閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
控制系統(tǒng)

數(shù)控機床有多少種?在加工中分為哪幾類?

來源:專注炮塔銑床數(shù)控銑床2019-07-12 我要評論(0 )   

隨著我國機床制造業(yè)的提高,數(shù)控機床已投放到各在零配件加工和自動化生產(chǎn)線中。是未來各大智能工廠不可缺少的連接設備。由于數(shù)控

隨著我國機床制造業(yè)的提高,數(shù)控機床已投放到各在零配件加工和自動化生產(chǎn)線中。是未來各大智能工廠不可缺少的連接設備。由于數(shù)控機床的品種很多,有金削設備鈑金設備兩大類。同時根據(jù)其控制原理、功能和組成部分,從不同的角度進行了分類,下面我們從實際零件加工中的功能體現(xiàn)給予分類:

一、零件孔系加工中以點位控制的數(shù)控機床。點位控制數(shù)控機床主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床及三坐標測量機等,印制電路板鉆孔機是最簡單的點位控制數(shù)控機床。點位控制的數(shù)控機床用于加工平面內(nèi)的孔系,它控制加工平面內(nèi)的兩具坐標軸(一個坐標軸就是一個方向的進給運動)帶動刀具與工件相對運動,從一個坐標公交車(一個坐標軸就是一個方向的進給運動)帶動刀具與工件相對運動,從一個坐標位置(坐標點)快速移動到下一個坐標位置,然后控制第三個坐標軸進行切削加工。該類機床要求坐位置有較高的定位精度,為了提高生產(chǎn)效率,機床采用設定的最高進給速度進行定位運動,在接近定位點前進分級或連續(xù)降速,以便低速趨近終點,從而減少運動部件的慣性過沖和由此引起的定位誤差。在定位移動過程中,數(shù)控機床不進行削加工,對運動軌跡沒有任何要求。


二、在切削加工中應于最多直線控制數(shù)控機床。直線控制數(shù)控機床可控制刀具或工作臺適當?shù)倪M給速度,沿平行于坐標軸的方向進行直線移動和切削加工,進給速度根據(jù)切削條件可在一定范圍內(nèi)調(diào)整。直線控制的簡易數(shù)控車床,只有兩個坐標軸,可用于加工臺階軸。直線控制的數(shù)控銑床有三個坐標軸,可用于平面的銑削加工?,F(xiàn)代組合機床采用數(shù)控進給伺服系統(tǒng),驅動動力頭帶著多個軸箱沿軸向進給,進行切削加工,它也可以算作一種直線控制的數(shù)控機床。


三、曲線和輪廓控制的復雜零件的數(shù)控機床。輪廓控制數(shù)控機床分為平面輪廓加工的數(shù)控機床和空間輪廓加工的數(shù)控機床。平面輪廓加工的數(shù)控機床有車削曲面零件的數(shù)控車床和銑削曲面輪廓的數(shù)控銑床,其加工零件的輪廓形狀。零件的輪廓可以由直線、圓弧或任意平面曲線(如拋物線、阿基米德螺旋線等)組成。不管零配件輪廓由何種線段組成,加工時通常用小段直線來逼近曲線輪廓。在數(shù)控銑床上用圓柱銑刀銑削輪廓面時,數(shù)控系統(tǒng)控制刀具中心相對工件在單位時間內(nèi),同時在兩個坐標軸方向上移動△xi、△y1i,刀具中對工件的合成位移△Li,則由輪廓曲線的等距線上的點I'移到點J',從而在工件上加工出一小段直線IJ,來逼近輪廓曲線上的IJ圓弧。連續(xù)控制兩個相對位移分量△xi、△yi,便可加工出多段小直線組成的折線來逼近曲線輪廓。進給分量△xi、△yi,由合成進給速度單位時間、輪廓曲線的數(shù)學公式y(tǒng)=f(x)、刀具半徑R及加工余量δ確定的刀具中心對零件輪廓的偏移量(D=R+6)等條件確定,并由數(shù)控系統(tǒng)實時計算獲得。這樣的運算稱為插補運算和刀具半徑補償運算。


用計算所得的兩個位移分量分別指令兩個坐標軸同時運動,這種控制方式稱為兩坐標聯(lián)動控制。用半徑為R的圓弧切削刃車刀車削曲面零件時,同樣也要進行插補運算與刀具半徑補償運算。用半徑R=0的切削刃車刀進行加工時,可根據(jù)工件的輪廓直接運算,不需考慮刀具中心偏移的問題,故無須進行刀具半徑補償?shù)倪\算,只做插補運算。能夠進行兩坐標聯(lián)動控制的數(shù)控機床,一般也能夠進行點位和直線控制。

具形狀的不同有以下幾種加工方法

①在三坐標控制兩坐標聯(lián)動的機床上,用“行切法”進行加工。也有將這種方法稱為兩軸半控制的,即X、Y、Z三軸中任意兩軸做插補運動,第三軸做周期性進給運動,刀具采用球頭銑刀,如圖1.6所示。在Y向分為若干段,球頭銑刀沿ZX平面的曲線進行插補加工,當一段加工完后,進給△y,再加工另一相鄰曲線,如此依次用平面曲線來逼近整個中△y根據(jù)表面粗糙度的要求及刀頭的半徑選取,球頭銑刀的球半徑應盡可能選得大一些,以減小表面粗糙度Ra值,增加刀具剛度和散熱性能。但在加工凹面時,球頭半徑必須小于被加工曲面的最小曲率半徑,以免產(chǎn)生切削刃干涉。


②三坐標聯(lián)動加工。內(nèi)循環(huán)滾珠螺母的回珠器其滾道母線SS'為一條空間曲線,它可用空間直線去逼近,可在有空間直線插補功能的三坐標聯(lián)動床上加工。但是編程計算較復雜,其加工程序可采用自動編程系統(tǒng)來編制。

③四坐標聯(lián)動加工。所示的飛機大梁其加工表面是直紋扭曲面若用三坐標聯(lián)動機床和球頭銑刀加工,不但生產(chǎn)率低,而且零件表面的表面粗糙度也很差。以采用圓柱銑刀周邊切削方式,在四坐標機床上加工,除三個移動坐標的聯(lián)動外,為保刀具與工件型面在全長上始終貼合,刀具還應繞O1(或O2)做擺動聯(lián)動。此擺動聯(lián)動導致直線移動坐標要有附加的補償移動,其附加運動量與擺心的位置有關,也需在編程時進行計算。加工程序要決定四個坐標軸的位移指令,以控制四軸聯(lián)動加工,因此編程相當復雜的。


④五坐標聯(lián)動加工。所有的空間輪廓幾乎都可以用球頭銑刀按“行切法”進行加工。對于一些大型的曲面輪廓,零件尺寸和曲面的曲率半徑都比較大,改用面銑刀進行加工,可以提高生產(chǎn)率、減少加工的殘留量(減小表面粗糙度Ra值),如圖1.9所示。用面銑刀加工時,刀具的端面與工件輪廓在切削點處的切平面重合(加工凸面),或者與切平面成某一夾角(加工凹面),亦即刀具軸線與工件輪廓的法線平行或成某一夾角(該夾角可以避免產(chǎn)生切削刃干涉)。

加工時,切削點P(X,Y,Z)處的坐標與法線n的方向角θ是不斷變化的,故刀具刀位點O的坐標與刀具軸線的方向角也要做相應的變化。目前的數(shù)控機床在編制加工程序時都是根據(jù)零件曲面輪廓的數(shù)學模型,計算出每一個切削點對應的刀位點O的坐標與方向角(即刀位數(shù)據(jù)),通過程序輸入到數(shù)控系統(tǒng),以控制刀具。刀位點的坐標位置以由三個直線進給坐標軸來實現(xiàn),刀具軸線的方向角則可以由任意兩個繞坐標軸旋轉的轉角合成實現(xiàn)。因此,用面銑刀加工空間曲面輪廓時,需控制五個坐標軸(三個直線坐標軸和兩個圓周進給坐標軸)進行聯(lián)動。五軸聯(lián)動的數(shù)控機床是功能最全、控制最復雜的一種數(shù)控機床,五軸聯(lián)動加工的程序編制也是最復雜的,應使用自動編程系統(tǒng)來編制。

上述分類主要是基于數(shù)控機床的加工功能。如果從控制軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)的角度來分類,數(shù)控機床可分為兩軸聯(lián)動數(shù)控機床、三軸控制兩軸聯(lián)動數(shù)控機床、三軸聯(lián)動數(shù)控床及五軸聯(lián)動數(shù)控機床等。

轉載請注明出處。

數(shù)控機床加工
免責聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權使用作品的,應在授權范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關責任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網(wǎng)提出書面權利通知,并提供身份證明、權屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關涉嫌侵權的內(nèi)容。

相關文章
網(wǎng)友點評
0相關評論
精彩導讀