自動(dòng)化:數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中無(wú)需人工直接控制刀具,自動(dòng)化程度相當(dāng)高。這一特點(diǎn)帶來(lái)了諸多明顯好處:(1)降低操作工人要求:培養(yǎng)一個(gè)無(wú)需編程的數(shù)控工種(如數(shù)控車工)只需短暫時(shí)間(約一周),且能編寫(xiě)簡(jiǎn)單的加工程序。相比之下,普通機(jī)床高級(jí)工的培養(yǎng)需要更長(zhǎng)時(shí)間。此外,數(shù)控工在數(shù)控機(jī)床上加工的零件,其精度和效率均優(yōu)于普通工在傳統(tǒng)機(jī)床上的表現(xiàn)。(2)減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度:在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中,工人大部分時(shí)間無(wú)需參與,從而較大程度上減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。(3)確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定:由于數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化加工消除了人為誤差,如疲勞、粗心或估計(jì)等,因此明顯提高了產(chǎn)品的一致性。(4)提升加工效率:數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀等功能使加工過(guò)程更為緊湊,進(jìn)而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。模具行業(yè)依賴數(shù)控加工技術(shù),提高了模具的精度和復(fù)雜性。數(shù)控磨床加工
精加工的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的,因此,確定進(jìn)給路線的工作重點(diǎn)是確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線。在數(shù)控車床加工中,加工路線的確定一般要遵循以下幾方面原則。①應(yīng)能保證被加工工件的精度和表面粗糙度。②使加工路線較短,減少空行程時(shí)間,提高加工效率。③盡量簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算的工作量,簡(jiǎn)化加工程序。④對(duì)于某些重復(fù)使用的程序,應(yīng)使用子程序。使加工程序具有較短的進(jìn)給路線,不僅可以節(jié)省整個(gè)加工過(guò)程的執(zhí)行時(shí)間,還能減少一些不必要的刀具消耗及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部件的磨損等。4軸數(shù)控加工環(huán)境友好的切削液不斷被研發(fā),減少了對(duì)環(huán)境的污染。
發(fā)展背景:數(shù)控技術(shù)起源于航空工業(yè)的需要,20世紀(jì)40年代后期,美國(guó)一家直升機(jī)公司提出了。連續(xù)軌跡控制又稱輪廓控制,要求刀具相對(duì)于零件按規(guī)定軌跡運(yùn)動(dòng)。以后又大力發(fā)展點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床。點(diǎn)位控制是指刀具從某一點(diǎn)向另一點(diǎn)移動(dòng),只要然后能準(zhǔn)確地到達(dá)目標(biāo)而不管移動(dòng)路線如何。一般來(lái)說(shuō)數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下:⑴ 選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容;⑵ 對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析;⑶數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì);⑷ 對(duì)零件圖紙的數(shù)學(xué)處理;⑸ 編寫(xiě)加工程序單;⑹ 按程序單制作控制介質(zhì);⑺程序的校驗(yàn)與修改;⑻ 首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理;⑼數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。
數(shù)控加工中的關(guān)鍵要點(diǎn):在數(shù)控加工過(guò)程中,我們需要注意幾個(gè)主要要點(diǎn),以確保加工的順利進(jìn)行并達(dá)到預(yù)期的效果。首先,我們要確保主軸轉(zhuǎn)速、切削深度和進(jìn)給速度之間的協(xié)調(diào)性,這是充分發(fā)揮機(jī)床切削性能的基礎(chǔ)。其次,合理選擇切削用量至關(guān)重要,它不僅影響加工質(zhì)量,還對(duì)生產(chǎn)效率和成本產(chǎn)生直接的影響。通過(guò)優(yōu)化切削用量,我們可以在保證加工質(zhì)量的前提下,充分利用刀具和機(jī)床的性能,從而實(shí)現(xiàn)高效、低成本的加工目標(biāo)。在我國(guó),經(jīng)濟(jì)數(shù)控車床通常配備普通三相異步電機(jī),并通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。然而,若無(wú)機(jī)械減速裝置,主軸在低速時(shí)可能輸出扭矩不足,導(dǎo)致切削負(fù)荷過(guò)大時(shí)悶車。盡管如此,某些機(jī)床上配備的齒輪檔位可有效解決此問(wèn)題。數(shù)控系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成技術(shù)文件,便于后續(xù)維護(hù)和升級(jí)工作開(kāi)展。
在數(shù)控加工過(guò)程中,數(shù)控裝置依據(jù)擬合折線的軌跡,會(huì)連續(xù)不斷地向相應(yīng)的坐標(biāo)軸發(fā)送進(jìn)給脈沖。這些脈沖通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),精確地控制機(jī)床坐標(biāo)軸的移動(dòng),確保加工的精確度。從中我們可以得出以下幾點(diǎn):首先,只要數(shù)控機(jī)床的較小移動(dòng)量(即脈沖當(dāng)量)足夠小,那么所使用的擬合折線就可以近似地替代理論曲線。其次,通過(guò)改變坐標(biāo)軸的脈沖分配方式,我們可以調(diào)整擬合折線的形狀,進(jìn)而改變加工軌跡。然后,通過(guò)改變分配脈沖的頻率,我們可以控制坐標(biāo)軸(即刀具)的運(yùn)動(dòng)速度。這些手段共同實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具移動(dòng)軌跡的精確控制。數(shù)控機(jī)床能夠進(jìn)行聯(lián)動(dòng)多軸加工,如五軸聯(lián)動(dòng),適合復(fù)雜曲面加工。數(shù)控加工圓弧
數(shù)控加工減少了材料浪費(fèi),使資源利用效率更高。數(shù)控磨床加工
同時(shí),為了提高效率,我們也會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行內(nèi)外表面的交叉加工。但需注意,在一次裝夾中,我們應(yīng)避免將零件上某一表面的加工完成后,才去加工其他表面,以確保加工的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。刀具較少調(diào)用次數(shù)原則。在數(shù)控加工過(guò)程中,為了降低換刀頻率并縮短空程時(shí)間,我們應(yīng)依據(jù)所使用的刀具來(lái)劃分加工工序和工步。一種有效的方法是采用“刀具集中工序”的策略,即盡可能將同一把刀具的工序集中起來(lái),用同一把刀具完成零件表面上相同切削部分的加工。這樣可以避免同一把刀具的頻繁調(diào)用和安裝,確保在一次裝夾中,我們能先用一把刀具完成工件上所有需要用該刀具加工的部位,然后再換用第二把刀具進(jìn)行其他部位的加工。數(shù)控磨床加工