隨著制造業(yè)對加工效率和加工質(zhì)量的要求不斷提高,高速加工數(shù)控機床得到了廣泛的應(yīng)用。高速加工數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)具有以下特點:主軸轉(zhuǎn)速高,一般可達 10000r/min 以上,甚至更高,因此主軸部件需要具備良好的動態(tài)特性和散熱性能;進給速度快,直線進給速度可達 30m/min 以上,因此進給機構(gòu)需要具備高剛度、低摩擦和快速響應(yīng)的特點;結(jié)構(gòu)輕量化,采用度鋁合金、碳纖維等輕質(zhì)材料制造,以減少運動部件的慣性,提高機床的動態(tài)性能;采用直線電機驅(qū)動,直線電機具有響應(yīng)速度快、傳動效率高、精度高的優(yōu)點,可實現(xiàn)高速進給運動;具有良好的抗振性,通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計和采用減振措施,減少高速加工過程中的振動,保證加工精度。數(shù)控折彎機的撓度補償功能,保證長尺寸板材的折彎精度。東莞智能數(shù)控機床定制
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數(shù)控銑床,這一成果標志著機床數(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?;葜荽笮蛿?shù)控機床生產(chǎn)廠家高速數(shù)控機床主軸轉(zhuǎn)速高,縮短切削時間,大幅提高生產(chǎn)效率。
數(shù)控機床在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用:汽車制造行業(yè)對零部件的生產(chǎn)效率和一致性要求極高,數(shù)控機床在汽車零部件加工中發(fā)揮著作用。在發(fā)動機缸體、缸蓋加工中,數(shù)控加工中心通過多軸聯(lián)動和高速切削技術(shù),實現(xiàn)復(fù)雜孔系和平面的高精度加工。例如,采用高速銑削工藝加工缸蓋頂面,表面粗糙度 Ra 值可控制在 1.6μm 以內(nèi),平面度誤差小于 0.05mm,確保發(fā)動機的密封性和性能。在汽車變速箱殼體加工中,數(shù)控機床的自動換刀和多工位加工功能能夠在一次裝夾中完成多個面和孔的加工,減少裝夾誤差,提高加工精度和生產(chǎn)效率。此外,數(shù)控機床還廣泛應(yīng)用于汽車模具制造,通過五軸聯(lián)動加工技術(shù),可精確加工出汽車覆蓋件模具的復(fù)雜型面,縮短模具制造周期,提升模具質(zhì)量,從而加快汽車新產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)速度 。
數(shù)控機床主要由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量反饋裝置、驅(qū)動裝置和機床本體等部分構(gòu)成。數(shù)控裝置是數(shù)控機床的,它如同機床的 “大腦”,負責(zé)接收并處理加工程序中的信息,將其轉(zhuǎn)化為控制指令。伺服系統(tǒng)則相當(dāng)于機床的 “肌肉”,根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)出的指令,精確控制機床各坐標軸的運動,包括運動的速度、方向和位移量等。測量反饋裝置用于實時檢測機床坐標軸的實際位置和運動狀態(tài),并將這些信息反饋給數(shù)控裝置,以便數(shù)控裝置對機床的運動進行精確調(diào)整,保證加工精度。驅(qū)動裝置在數(shù)控裝置的控制下,通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實現(xiàn)主軸和進給的驅(qū)動。機床本體是機床的機械結(jié)構(gòu)部分,包括床身、立柱、工作臺、主軸部件等,為加工過程提供機械支撐和運動基礎(chǔ)。例如,在一臺數(shù)控車床上,數(shù)控裝置接收編程人員編寫的加工程序,經(jīng)過處理后向伺服系統(tǒng)發(fā)出指令,伺服系統(tǒng)驅(qū)動電機帶動絲杠旋轉(zhuǎn),使安裝在刀架上的刀具按照預(yù)定軌跡對工件進行切削加工,測量反饋裝置實時監(jiān)測刀架的位置并反饋給數(shù)控裝置,確保加工精度,而機床本體則為整個加工過程提供穩(wěn)定的支撐 。數(shù)控電火花機床的伺服進給系統(tǒng),精確控制電極進給量。
數(shù)控機床伺服系統(tǒng)故障診斷與維修:伺服系統(tǒng)故障會導(dǎo)致機床運動精度下降甚至無法正常運行。伺服電機不轉(zhuǎn)可能是驅(qū)動器故障、電機繞組短路或編碼器損壞。檢查驅(qū)動器電源和輸出信號,若驅(qū)動器故障需維修或更換;測量電機繞組電阻判斷是否短路,短路時需更換電機繞組;檢測編碼器信號,損壞則更換編碼器。伺服電機運行抖動可能是機械負載不均、電機與絲杠連接松動或驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置不當(dāng),可調(diào)整機械結(jié)構(gòu)平衡負載,緊固連接部件,重新調(diào)整驅(qū)動器參數(shù)。伺服系統(tǒng)定位誤差大可能是反饋裝置故障、傳動部件磨損或系統(tǒng)參數(shù)偏差,需檢查光柵尺、編碼器等反饋裝置工作狀態(tài),修復(fù)或更換磨損傳動部件,校準系統(tǒng)參數(shù),保證伺服系統(tǒng)定位精度。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。東莞小型數(shù)控機床貨源
五軸數(shù)控機床可同時控制五個坐標軸,實現(xiàn)曲面零件的高效加工。東莞智能數(shù)控機床定制
可靠性是數(shù)控機床的重要性能指標,它關(guān)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(zhì)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(zhì)量、機械部件的精度保持性以及機床的設(shè)計合理性等。為提高數(shù)控機床的可靠性,制造商在設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計,進行嚴格的質(zhì)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(guān)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(fēng)險 。東莞智能數(shù)控機床定制