数控是数字控制(Numerical Control)的简称,用数字化信号进行自动控制的一门技术称为数控技术。
一种设备的操作命令是以数字的形式来描述,工作过程是按照规定的程序自动地进行,那么这种设备就称为数控设备。
数控铣床是主要采用铣削方式加工零件的数控机床,它能进行外形轮廓铣削、平面或曲面型腔铣削及三维复杂型面的铣削,如凸轮、模具、叶片等。另外,数控铣床还具有孔加工的功能,通过特定的指令可进行一系列孔的加工,如钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等。
加工中心是一种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控铣床,它的最大特点是工序集中和自动化程度高,可减少工件装夹次数,避免工件多次定位所产生的累计误差,节省辅助时间,实现高质、高效加工。CNC加工中心可完成镗、铣、钻、攻螺纹等工作,它与普通数控铣床的区别之处,主要在于它附有刀库和自动换刀装置。
1. 1. 1数控铣床的结构
①输人装置数控程序由手工或计算机编制,用输入装置的键盘手工输入到数控装置或通过U盘输人到数控装置,也可通过通信方式将数控程序传递到数控装置。
②数控装置由数控系统、输入和输出接口组成,它是数控铣床的核心。数控系统由计算机硬件加上系统软件和应用软件组成,完成数控设备的运动控制、人机交互功能、数据管理功能和相关的辅助控制等功能。
③伺服系统它是连接数控装置和机械结构的控制传输通道,它将数控装置的数字量的指令输出转换成各种形式的电动机运动,带动机械结构上执行元件实现其所规定出来的运动轨迹。伺服系统包括驱动放大器和电动机两个主要部分,它接收数控装置输出的各种信号,经过分配、放大、转换等功能,驱动各运动部件,完成零件的切削加工。
④检测装置位置检测、速度反馈装置根据系统要求不断测定运动部件的位置或速度,转换成电信号传输到数控装置中,与目标信号进行比较、运算,进行控制。
⑤运动部件由床身、主轴箱、工作台、进给机构等组成,伺服电机驱动运动部件运动,完成工件与刀具的相对运动。
⑥辅助装置由刀库、液压和气动装置、冷却系统和排屑装置等组成。
1. 1. 2数控系统的主要功能
数控系统的硬件有各种不同的组成和配置,再安装不同的监控软件,就可实现对不同机床的控制。这样,数控系统就有不同的功能。
①多坐标控制功能。控制系统可以控制的坐标轴的数目是指数控系统最多可以控制多少个坐标轴,其中包括平动轴和回转轴。基本平动轴是X. Y, Z轴;基本回转轴是A, B. C轴。联动轴数是指数控系统按照加工的要求可以控制同时运动的坐标轴的数量。
②插补功能。指数控机床能够实现的运动轨迹,如直线、圆弧、螺旋线、抛物线、正弦曲线等。
③进给功能。包括快速定位、切削进给、手动连续进给、点动;进给量调整、自动加减速功能等。
④主轴功能。可实现恒转速、恒线速度、定向停车及转速调整等功能。
⑤刀具功能。可实现在机床上的自动选择和自动换刀。
⑥刀具补偿功能。包括刀具位置补偿、半径补偿和长度补偿等功能。
⑦机械误差补偿功能。系统可以自动补偿机械传动因部件间隙产生误差的功能。
⑧操作功能。通常都有单程序段运行、跳段运行、连续运行、试运行、图形模拟仿真、机械锁住、暂停和急停等功能。
⑨程序管理功能。指对加工程序的检索、编制、修改、插入、删除、更名、锁住以及程序的存储通信等。
⑩图形显示功能。在显示器上进行二维或三维的图形显示。图形可进行缩放、旋转,还可进行刀具轨迹动态显示。
⑾辅助编程功能。如固定循环、镜像、图形缩放、子程序、宏程序、坐标轴旋转、极坐标等功能。
⑿自诊断报警功能。
⒀通信功能。
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