數控機床與數控技術

時間：2022-10-08 13:10:22 數控畢業論文我要投稿

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數控機床與數控技術

　　一、數控機床的構成

　　數控機床一般由以下幾個部分組成

　　1.主機這是數控機床的主體，主要指的是機床的床身、立柱、主軸和其他主要的機械部件。

　　根據切削加工要素的不同，主機可以分為各種不同的機床，如車床、銑床、鉆床、銷床等等。從表面上看，數控機床的主機結構與普通機床有相似的地方，也可分為床身、立柱等主要構件。但實際上數控機床主機結構一般都是經過專門設計的。因為數控系統是高度自動化的設備，它的結構必須滿足自動化生產的要求、如動態品質的要求、熱變形的要求等等。所以數控機床的主機結構在很大程度上是經過CAD設計而得到。

　　2.數控系統這是數控機床的核心。包括數控硬件(電路板、顯示器、鍵盤、存儲等)數控軟件兩大部分。

　　現代數控機床的數控系統大多是采用計算機控制的，數控系統具有下列一些主要的功能：多坐標控制(多軸聯動);多種函數的插補;各種編程代碼的轉化;各種形式的數據輸入;各種加工方式的選擇;故障的自診斷等等。因此我們把數控系統稱為CNC系統。

　　由于CNC系統是數控機床的核心，因此數控機床的技術水平在很大程度上依賴于數控系統的技術水平。而數控軟件則是這個核心的關鍵所在。現在國內已有很多技術部門自行開發研制出高水平的數控軟件。在每兩年一次“中國機床展”上我們都能看到各種國產的高水平數控系統。這樣才使我國的數控機床工業有了堅實的基礎。

　　3.驅動裝置這是數控機床執行機構的驅動部件。主要包括主軸驅動單元、各個坐標軸的驅動單元、主軸電機、各個坐標軸的驅動電機等。

　　普通機床的主軸和進給系統是由電機驅動進給箱和主軸箱的齒輪來實現傳動和變速。而數控機床的主軸和進給運動則是由數控系統發出指令，通過電氣和液壓系統的動作來實現。這樣就對數控機床的驅動裝置有了一些特殊的要求。比如數控機床的伺服驅動要有良好的快速響應能力，能夠準確而靈敏地跟蹤數控系統發出的指令。

　　4.輔助裝置指的是數控機床的一些必需的配套部件。

　　輔助裝置包含的面很廣，幾乎包括了機床上的電氣、液壓、氣動和與機床加工相關的冷卻、防護、潤滑、照明、排屑等—系列設備。由于輔助裝置對機床的功能具有很大的影響，所以它們的發展極為迅速。現在我國生產的數控機床上的輔助裝置的國產化率已經很高了。

　　5.編程機隨著數控系統功能和數控機床加工能力的增強而增加的機床輔助設備。

　　隨著數控機床技術水平的提高，三個以上坐標軸的多坐標控制已經成為許多數控機床的標準配置。這種標準配置對于機械加工來說是很重要。而多坐標加工的程序編制是一件比較困難事情。手工編程費時費力，而且程序的準確性不高。這樣，采用計算機編程就成為多坐標數控機床必不可少的編程方式。現在微型計算機發展很快，大部分的機外編程可以在微型計算機上完成。但是大型復雜曲面的零件程序還必須采用小型計算機來實現。

　　近十幾年以來，數控機床的功能有了很大的發展，加工范圍和加工對象日益擴大。所以，數控機床的組成也有了一些變化。圖1中指出的組成只是—個大概的分類。不過從圖1中，我們已經可以大致地了解到數控機床的基本構成情況。

　　二、數控機床的加工特點

　　數控機床是一種高度自動化的機床，它對于解決復雜型面和高精度零件的加工，小批量零件的加工，復雜零件的加工，都有十分重要的意義。

　　數控機床與普通機床相比有著許多突出的優點。數控機床能夠完成許多普通機床難以完成，或者根本不能加工的復雜零件的加工;可以大大提高零件的加工精度，穩定產品的質量;可以大大的提高生產率;幾乎不需要專門的工裝卡具，適應多品種小批量的產品加工;減少在制品的數量，加快資金的流動。當然，數控機床也有初期投入比較大，對操作人員的技術水平要求較高等問題。表1說明了數控機床與普通機床的對比。

　　所以應當合理的選擇和使用數控機床，降低生產成本，以提高經濟效益與競爭能力。

　　三、數控機床的適用范圍

　　不是所有的零件都是用于數控加工的，只有某些零件才適用于數控加工。圖2說明數控機床、專用機床和普通機床各自的使用范圍，圖3表示了各種機床的加工批量與成本的關系。

　　從圖2、圖3中我們可以看出，數控機床適用于加工那些比較復雜而生產批量不大的零件。在零件復雜程度相當，而生產批量較大時應采用專用機床進行加工。適用于數控加工的零件有：

　　(1)批量小而又多次重復生產的零件;

　　(2)幾何形狀復雜的零件;

　　(3)貴重零件加工;

　　(4)需要全部檢驗的零件;

　　(5)其他適用于數控加工的零件。

　　對上述零件采用數控加工，才能最大限度地發揮出數控加工的特點。

　　數控加工技術是一門比較新的學科，又是一門實踐性很強的學科。

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