數(shù)控機床的開放式數(shù)控系統(tǒng):開放式數(shù)控系統(tǒng)是一種具有模塊化、可重構(gòu)、可擴展特點的數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu),與傳統(tǒng)封閉式數(shù)控系統(tǒng)相比,具有更強的靈活性和開放性。開放式數(shù)控系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的硬件和軟件接口,允許用戶根據(jù)自身需求進行功能擴展和定制。例如,用戶可以添加特殊的控制模塊,實現(xiàn)對激光加工、水射流加工等特種加工工藝的控制;也可以集成第三方的 CAD/CAM 軟件,實現(xiàn)編程與加工的無縫銜接。在軟件層面,開放式數(shù)控系統(tǒng)支持多種編程語言和開發(fā)工具,用戶可以開發(fā)個性化的人機界面和控制算法。這種開放性使得數(shù)控機床能夠更好地適應(yīng)不同行業(yè)的加工需求,促進了數(shù)控技術(shù)與其他先進技術(shù)的融合發(fā)展,提高了機床的智能化和自動化水平 。數(shù)控車床的尾座支持鉆孔、頂針定位,適應(yīng)長軸類零件加工。江門五軸數(shù)控機床
數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)分類與特點:數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的 “大腦”,根據(jù)功能和應(yīng)用場景可分為經(jīng)濟型、普及型和型。經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,主要應(yīng)用于對精度和功能要求不高的小型加工設(shè)備,如簡易數(shù)控車床,其控制軸數(shù)一般為 2 - 3 軸,具備基本的直線插補和圓弧插補功能。普及型數(shù)控系統(tǒng)功能較為完善,廣泛應(yīng)用于各類中小型加工企業(yè),支持多軸聯(lián)動控制(通常為 3 - 5 軸),具備刀具補償、自動換刀等功能,可滿足復(fù)雜零件的加工需求。型數(shù)控系統(tǒng)則面向制造業(yè),如航空航天、精密模具制造等領(lǐng)域,具有高速、高精度、多軸聯(lián)動(可達 5 軸以上)和智能化控制等特點,支持五軸聯(lián)動加工、納米級插補精度以及高級的自適應(yīng)控制功能,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜曲面零件的高效、高精度加工,但價格相對昂貴 。東莞車銑復(fù)合數(shù)控機床精密數(shù)控磨床配備恒溫系統(tǒng),避免溫度波動影響加工精度。
為提高數(shù)控編程的效率和減少代碼重復(fù),在編程中常使用循環(huán)指令和子程序。循環(huán)指令可使數(shù)控系統(tǒng)按照預(yù)定的條件重復(fù)執(zhí)行某一段程序,從而簡化編程。常見的循環(huán)指令有鉆孔循環(huán)、鏜孔循環(huán)、銑削循環(huán)等。以鉆孔循環(huán)為例,只需在程序中設(shè)定好鉆孔的起始位置、深度、進給速度等參數(shù),使用相應(yīng)的鉆孔循環(huán)指令,數(shù)控系統(tǒng)就會自動控制刀具完成鉆孔動作,無需重復(fù)編寫每一次鉆孔的刀具運動軌跡代碼。子程序是一段具有功能的程序,可被主程序多次調(diào)用。當(dāng)在多個不同的加工部位需要進行相同的加工操作時,可將這些操作編寫成一個子程序,在主程序中通過調(diào)用子程序的方式來執(zhí)行,這樣不僅減少了代碼量,還便于程序的修改和維護。例如,在加工一個零件上多個相同規(guī)格的螺紋孔時,可將螺紋加工的程序編寫成一個子程序,主程序通過調(diào)用該子程序,結(jié)合不同的孔位置坐標(biāo),就能高效地完成所有螺紋孔的加工 。
數(shù)控鉆床用于鉆孔加工;數(shù)控鏜床用于鏜孔,以提高孔的精度和表面質(zhì)量;數(shù)控磨床用于對工件表面進行磨削,獲得高精度和低表面粗糙度。數(shù)控金屬成形機床用于金屬材料的成型加工,像數(shù)控折彎機可將金屬板材彎曲成特定角度和形狀;數(shù)控彎管機用于彎曲管材;數(shù)控壓力機可進行沖壓、拉伸等成型操作。數(shù)控特種加工機床采用特殊的加工方法對工件進行加工,例如數(shù)控電火花線切割機床利用放電腐蝕原理,通過電極絲切割工件;數(shù)控電火花加工機床用于加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔;數(shù)控激光加工機床利用激光束的能量對工件進行切割、打孔、焊接等加工 。數(shù)控激光切割機切縫窄、熱影響區(qū)小,適合不銹鋼等材料加工。
按照伺服系統(tǒng)控制方式,數(shù)控機床可分為開環(huán)控制數(shù)控機床、半閉環(huán)控制數(shù)控機床和閉環(huán)控制數(shù)控機床。開環(huán)控制數(shù)控機床的控制系統(tǒng)中不配備位置檢測裝置,無位移實際值反饋與指令值進行比較修正,控制信號單向流動。其結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,但由于無法實時監(jiān)測和調(diào)整機床的運動誤差,加工精度相對較低,適用于對加工精度要求不高、負(fù)載較小的場合,如一些簡易的數(shù)控雕刻機。半閉環(huán)控制數(shù)控機床是在開環(huán)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,在伺服機構(gòu)中安裝角位移檢測裝置,可間接檢測移動部件的位移,然后將檢測信息反饋到數(shù)控裝置中。該方式能補償部分傳動環(huán)節(jié)的誤差,加工精度較開環(huán)控制有所提高,應(yīng)用較為,許多常見的數(shù)控車床、銑床多采用半閉環(huán)控制。閉環(huán)控制數(shù)控機床在機床移動部件位置上直接安裝直線位置檢測裝置,能夠?qū)C床工作臺位移進行直接測量并通過反饋控制,將數(shù)控機床本身包含在位置控制環(huán)之內(nèi),機械系統(tǒng)引起的誤差可由反饋控制得以消除,加工精度高,但系統(tǒng)復(fù)雜、成本高,調(diào)試和維護難度大,常用于對加工精度要求極高的精密加工領(lǐng)域,如航空航天零件的加工 。數(shù)控雕刻機用于木材、石材等材料的精細雕刻,圖案還原度高。肇慶小型數(shù)控機床解決方案
數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口,支持遠程監(jiān)控和程序傳輸。江門五軸數(shù)控機床
1948 年,美國帕森斯公司受美國空托,開展飛機螺旋槳葉片輪廓樣板加工設(shè)備的研制工作。鑒于樣板形狀復(fù)雜多樣且精度要求極高,常規(guī)加工設(shè)備難以滿足需求,遂提出計算機控制機床的構(gòu)想。1949 年,該公司在麻省理工學(xué)院伺服機構(gòu)研究室的協(xié)助下,正式開啟數(shù)控機床的研究征程,并于 1952 年成功試制出世界上臺由大型立式仿形銑床改裝而成的三坐標(biāo)數(shù)控銑床,這一成果標(biāo)志著機床數(shù)控時代的正式來臨。早期的數(shù)控裝置采用電子管元件,不僅體積龐大,而且價格高昂,在航空工業(yè)等少數(shù)對加工精度有特殊需求的領(lǐng)域用于加工復(fù)雜型面零件。1959 年,晶體管元件和印刷電路板的出現(xiàn),推動數(shù)控裝置進入第二代,體積得以縮小,成本有所降低。1960 年后,較為簡易且經(jīng)濟的點位控制數(shù)控鉆床以及直線控制數(shù)控銑床發(fā)展迅速,促使數(shù)控機床在機械制造業(yè)各部門逐步得到推廣。江門五軸數(shù)控機床