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介紹數控機床的分類與特點
閱讀：2097 發布時間：2021-10-25關于什么是cnc：XXXXX對數控機床的定義是：數控機床是一種安裝了程序控制系統的機床。該系統能邏輯地處理具有使用號碼或其他符號編碼指令規定的程序。
高效率：對于生產效率，相對普通機床，數控機床的效率一般能提高2～3倍、甚至十幾倍。主要
體現在以下幾個方面:
數控機床特點：高速高精度高效率:數控機床是精密機械和自動化技術的綜合體。機床的數控裝置可以對機床運動中產生的位移、熱變形等導致的誤差，通過測量系統進行補償而獲得很高且穩定的加工精度。由于數控機床實現自動加工，所以減少了操作人員失誤帶來的人為誤差，提高了同批零件的一致性。
裝夾多工序加工，省去了普通機床加工的多次變換工種、工序間的轉件以及劃線等工序。
.簡化了夾具及專用工裝等，由于是一次裝夾完成加工。所以普通機床多工序的夾具省
去了，即使偶爾必須用到專用夾具。由于數控機床的*功能夾具的結構也可簡化。
減輕勞動力，數控機床的操作由體力型轉為智力型。 ，改善勞動條件，產品采用全封閉護罩,機床不會有水、油、鐵屑濺出，可有效保持工作環境的清潔。
有利于生產管理：. 程序化控制加工、更換品種方便；. 一機多工序加工，減化生產過程的管理，減少管理人員；
可實現無人化生產。
數控機床組成部分條件：數控裝置是數控機床的核心,它所想要完成的工作通過伺服系統帶動機床運動，測量及反饋系統把機床的工作狀態急時告訴數控裝置。數據傳輸系統的作用是：由于數控裝置的容量有限，各種控制信息要靠數控裝置以外的其它計算機等攜帶 和傳輸，就像人的記憶有限，工作時常常要做些記錄，翻翻筆記本似的，作為數控機床的核心深揚公司選用的是世界三大系統制造商之一的日本原裝三菱數控系統。
4．數控機床到底控制的是？從數控機床最終要完成的任務看,主要以下三個方面:
主軸運動控制。
進給運動控制(也就是對工作臺運動的控制)。
輸入/輸出 控制,也就是對機床的各種狀態的控制.如:冷卻、潤滑、起停刀具自動交換等。
數控機床按工藝內容分類：數控銑床隨著模具制造工藝要求的提高，立式數控銑床已成為主流，既工作臺不能上下移動，Z軸是通過主軸箱的上下運動實現的，根據我國目前的國情看該類機床將是傳統機床)的主要更新換代產品。
加工中心：加工中心與數控銑床的區別在于，加工中心配有可自動換刀的裝置和刀庫系統，在華南一帶也有將全封閉立式數控銑床和加工中心都統稱為加工中心，只是把前者叫做不帶刀庫的加工中心。
線切割機床 ：這類機床在模具加工中是廣泛，也是*的一種數控機床，它是很難被其它加工工藝所取代的。
電火花成型機床：它是模具型腔加工的設備，由于是高速銑削技術的發展，成型機的市場面臨新的挑戰，所以我公司的電火花成型機產品的發展是把性能價格比放在，不盲目擴張，而是發展中等規格的單軸數控電火花成型機床，廣泛應用于廣東及東南亞市場.
數控機床的機械部分是由哪幾部分組成的：典型的數控機床的機械結構主要由基礎件、主軸傳動系統、進給傳動系統、回轉工作臺、自動換刀裝置以及其它機械功能部件組成。
基礎件主要是指床身、立柱、工作臺、主軸箱體等大件。除特殊情況有采用板焊材料、人造花崗巖材料外絕大部分都是用鑄鐵材料。由于中國臺灣機床的涌入，現在常聽 到一種叫“米漢納”的鑄鐵。讓廣大用戶摸不著頭實際就是個英文的譯音，是個外來語。不外乎是一種機械強度比較好的鑄鐵，也就是相當于我們常說的 HT250、HT300鑄鐵而已。我公司的鑄鐵均為HT300樹脂沙造型，各導軌采用中音頻淬火硬度度深度達5mm，其鑄件質量*可以同那個叫“米漢 納”的叫板。
其它機械功能部件，主要指潤滑、冷卻、排屑和監控機構。
數控裝置具有哪些運算功能：數控裝置要接受處理指令信息。指令信息的內容有邏輯動作控制以及形成幾何軌跡運動的進給坐標數值計算控制。其中邏輯動作控制主要是指主軸的起停、刀具的選擇、切削液的供給以及其它一些開關動作等。
數控裝置具有如下運算功能：輸入運算 在信息輸入過程中把十進制數轉換為二進制數，刀具補償也在刀具選擇輸入時進行計算。運動軌跡運算(插補運算) 點位控制時，對運動軌跡沒有要求，往往不需要進行運動軌跡計算，只要作終點判別計算。而輪廓控制，即要求刀具相對于工件的運動軌跡時，常常要求兩個或兩個以上坐標的聯動，加工的任何時刻都要協調，就要進行運動軌跡運算。準備運算 當輸人數時，要計算出增量值。當輸入增量值時，為了后續程序段的坐標值轉換，必須計算出現在運動終并加以保存。根據指令不同，以及滿足指令要求的處理方法不同就有不同的準備運算的內容。
數控裝置的工作過程步驟：開機初始化 接通電源的一瞬間，先對整個數控裝置進行一系列的處理，為開機后正常工作做好準備。初始化的內容有：對RAM作為工作寄存器的單元置人初始狀態，一般的單元就是清零；對一些特殊的單元，例如各級中斷的保護區的返回地址寄存單元，置人該中斷服務程序入口地址及設置堆棧棧底地址等。對ROM進行奇偶校驗。如果檢查發現奇偶有錯，則初始化就停止進行，程序直接轉入ROM出錯處理，報警信號顯示主板出錯。為數控正常進行而設置一些所需的初始狀態。數控程序的輸入 通過紙帶或手動輸入，把程序送入數控裝置。手動數據輸入方式是在鍵盤監控程序的控制下，由操作人員通過面板上的按鍵，把數控指令逐條輸入存儲器中。起動機床 數控程序輸入完畢后，即可按下操作面板上的起動按鈕，計算機轉入“自動”狀態。數控指令的譯碼處理 程序進入緩沖區中，緩沖區可以存放一個程序段的程序，然后對程序中的指令逐條譯碼處理并做語法檢查。若語法無錯誤，則根據指令的功能把它們存放在緩沖存儲區的專用單元中去。刀具軌跡計算 根據工件所在坐標系和各軸坐標值、刀具號和刀具半徑進行刀具運動軌跡的計算，計算出刀具向各坐標軸方向的移動量，或者說是增量值。插補運算 根據已知的沿各坐標軸的移動量的增量進行各軸的脈沖分配。計算出的脈沖量，再經過數模轉換，轉換成模擬量送給各坐標軸。位置控制 數控系統中伺服系統就是把數控裝置給的位移指令轉換成機床移動部件的位移，然后再經過位置檢測元件把實際位移量反饋給數控裝置，數控裝置再通過軟件對位置進行調整，再一次向伺服系統輸出實際需要的進給量。
為了提高精度，還可以通過軟件進行螺距誤差和齒隙的補償。
經濟型數控系統具有哪些特點?在整機中的位置和作用：經濟型數控系統(國外又稱廉價系統)，量大面廣、經濟實惠、利用率高，一般應具備以下幾個特點：
具有較高的性能價格比。
具有基本的功能，能滿足絕大多數的加工要求。
與高檔數控系統相比，價格較低。
具有緊湊、靈活的結構，操作方便。
失效率低，維修方便。
經濟型數控系統在我國有很大的應用潛力。后也有一些單位進行了經濟型數控系統的開發，北京機床研究所于1984年底推出商品化的經濟型直流伺服數控系統——BS03A經濟型數控系統，后又增加了B和C兩個型號。
數控系統是數控機床的控制中心，它的控制功能可分為兩大類：
運動控制功能。控制電動機的轉速、轉角和轉向，通過機械接口轉化為對機床工作臺的移動速度、移動距離和移動方向的控制。
M（輔助）S（主軸速度）T（刀具）控制功能。根據程序中的指令，輸出相應的信號給機床電氣接口，實現對刀具、主軸速度和其它輔助功能的控制。
機床生產廠家和設備改造單位在選定數控系統后，還需進行電氣接口和機械接口的設計。
調試數控機床：8 0 ％以上的機床在安裝時必須在現場調試后才能符合其技術指標，這一步的正確與否在很大程序上決定了數控機床能否發揮正常的經濟效率以及它本身的使用壽命。因 此，在新機床驗收時進行檢測，使機床一開始安裝就能保證達到其技術指標及預期的質量和效率。新機床在使用半年后需再次進行檢測，之后可每年檢定一次，定期 檢測機床誤差并及時校正螺距、反向間隙等。
數控機床開機，調試應按下列的步驟進行：
調試前準備 ：機床調試前，應首先調整機床床身水平位置，粗調機床主要幾何精度，再調整重新組裝的主要運動部件與主機的相對位置，如機械庫與主機換刀位置的校正等。之后，按照機床說明書要求加裝潤滑油、液壓油、切削液，接通外接氣源。
機床通電試車 ：機床通電試車一般采用各部件分別通電試驗后，再作全面供電試驗，根據機床說明書檢查機床主要部件功能是否正常齊全，使機床各部件都能操作運動。
機床精度和功能的調試 ：使用精密水平儀等檢測工具，主要通過調整墊鐵的方式精調機床主床身的水平，使機床幾何精度達到允許公差范圍；
對自動換刀裝置，調整好刀庫、機械手位置、行程參數等，再用指令進行動作檢查，要求準確無誤；
對帶有 APC 自動交換工作臺的機床，調整好相對位置后進行承載自動交換；
機床調整完畢后，仔細檢查數控系統和可編程控制器中參數設定值是否符合隨機指標中規定的數據，然后試驗各主要操作功能、安全措施，常用指令執行情況等。
檢查機床輔助功能及附件的正常工作。
機床試運行：試運行是指數控機床在帶有一定負載的條件下，經過較長時間的自動運行，比較全面地檢查機床功能及工作可靠性的過程。在此過程中，除操作失誤引起的故障外，不允許機床有其它故障出現。
試運行中采用的程序叫考機程序，可以采用隨箱技術文件中的考機程序，也可自行編制一個考機程序。一般考機程序中應包括：
每個坐標的全部運動；
數控系統主要功能；
主軸、及常用轉速；
快速及常用的進給速度；
自動交換工作臺的動作；
裝滿刀具的刀庫選刀及換刀動作。
數控程序編制的內容及步驟：數控編程是指從零件圖紙到獲得數控加工程序的全部工作過程。如圖所示，編程工作主要包括：
分析零件圖樣和制定工藝方案 ：對零件圖樣進行分析，明確加工的內容和要求；確定加工方案；選擇適合的數控機床；選擇或設計刀具和夾具；確定合理的走刀路線及選擇合 理的切削用量等。這一工作要求編程人員能夠對零件圖樣的技術特性、幾何形狀、尺寸及工藝要求進行分析，并結合數控機床使用的基礎知識，如數控機床的規格、 性能、數控系統的功能等，確定加工方法和加工路線。
數學處理 ：在確定了工藝方案后，就需要根據零件的幾何尺寸、加工路線等，計算刀具中心運動軌跡，以獲得刀位數據。數控系統一般均具有直線插補與圓弧插補功能，對于加 工由圓弧和直線組成的較簡單的平面零件，只需要計算出零件輪廓上相鄰幾何元素交點或切點的坐標值，得出各幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心坐標值等，就能 滿足編程要求。當零件的幾何形狀與控制系統的插補功能不一致時，就需要進行較復雜的數值計算，一般需要使用計算機輔助計算，否則難以完成。
正確為數控機床選用刀具及編程：數控刀具的選擇和切削用量的確定是數控加工工藝中的重要內容，它不僅影響數控機床的加工效率，而且直接影響加工質量。CAD/CAM技術的發展，使得 在數控加工中直接利用CAD的設計數據成為可能，特別是DNC系統微機與數控機床的聯接，使得設計、工藝規劃及編程的整個過程全部在計算機上完成，一般不 需要輸出專門的工藝文件。
目前，許多CAD/CAM軟件包都提供自動編程功能，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規劃的有關問題，如，刀具選擇、加工路徑規劃、切削用量設定等，編程人員只要設置了有關的參數，就可以自動生成NC程序并傳輸至數控機床完成加工。
因此，數控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態下完成的，這與普通機床加工形成鮮明的對比，同時也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時充分考慮數控加工的特點，能夠正確選擇刀刃具及切削用量。
數控加工常用刀具的種類及特點
數控加工刀具必須適應數控機床高速、高效和自動化程度高的特點，一般應包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯接刀具并裝在機床動力頭上，因此已逐漸標準化和系列化。數控刀具的分類有多種方法。
根據刀具結構可分為：
整體式；
鑲嵌式，采用焊接或機夾式聯接，機夾式又可分為不轉位和可轉位兩種；
特殊型式，如復合式刀具、減震式刀具等。
根據制造刀具所用的材料可分為：
高速鋼刀具；
硬質合金刀具；
金剛石刀具；
其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。
從切削工藝上可分為：
車削刀具，分外圓、內孔、螺紋、切割刀具等多種；
鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等；
鏜削刀具；
銑削刀具等。
數控刀具與普通機床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點：
剛性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及熱變形?。?/p>
互換性好，便于快速換刀；
壽命高，切削性能穩定、可靠；
刀具的尺寸便于調整，以減少換刀調整時間；
刀具應能可靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的排除；
系列化、標準化，以利于編程和刀具管理。
數控加工刀具的選擇
刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀態下進行的。應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選 擇總的原則是：安裝調整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。
選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸 臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環形 銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
在進行自由曲面(模具)加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀 具在表面加工質量和切削效率方面都優于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應優先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度 和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個加 工成本大大降低。
在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規定隨時進行選刀和換刀動作。因此必須采用標準刀柄，以便使鉆、鏜、擴、銑削等工序用的標準刀具迅速、準確 地裝到機床主軸或刀庫上去。編程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整范圍，以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心 采用TSG工具系統，其刀柄有直柄(3種規格)和錐柄(4種規格)2種，共包括16種不同用途的刀柄。
在經濟型數控機床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原 則：①盡量減少刀具數量；②一把刀具裝夾后，應完成其所能進行的所有加工步驟；③粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺寸規格的刀具；④先銑后鉆 ；⑤*行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下，應盡可能利用數控機床的自動換刀功能，以提高生產效率等。
加工過程中切削用量的確定
合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定。具體要考慮以下幾個因素：
切削深度ap。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量，這是提高生產率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度。
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