數(shù)控機床的機械結構主要由床身、立柱、工作臺、主軸部件、進給機構、刀架與刀庫、輔助裝置等部分構成。這些部件通過合理的結構設計和布局,形成一個有機整體,為數(shù)控加工提供穩(wěn)定的機械支撐和精確的運動執(zhí)行能力。例如,床身作為機床的基礎部件,承受著整個機床的重量和加工時的切削力,其結構剛度和穩(wěn)定性直接影響加工精度;工作臺則用于安裝工件,并在進給機構的驅(qū)動下實現(xiàn)工件的定位和運動。床身和立柱多采用鑄鐵或焊接鋼結構,以保證足夠的剛度和抗振性。鑄鐵床身具有良好的鑄造性能和吸振性,常用于中小型數(shù)控機床;焊接鋼結構則具有較高的強度和剛度,且重量較輕,適用于大型數(shù)控機床。床身的結構形式有水平床身、傾斜床身和立式床身等,傾斜床身可改善排屑性能,常用于數(shù)控車床;立式床身則適用于數(shù)控立式加工中心,可節(jié)省占地面積。立柱作為支撐主軸部件的重要結構,其剛性和穩(wěn)定性對主軸的加工精度影響明顯,通常采用箱形結構,并在內(nèi)部設置加強筋以提高剛度。激光數(shù)控機床利用激光束切割或焊接,適合薄板精密加工?;葜菟妮S數(shù)控機床生產(chǎn)廠家
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備的研制工作。鑒于樣板形狀復雜多樣且精度要求極高,常規(guī)加工設備難以滿足需求,遂提出計算機控制機床的構想。1949 年,該公司在麻省理工學院伺服機構研究室的協(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域用于加工復雜型面零件。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。惠州四軸數(shù)控機床解決方案數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)化編程,通過變量設置快速調(diào)整加工方案。
數(shù)控機床的多軸聯(lián)動加工編程技巧:多軸聯(lián)動加工編程需要綜合考慮刀具路徑、加工工藝和機床運動特性,掌握一定的編程技巧至關重要。在刀具路徑規(guī)劃方面,應盡量避免刀具與工件、夾具之間的干涉,采用等高線加工、螺旋加工等方式提高加工效率和表面質(zhì)量。對于五軸聯(lián)動加工,需要合理設置刀具的傾斜角度和擺動范圍,確保刀具能夠以比較好姿態(tài)接近工件。在編程過程中,利用 CAM 軟件的刀軸控制功能,如固定軸、可變軸、四軸聯(lián)動、五軸聯(lián)動等模式,根據(jù)零件的形狀和加工要求選擇合適的刀軸運動方式。同時,注意加工參數(shù)的優(yōu)化,如進給速度、切削深度等,在保證加工精度的前提下,提高加工效率。此外,多軸聯(lián)動加工編程還需要進行充分的仿真驗證,通過加工仿真軟件檢查刀具路徑的合理性和干涉情況,避免實際加工中的錯誤 。
數(shù)控機床的基本工作原理:數(shù)控機床是一種通過計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動化加工的精密設備,其原理基于數(shù)字代碼指令驅(qū)動。首先,編程人員根據(jù)零件的設計圖紙,使用的 CAM(計算機輔助制造)軟件編制加工程序,將加工路徑、刀具運動軌跡、切削參數(shù)等信息轉(zhuǎn)化為數(shù)控系統(tǒng)能夠識別的 G 代碼和 M 代碼。這些代碼通過 USB、網(wǎng)絡等方式傳輸至數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng),系統(tǒng)解析代碼后,控制伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠副,帶動工作臺或主軸沿 X、Y、Z 等坐標軸進行精確運動。同時,數(shù)控系統(tǒng)實時監(jiān)測反饋裝置(如光柵尺、編碼器)傳回的位置和速度信息,形成閉環(huán)控制,確保刀具按照預定軌跡進行切削,從而實現(xiàn)高精度、高效率的自動化加工,相比傳統(tǒng)機床大幅提升加工精度和生產(chǎn)效率 。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。
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)結構簡單、成本較低,主要應用于對精度和功能要求不高的小型加工設備,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控制功能,能夠?qū)崿F(xiàn)復雜曲面零件的高效、高精度加工,但價格相對昂貴 。五軸加工中心的擺頭結構,擴大刀具運動范圍和加工角度。珠海大型數(shù)控機床廠家
高速切削數(shù)控機床采用輕量化結構,減少運動慣性提高速度?;葜菟妮S數(shù)控機床生產(chǎn)廠家
按運動軌跡分類,數(shù)控機床可分為點位控制數(shù)控機床、直線控制數(shù)控機床和輪廓控制數(shù)控機床。點位控制數(shù)控機床的控制系統(tǒng)控制刀具或工作臺從一個加工點精確移動到另一個加工點,在移動過程中不關心運動軌跡,只確保終點位置的準確性。這類機床常用于鉆孔、鏜孔等加工,如數(shù)控鉆床,只需控制鉆頭快速準確地移動到各個孔的加工位置進行鉆孔操作。直線控制數(shù)控機床的控制系統(tǒng)不僅要精確控制點與點之間的位置,還需保證兩點之間的移動軌跡為一條直線,并且在移動過程中能夠以給定的進給速度進行加工。它適用于加工臺階軸、平面等,例如一些簡單的數(shù)控車床可以實現(xiàn)直線控制,車削外圓、端面等表面。輪廓控制數(shù)控機床,又稱為連續(xù)控制數(shù)控機床,其控制系統(tǒng)能夠連續(xù)控制兩個或兩個以上運動坐標的位移和速度,可精確控制刀具相對于工件的運動軌跡,從而加工出復雜的曲線和曲面輪廓。像加工模具型腔、航空發(fā)動機葉片等復雜形狀的零件,就需要輪廓控制數(shù)控機床,如五軸聯(lián)動加工中心,能夠同時控制多個坐標軸的運動,實現(xiàn)復雜曲面的高精度加工 ?;葜菟妮S數(shù)控機床生產(chǎn)廠家