数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。
数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的
大脑。与普通机床相比,数控机床有如下特点:
1、对加工对象的适应性强,适应模具等产品单件生产的特点,为模具的制造提供了合适的加工方法;
2、加工精度高,具有稳定的加工质量;
3、可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;
4、加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;
5、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);
6、机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;
7、有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,使用了计算机控制方法,为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础;
8、对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高;
9、可靠性高。
20世纪40年代末,美国开始研究数控机床,1952年,美国麻省理工学院(mit)伺服机构实验室成功研制出第一台数控铣床,并于1957年投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破,标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是现代制造技术的基础,这一发明对于制造行业而言,具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。我国于1958年开始研制数控机床,成功试制出配有子管数控系统的数控机床,1965年开始批量生产配有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。经过几十年的发展,目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用,在模具制造行业的应用尤为普及。 针对车削、铣削、磨削、钻削和刨削等金属切削加工工艺及电加工、激光加工等特种加工工艺的需求,开发了各种门类的数控加工机床。数控机床种类繁多,一般将数控机床分为16大类: 1数控车床(含有铣削功能的车削中心) 2数控铣床(含铣削中心) 3数控铿床 4以铣程削为主的加工中心. 5数控磨床(含磨削中心) 6数控钻床(含钻削中心) 7数控拉床 8数控刨床 9数控切断机床 10数控齿轮加工机床 11数控激光加工机床 12数控电火花线切割机床 13数控电火花成型机床(含电加工中心) 14数控板村成型加工机床 15数控管料成型加工机床 16其他数控机床 模具制造常用的数控加工机床有:数控铣床、数控电火花成型机床、数控电火花线切割机床、数控磨床及数控车床。 数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。 控制系统用于数控机床的运算、管理和控制,通过输入介质得到数据,对这些数据进行解释和运算并对机床产生作用;伺服系统根据控制系统的指令驱动机床,使刀具和零件执行数控代码规定的运动;检测系统则是用来检测机床执行件(工作台、转台、滑板等)的位移和速度变化量,并将检测结果反馈到输入端,与输入指令进行比较,根据其差别调整机床运动;机床传动系统是由进给伺服驱动元件至机床执行件之间的机械进给传动装置;辅助系统种类繁多,如:固定循环(能进行各种多次重复加工)、自动换刀(可交换指定刀具)、传动间隙补偿偿机械传动系统产生的间隙误差)等等。 在数控加工中,数控铣削加工最为复杂,需解决的问题也最多。除数控铣削加工之外的数控线切割、数控电火花成型、数控车削、数控磨削等的数控编程各有其特点,本书将重点介绍对数控加工程序编制具有指导意义的数控铣削加工的数控编程。 伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号,转换成机床移动部件的运动。
补充知识:电火花线切割机英语
电火花加工主要用于模具生产中的型孔、型腔加工,已成为模具制造业的主导加工方法,推动了模具行业的技术进步。电火花加工零件的数量在3000件以下时,比模具冲压零件在经济上更加合理。按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途不同,电火花加工可大体分为:电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花加工和电火花表面强化等。
【电火花成形加工】
该方法是通过工具电极相对于工件独火京差作进给运动,将工件电极的形状和尺寸复制在工件上,从而加工出所需要的零件。它包括电火花型腔加工和穿孔加工两种。电火花型腔加工主要用于加好识工各类热锻模、压铸模、挤压模、塑料模和胶木一赵发只膜的型腔。电火花穿孔加工主要用于型孔(圆孔、方孔、多边形孔、异形孔)、曲线孔(弯孔、螺旋孔)、小孔和微孔的加工。近年来,为了解决小孔加工中电极截面小、易变形、孔的深径比大、排屑美学谁道宪小困难等问题,在电火花穿孔加工中等交主生杀哥学四发展了高速小孔加工,取得良好的社会经济效益。
【电火花线切割加工】
该方法是利用移动的细金属丝作工具电极,按预味果定的轨迹进行脉冲放电切割。按金投胡溶的投伯争照而属丝电极移动的速度为导么英曾开大小分为高速走丝和低速杂势些蛋军婷飞命走丝线切割。我国普通采用高速走丝线切割,近年来正在发展低速走丝线切割,高速走丝时,金属丝电极是着实由密菜此直径为φ0.02~φ0.3mm的高强度钼丝,往复运动速度为8~10面适易胡眼m/s。低速走丝时,多定采用铜丝,线电极以小于0.2m/s的速度作单方向低速运动。线切割时,电极丝不挥击马何断移动,其损耗很小,因而加工精度较高。其平均加工精度可达 0.0lmm,大大高于电火花成形加工。表面粗糙度Ra值可达1.6 或更小。电火花加工具有如下特点:可以判威率到脱优时加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料;加工时无明显机械力,适用于低刚度工担存举件和微细结构的加工:脉冲参数可依据需要调节,可在同一台机床上进行粗加工、半精加她答适作年不块一坐滑药工和精加工;电火花加工后的表面呈现的凹坑,有利于贮油和降低噪声;生产效率低于切削加工;放电过程有部分能步宪负有依另胞附量消耗在工具电极上,导致电极损耗,影响成形精度。 国内外数控电火花线切割机床都采用了不同水平的微机数控系裂告持守律积重记医析应统,实现了电火花线切割数控化。目前电火花线切割广泛用于加工各种冲裁模(冲孔和落料用)、样板以及各种形状复杂型孔、型面和窄缝等。
电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM。