数控机床简介
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对数控机床的认识和了解
数控机床是一种利用数字信号控制设备和数值化的机床。
它通过计算机控制系统,实现对机床动作的精确控制和程序的自动执行。
相对于传统的手动操作的机床,数控机床具有以下特点:
1. 精度高:由于数控机床使用数字信号进行控制,可以实现非常精确的位置和运动控制,提高加工精度。
2. 生产效率高:数控机床可以通过预先编写好的数控程序,实现自动化生产,节省了人力和时间,提高了生产效率。
3. 灵活性强:数控机床可以根据不同的加工需求,快速切换或修改加工程序,灵活适应各种加工任务。
4. 加工复杂性高:数控机床可以实现三维曲线加工,包括多轴联动、螺旋线加工、曲面加工等,使得加工的复杂性大大提高。
5. 操作简便:数控机床操作界面通常使用人机界面,通过显示器和键盘进行操作,可直观地输入和修改加工程序。
需要注意的是,数控机床虽然具有以上优点,但是设备价格较高,需要有专业的操作技能和编程能力。
同时,数控机床的故障排除和维护也需要相应的专业知识和技术。
数控机床是什么工作
数控机床是一种通过预先编写好的程序来控制机床运动和加工过程的自动化加工设备。
它是在传统机床的基础上发展而来的,通过数字控制系统来实现对机床加工过程的精确控制,大大提高了加工效率和加工精度。
数控机床在现代制造业中扮演着非常重要的角色,成为了生产加工的主力设备之一。
首先,数控机床是一种高精度、高效率的加工设备。
传统机床需要操作工人手动操作,而数控机床则可以通过预先编写好的程序来实现自动加工,大大提高了加工效率。
同时,数控机床的加工精度也远远高于传统机床,可以满足更高精度要求的加工任务。
其次,数控机床具有灵活性和多样性。
通过改变不同的加工程序,数控机床可以实现不同形状、不同尺寸的零件加工,具有较强的适应性。
而且,数控机床还可以实现多种加工方式的切换,如铣削、钻孔、车削等,满足了不同加工需求的多样性。
另外,数控机床还具有自动化程度高、生产环境清洁、操作简便等特点。
相比传统机床,数控机床可以实现大部分加工过程的自动化操作,减少了人工操作的繁琐和劳动强度。
同时,数控机床的加工过程中产生的废料少,生产环境相对清洁,有利于保护环境。
操作数控机床只需要对加工程序进行编写和设定,相对简便,降低了操作难度。
总的来说,数控机床是一种高精度、高效率、灵活多样、自动化程度高的加工设备,广泛应用于汽车制造、航空航天、电子通讯、模具制造等领域。
随着科技的不断进步,数控机床的发展也在不断完善和提高,为制造业的发展和进步做出了重要贡献。
在未来,数控机床将继续发挥重要作用,推动制造业的发展。
数控机床介绍方案数控机床是一种采用数控技术来执行加工操作的机床。
它具有高精度、高效率、高稳定性等特点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、军事装备、机械加工等领域。
一、数控机床的原理与优势数控机床的原理是通过预先编程的数控系统,对机床进行指令控制,实现加工工艺的自动化。
相比传统机床,数控机床具有如下优势:1. 高精度:数控机床采用数字传动,具有高精度的定位和运动控制能力,可实现毫米级的精密加工;2. 高效率:数控机床具有多轴同时加工的能力,可以在同一时间完成多道工序,提高生产效率;3. 高稳定性:数控机床采用闭环控制系统,具有自动补偿和自动修正的功能,能够自动调整工件加工过程中的偏差,保证加工质量;4. 灵活性:数控机床可根据预先编制的程序对工件进行多种加工,适应各种复杂形状和尺寸的工件加工需求;5. 自动化:数控机床可实现自动化生产,减少人工干预,降低人为操作误差,提高生产效率和工件质量。
二、数控机床的应用领域1. 航空航天:数控机床被广泛应用于飞机发动机、飞行控制系统和飞行器结构零件的制造,具有高精度和高质量的加工要求;2. 汽车制造:数控机床用于汽车发动机、底盘、车身等零部件的加工,具有高效率和高一致性的特点;3. 军事装备:数控机床在军事装备的制造中起到关键作用,可以加工生产导弹、战斗机等重要武器装备;4. 机械加工:数控机床广泛应用于各种机械零部件的加工,如机床、工具、模具等。
三、数控机床的发展趋势1. 高速化:数控机床将迈向更高的工作速度和更高的加工效率,以满足大批量、高效率的生产需求;2. 智能化:数控机床将越来越智能化,通过人工智能、机器视觉等技术,实现自动化检测、自动调整和自动纠错;3. 网络化:数控机床将与信息技术相结合,实现和其他设备的联网通信,实现远程监控、远程操作和远程维护;4. 精密化:数控机床将实现更高的精密度和更小的加工偏差,满足对高精度产品的需求。
总结:数控机床是现代工业生产中不可或缺的一部分,它的出现提高了生产效率,降低了生产成本,改善了产品质量。
什么是数控机床
数控机床又称为CNC(Computer Numerical Control) 车床, 既用计算及数字掌握的车床。
卧式车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工, 而数控车床是将编制好的加工程序输入到数控系统中, 由数控系统通过车床X,Z 坐标的伺服电动机来掌握车床进给运动部件的动作挨次, 移动量和进给速度, 再协作主轴的转速和转向, 便能加工出各种外形不同的轴类或盘类回转体零件。
因此, 数控机床是目前使用较为广泛的数控机床。
CJK6132H/2型数控车床---CJK6132H/2型数控车床是机电一体化的高效率自动化车削加工设备,外观半封闭结构简捷大方,主轴具有八级转速,在高、低速区内进行自动换速,转速范围宽。
----该车床采纳了西门子SINUMERIK 802S型最新经济型数控系统,结构紧凑,模块安装、修理便利,并且该系统已经将一个适用经济型数控车床的plc有用程序(IAP)集成于系统之中;全部的轴参数,刀架参数可通过机床参数设定,便于修理、调整。
该机床配置有手摇脉冲发生器,用户调刀便利,系统采纳LCD显示,屏幕大、背光,显示清楚,直观、操作便利,明暗度可调,并具有编程,回零、自动循环,MDI 等功能,该机床特殊适用于汽车、摩托车、机械、仪器、轻工等行业中,各种轴类、盘类零件的端面,内外圆柱面、圆弧面及切槽和连接螺纹加工,成批量生产使用效果更好。
数控机床基本知识数控机床是一种自动化加工设备,利用计算机控制系统对机床进行控制和管理,实现对工件的加工加工过程的自动化。
下面将介绍数控机床的基本知识。
一、数控机床的定义和分类数控机床是指通过数字信号控制系统,对机床进行控制和管理的一种机床。
它可以根据预先编好的加工程序,自动调整机床的工作参数,完成各种复杂的加工任务。
根据数控系统的不同,数控机床可以分为数值控制机床和编程控制机床两大类。
数值控制机床是根据输入的数字信号直接控制机床运动,而编程控制机床则需要事先编写好加工程序,通过输入程序代码来控制机床的运动。
二、数控机床的优势相比传统的机床,数控机床具有以下几个优势:1. 高精度:数控机床采用数字信号控制,可以实现更加精确的加工,提高了加工质量和工件的精度。
2. 高效率:数控机床可以实现自动化加工,减少了人工操作的时间和劳动强度,提高了生产效率。
3. 多功能:数控机床可以根据不同的加工需求,通过更改加工程序和工艺参数,实现各种不同的加工操作。
4. 灵活性:数控机床可以根据不同的加工要求,灵活地调整工艺参数和加工路径,实现个性化的加工需求。
5. 可靠性:数控机床采用数字控制系统,具有较高的稳定性和可靠性,能够长时间稳定工作。
三、数控机床的组成部分数控机床由数控系统、机床主体和辅助设备组成。
1. 数控系统:数控系统是数控机床的核心部分,包括硬件和软件两个方面。
硬件部分主要包括控制器、数控装置、输入设备和输出设备等;软件部分主要包括操作系统、编程软件和加工程序等。
2. 机床主体:机床主体是数控机床的物理结构,包括床身、工作台、主轴、进给系统和刀架等。
它们协同工作,完成加工任务。
3. 辅助设备:辅助设备包括刀具、夹具、测量仪器和冷却液等。
它们在加工过程中起到辅助作用,保证加工质量和工件精度。
四、数控机床的应用领域数控机床广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造、电子设备等领域。
它们可以加工各种复杂的零部件和工件,满足不同行业的加工需求。
数控机床的类型和加工特点数控机床是一种以数字控制系统为核心,通过程序控制机床运动和加工工艺的一种机床。
根据其结构和加工方式的不同,数控机床可以分为多种类型,每种类型都有其特点和适用范围。
1.数控铣床数控铣床是一种用来进行铣削加工的数控机床。
其主要特点是采用铣刀进行切削,可进行平面、曲面和孔加工,具有高精度、高效率和多功能的特点。
数控铣床广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等领域。
2.数控车床数控车床是一种用来进行车削加工的数控机床。
其主要特点是采用刀具进行切削,可进行外圆、内圆和端面加工,具有高精度、高刚性和高自动化程度的特点。
数控车床广泛应用于零部件加工、精密机械制造等领域。
3.数控磨床数控磨床是一种用来进行磨削加工的数控机床。
其主要特点是采用磨石进行磨削,可进行平面、曲面和轮廓的精密磨削,具有高精度、高表面质量和高自动化程度的特点。
数控磨床广泛应用于模具制造、工具制造等领域。
4.数控钻床数控钻床是一种用来进行钻孔加工的数控机床。
其主要特点是采用钻头进行切削,可进行直孔和倾斜孔的加工,具有高精度、高效率和自动化程度高的特点。
数控钻床广泛应用于金属加工、零部件加工等领域。
5.数控刨床数控刨床是一种用来进行刨削加工的数控机床。
其主要特点是采用刨刀进行切削,可进行平面和曲面的刨削,具有高精度、高效率和自动化程度高的特点。
数控刨床广泛应用于船舶制造、机械制造等领域。
不同类型的数控机床具有各自独特的加工特点。
首先,数控机床具有高精度的加工能力,能够实现高精度的零件加工和复杂曲面加工。
其次,数控机床具有高效率的加工能力,能够实现自动化连续加工,提高生产效率。
再次,数控机床具有多功能的加工能力,能够实现多种加工方式的转换,适应不同的加工需求。
最后,数控机床具有高稳定性和可靠性,能够保证长时间稳定运行和高质量的加工。
数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备,不同类型的数控机床具有各自独特的加工特点,广泛应用于各个领域。
数控机床简介第一节数控加工的概念一、概念:数字控制(Numerical Control,简称NC)技术是用数字化信息进行控制的自动控制技术。
数控机床:是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置,机床电动机的起动和停止,主轴变速,工件松开夹紧,刀具的选择,冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字信息送入数控装置或计算机,经过译码、运算,发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件,使机床自动加工出所需要的工件。
数控加工:根据零件图样及工艺要求等原始条件,编制零件数控加工程序,并输入到数控机床的数控系统,以控制数控机床中刀具与工件的相对运动,从而完成零件的加工。
二、产生:1952年美国帕森斯公司(Parsons)和麻省理工学院(MIT)合作研制成功了世界上第一台数控机床,它是一台三坐标数控铣床,用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。
第二节数控机床的组成与分类一、数控机床的组成控机床是机电一体化的典型产品,是集机床、计算机、电机及拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。
现代数控系统都为计算机数控系统(Computer Numerical Control,简称CNC)。
数控机床的基本组成包括加工程序、输入/输出装置、数控装置、伺服系统、辅助控制装置、反馈系统及机床本体。
1.CNC装置(CNC单元):CNC装置是数控机床的核心部件。
组成:计算机系统、位置控制板、PLC接口板,通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。
作用:根据输入的零件加工程序进行相应的处理(如运动轨迹处理、机床输入输出处理等),然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等),所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合,合理组织,使整个系统有条不紊地进行工作的。
2.操作面板:操作面板的是操作人员与机床数控装置进行信息交流的工具。
组成:按钮站、状态灯、按键阵列(功能与计算机键盘一样)和显示器;它是数控机床特有的部件。
3.控制介质与输入输出设备控制介质记录零件加工程序的媒介输入输出设备CNC系统与外部设备进行交互装置。
交互的信息通常是零件加工程序。
即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。
4.通讯现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外,一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。
它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。
采用的方式有:串行通讯(RS-232等串口)、自动控制专用接口和规范(DNC,MAP等)网络技术(internet,LAN等)。
5.伺服单元、驱动装置和测量装置:伺服单元和驱动装置:主轴伺服驱动装置和主轴电机进给伺服驱动装置和进给电机测量装置:位置和速度测量装置。
以实现进给伺服系统的闭环控制。
被直线型检测装置:感应同步器;光栅磁栅。
旋转型检测装置:旋转变压器;脉冲编码器;测速发电机。
作用:保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令:进给运动指令:实现零件加工的成形运动(速度和位置控制)。
主轴运动指令,实现零件加工的切削运动(速度控制)6.PLC (Programmable Logic Controller) 、机床I/O电路和装置PLC:用于控制机床顺序动作,完成与逻辑运算有关的开关量I/O控制,它由硬件和软件组成;机床I/O电路和装置:实现开关量I/O控制的执行部件,即由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等电器组成的逻辑电路;功能:接受CNC的M、S、T指令,对其进行译码并转换成对应的控制信号,控制辅助装置完成机床相应开关动作,接受操作面板和机床侧的I/O信号,送给CNC装置,经其处理后,输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。
7. 机床机床:数控机床的主体,是实现制造加工的执行部件。
组成:由主运动部件、进给运动部件(工作台、拖板以及相应的传动机构)、支承件(立柱、床身等)以及特殊装置(刀具自动交换系统工件自动交换系统)和辅助装置(如排屑装置等)。
二、数控机床的分类按用途分类:1、金属切削类数控机床金属切削类数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控磨床、数控镗铣床等。
加工中心MC是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。
2、金属成形类数控机床金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机和数控压力机等。
3、数控特种加工机床数控特种加工机床有数控电火花线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床等。
按运动方式分类:1、点位控制系统:这类控制系统只控制工具相对工件从某一加工点移到另一个加工点之间的精确坐标位置。
而对于点与点之间移动的轨迹不进行控制,且移动过程中不作任何加工。
通常采用这一类系统的设备有数控钻床、镗床、冲床等。
2、直线控制系统这类系统不仅要控制点与点的精确位置,还要控制两点之间的移动轨迹是一条直线,且在移动中能以给定的进给速度进行加工。
采用此类控制方式的设备有数控车床、数控铣床等。
3、连续控制系统:连续控制系统又称为轮廓控制系统或轨迹控制系统。
这类系统能够对两个或两个以上坐标方向进行严格控制,即不仅控制每个坐标的行程位置,同时还控制每个坐标的运动速度。
各坐标的运动按规定的比例关系相互配合,精确地协调起来连续进行加工,以形成所需要的直线、斜线或曲线、曲面。
采用此类控制方式的设备有数控车床、铣床、加工中心、电加工机床、特种加工机床等。
按运动方式分类点位控制系统直线控制系统连续控制系统按控制原理分类1、开环控制系统这类系统不装备位置检测装置,即无位移的实际值反馈与指令值进行比较修正,因而控制信号的流程是单向的。
指令进给脉冲驱动电路步进电动机传动结构工作台2、闭环控制系统这种系统是带有位置检测装置,将位移的实际值反馈回去与指令值比较,用比较后的差值去控制,直至差值消除时才停止修正动作的系统。
3、半闭环控制系统这种系统是闭环系统的一种派生。
它与闭环系统的不同之处仅在将检测元件装在传动链的旋转部位,它所检测得到的不是工作台的实际位移量,而是与位移量有关的旋转轴的转角量。
因此,其精度比闭环系统稍差,但这种系统结构简单,便于调整,检测元件价格也较低,因而是广泛使用的一种数控系统。
按数控系统类型分类1、经济型数控系统(又称简易数控系统)这一档次的数控机床仅能满足一般精度要求的加工,能加工形状较简单的直线、斜线、圆弧及带螺纹的零件,采用的微机系统为单板机或单片机系统,具有数码显示,CRT字符显示功能,机床进给由步进电动机实现开环驱动,控制的轴数和联动轴数在3轴或3轴以下。
2、普及型数控系统(通常称之为全功能数控系统)这类数控系统功能较多,除了具有一般数控系统的功能以外,还具有一定的图形显示功能及面向用户的宏程序功能等,采用的微机系统为16位或32位微处理机,具有RS-232C通信接口,机床的进给多用交流或直流伺服驱动,一般系统能实现4轴或4轴以下联动控制。
3、高档数控系统采用的微机系统为32位以上微处理机系统,机床的进给大多采用交流伺服驱动,除了具有一般数控系统的功能以外,应该至少能实现5轴或5轴以上的联动控制。
具有三维动画图形功能和宜人的图形用户界面,同时还具有丰富的刀具管理功能、宽调速主轴系统、多功能智能化监控系统和面向用户的宏程序功能,还有很强的智能诊断和智能工艺数据库,能实现加工条件的自动设定,且能实现与计算机的联网和通信。
4、基于PC的开放式数控系统用通用微机技术开发数控系统可以得到强有力的硬件与软件支持,这些软件和硬件的技术是开放式的,此时的通用微机除了具备本身的功能外,还具备了全功能数控系统的所有功能。
第三节数控机床的控制对象从数控机床最终要完成的任务看,主要应对以下三方面进行控制:1、主运动和通用机床一样,主运动主要完成切削任务,其动力约占整台机床动力的70%-80%,数控车床的主轴旋转运动如图1所示。
基本控制要实现主轴的正、反转和停止,可自动换档及无级调速;对加工中心和一些数控车床还必须具有准停控制和C轴控制功能。
2、进给运动数控机床的进给运动是通过进给伺服系统来实现的,这是数控机床区别于通用机床的重要方面之一。
伺服控制的最终目的就是实现对机床工作台或刀具的位置控制,伺服系统中所采取的一切措施,都是为了保证进给运动的位置精度。
图2为数控车床的刀架的Z向进给运动,图3为数控车床的刀架的X向进给运动。
3、输入/输出(I/O)数控系统对加工程序处理后输出的控制信号除了对进给运动轨迹进行连续控制外,还要对机床的各种状态进行控制,这些状态包括主轴的变频控制,主轴的正、反转及停止,冷却和润滑装置的起动和停止,刀具自动交换,工件夹紧和放松及分度工作台转位等。
第四节数控机床的工作原理数控机床加工零件时,首先要将零件图纸上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序,然后将加工程序输入数控装置,经过计算机的处理、运算,按各坐标轴的分量送到相应的驱动电路,经过转换、放大去驱动伺服电动机,使各坐标移动若干个最小位移量,并进行反馈控制,使各轴精确走到程序要求的位置,实现刀具与工件的相对运动,完成零件全部轮廓的加工。
所谓插补,就是指在被加工轨迹的起点和终点之间,插进若干中间点,然后用已知线型(如直线、圆弧)逼近。
通常把数控机床上刀具运动轨迹是直线加工的称为直线插补;刀具运动轨迹是圆弧加工的称为圆弧插补。
一般的数控系统都具有直线和圆弧插补,能加工出各象限直线和圆弧。
对于复杂功能的数控机床,通过多轴控制、多轴联动实现空间曲线、曲面的加工。
数控机床的数字控制功能是由数控系统完成的。
数控装置能接受零件图纸加工要求的信息,进行插补运算,实时地向各坐标轴发出速度控制指令。
伺服驱动装置能快速响应数控装置发出的指令,驱动机床各坐标轴运动,同时能提供足够的功率和扭矩。
伺服系统中常用的驱动装置,根据控制系统的类型不同而不同,开环伺服系统常用步进电动机,闭环伺服系统常采用脉宽调速直流电动机和交流伺服电动机等。
检测装置将坐标位移的实际位置检测出来,反馈给数控装置中的比较器与指令位置进行比较,实现偏差控制。
伺服系统中常用的检测装置有测量线位移的光栅、磁栅、感应同步器等,测量角位移的旋转变压器、数字脉冲编码器等。
可编程控制器PLC, 在数控机床中一般用来对一些逻辑开关量进行控制,如:主轴的启、停,刀具更换、冷却液开关等。
第五节数控加工的特点及应用范围数控机床的应用范围零件复杂程度;价值昂贵,不允许报费的关键零件;需要最少周期的急需零件;批量较大精度要求高的零件。
数控机床的特点1、数控系统取代了通用机床的手工操作,具有充分的柔性,只要重新编制零件程序,更换相应工装,就能加工出新的零件。
2、零件加工精度一致性好,避免了通用机床加工时人为因素的影响。