以通過軟件的仿真功能對編程結果進行驗證和優(yōu)化 。高速加工中心采用直線電機驅動,加速度高且運動平穩(wěn)。
在航空航天領域,數(shù)控機床發(fā)揮著舉足輕重的作用。航空航天產(chǎn)品對零件的精度、質量和可靠性要求極高,而數(shù)控機床的高精度和高穩(wěn)定性恰好滿足了這些需求。例如,航空發(fā)動機作為飛機的部件,其內(nèi)部的葉片形狀復雜,精度要求極高。使用數(shù)控機床進行加工,能夠精確控制葉片的曲面輪廓,保證葉片的氣動性能,提高發(fā)動機的效率和可靠性。在飛機機身結構件的加工方面,數(shù)控機床可加工出大型、復雜的鋁合金框架和蒙皮零件,通過精確的定位和加工,確保機身結構的強度和輕量化要求。此外,航空航天領域的零件多為小批量、多品種生產(chǎn),數(shù)控機床的柔性加工特點使其能夠快速適應不同零件的加工需求,縮短產(chǎn)品的研制周期。像一些新型飛機的研發(fā)過程中,數(shù)控機床可根據(jù)設計的不斷改進,迅速調(diào)整加工工藝和程序,高效地生產(chǎn)出各種試驗用零件,為飛機的順利研制提供有力支持 。五軸加工中心的擺頭結構,擴大刀具運動范圍和加工角度。五軸數(shù)控機床檢修
數(shù)控沖床的自動送料平臺,支持大幅面板材的連續(xù)沖壓。深圳多功能數(shù)控機床按需設計
可靠性是數(shù)控機床的重要性能指標,它關系到機床能否穩(wěn)定、持續(xù)地運行,直接影響企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。數(shù)控機床的可靠性通常用平均無故障時間(MTBF)來衡量,即相鄰兩次故障之間的平均工作時間。MTBF 越長,表明機床的可靠性越高。影響數(shù)控機床可靠性的因素眾多,包括數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、電氣元件的質量、機械部件的精度保持性以及機床的設計合理性等。為提高數(shù)控機床的可靠性,制造商在設計和生產(chǎn)過程中會采用高可靠性的零部件,優(yōu)化機床的結構設計,進行嚴格的質量檢測和老化測試等。例如,一些數(shù)控機床生產(chǎn)廠家選用國際品牌的數(shù)控系統(tǒng)和電氣元件,對關鍵機械部件進行特殊處理,以提高其耐磨性和精度保持性,通過這些措施,使機床的平均無故障時間達到數(shù)千小時甚至更高,降低了用戶的使用成本和維修風險 。深圳多功能數(shù)控機床按需設計