數控車床是目前使用較為廣泛的(de)數控車床之一。它主要用於軸類零件或盤(pán)類零件的內外圓柱麵、任意(yì)錐角的內外圓錐麵、複雜回轉內外曲麵和圓柱、圓錐螺(luó)紋等切削加工,並(bìng)能進行切槽、鑽孔、擴(kuò)孔、鉸孔及鏜孔等。
數控(kòng)車床(chuáng)是按(àn)照(zhào)事先編製好的加(jiā)工(gōng)程(chéng)序,自動地對被加工零件進行加工。我(wǒ)們把(bǎ)零件的加工工藝路線(xiàn)、工藝參數、刀具(jù)的運動軌(guǐ)跡、位移量、切削參數以及(jí)輔助功能,按照數控車床規定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單,再把這程序單中的內容記錄在控製介質上,然(rán)後輸入到數控車床(chuáng)的數控裝置中,從而指揮車床加工零件。
我(wǒ)們知道,對於(yú)大批量生產的零件,使用自動化和半自動化的車床(chuáng)已能實現生產過程的自(zì)動化。但是,對(duì)於單(dān)件、小批量(liàng)生產的零件,實現自動化一直是個難題。在過去相當長的一段時間內(nèi),總是無法圓滿解決(jué)。尤其是在加工形狀複雜的、加工精度要求高的零(líng)件,一直在自動化的道路上處於停頓狀態(tài)。雖(suī)然(rán)有些應用仿形裝置解決了一(yī)部分,但是實(shí)踐證(zhèng)明(míng),仿形車床還是(shì)不能解決這一問題。
數控車床的出現(xiàn),為從根本上解決這一問題開辟了廣闊的道路,所以成為機械加工中(zhōng)的一個(gè)重要發展方向。
一、特點(diǎn)
數控車床是數字控(kòng)製車床的(de)簡稱,是(shì)一種裝有程(chéng)序控製係統(tǒng)的自動化車床。該控製係統能夠邏(luó)輯地處理具有控製編碼或其他符號指令規定的程序,並將其譯碼,從而使車床動作並加工零件。
數控車床與普通車床(chuáng)相比,數控車(chē)床有如下(xià)特點:
●加工精(jīng)度高,具有穩定的加工質量;
●可進行多坐標的聯動,能加工形狀複雜的零件;
●加工零件改變時,一般隻需要更改(gǎi)數(shù)控程序,可節省生產準備時間;
●車床本身的精度高(gāo)、剛性大,可選擇有利的加工用量(liàng),生產率高;
●車床自動化程度高,可以減輕勞動強度;
●對操作人員的素質要(yào)求較高,對維修人員(yuán)的技術要求較(jiào)高。
二(èr)、選用原則
確定典型零件的(de)工藝要求、加工工件的批量,擬定數控車床應具有的功能是做好前期準備,合理選(xuǎn)用數控車床的前(qián)提條(tiáo)件:滿足典型零件的工藝要求。
典型(xíng)零件的工藝要求主要是(shì)零件的結構(gòu)尺寸、加工範圍和(hé)精度要求。根(gēn)據精度要求,即工件的(de)尺(chǐ)寸精度、定位精度和表麵粗糙度的要求來(lái)選擇數(shù)控車床的控製精度(dù)。 根據可(kě)靠性來選擇,可靠性(xìng)是提高產品質量和生(shēng)產效率的(de)確保。數控車床的可靠性是指數控車床在規定條(tiáo)件(jiàn)下執行其功能時,長時間穩定運行而不出故障。即平均無故障時間長,即使出了故障,短時間內(nèi)能恢複,重新投入使用。選擇(zé)結構合(hé)理、製造精良,並已批量生產的數控車床。一般,用(yòng)戶越多,數控係統的可靠性越高。
數(shù)控車床附件及刀具(jù)
數控車床隨機附件、備件及(jí)其供應能(néng)力、刀具,對已投產數控車(chē)床、車削中心來說(shuō)是較重要的。選擇(zé)數控(kòng)車床,需(xū)仔細考慮刀具和附件的配(pèi)套性。
生產廠家一般選擇同一廠商的產品,至少應選(xuǎn)購同一廠商的控製係統,這給維修工作帶來較大的便利(lì)。教學單位,由於需要學生見多識廣,選用不同的係統,配備各種仿真軟件是明智的選擇。
性能價格比來選擇
做(zuò)到功能(néng)、精度不閑置、不浪費,不要(yào)選擇和自己需要無關的功能。
數控車床的(de)防護
需要時,數控車床可配備全封(fēng)閉或半封閉的防護裝置、自動排屑裝置。
在選擇數控車床、車削(xuē)中心時,應綜合(hé)考慮上述各項原則。
三、基本組成
數控車床由(yóu)數控裝置、床身、主軸箱、刀架進給係統、尾座、液壓係統、冷卻係統、潤(rùn)滑係(xì)統、排屑器等部(bù)分組成。
數控車床分(fèn)為立式數控車床和臥式數控車床兩種類型。
立式數控車床用(yòng)於回轉直徑(jìng)較大的盤類零(líng)件車削加工。
臥式數控車床用於軸向尺寸較長或(huò)小型盤類零件的車削加工。
臥式數控車床按功能可進一步(bù)分為經濟型數(shù)控(kòng)車床、普通數控車床和車削加工中心。
經濟型數控(kòng)車(chē)床:采(cǎi)用步進電動機(jī)和(hé)單片機對普(pǔ)通車床的車削進給係統進行改造後形成的簡易型數控車床。成本較(jiào)低,自(zì)動化程度和功能都比(bǐ)較差,車削加工(gōng)精度也不高,適用於要求不(bú)高的回轉類零件的車削加工。
普通數控車床:根據車削加工要求在結(jié)構上進行專門設計,配備通用數控係統而形成的數控車床。數控(kòng)係(xì)統功能強,自動(dòng)化程度和加工精度也比(bǐ)較高,適用(yòng)於一般回轉類(lèi)零件的車削加工。這種數控(kòng)車床可同時控製兩個坐標軸,即x軸(zhóu)和z軸。
車削加工中心:在普通數控車床的基礎上,增加了C軸和動力頭,較高的數控車床還帶有刀庫,可控製(zhì)X、Z和C三個坐標軸,聯動控製軸可以是(X,Z)、(X,C)或(Z,C)。由於增加了C軸和銑削動力(lì)頭,這種數控車床(chuáng)的加工功能大大增強,除可以進行一般車削外,還可以進(jìn)行(háng)徑向和(hé)軸向銑削、曲麵銑削、中心線不在零件回轉中心的孔(kǒng)和徑向(xiàng)孔的(de)鑽削等加工。
液(yè)壓卡盤和液壓尾架
液(yè)壓卡盤是數(shù)控(kòng)車削加工時夾緊工件的重要附件,對一般回轉類零件(jiàn)可采用普通液壓(yā)卡盤;對零件被夾持部位不是圓(yuán)柱形(xíng)的零件,則需要采用_卡盤(pán);用棒料直接加工零件時需要采用彈簧(huáng)卡(kǎ)盤。對軸向尺寸和徑向(xiàng)尺寸的比值(zhí)較大的(de)零(líng)件,需要采(cǎi)用安裝在液(yè)壓尾架上的活對零件尾端進行支撐,才能確保對零件進行(háng)正確(què)的加工。尾架有普通液壓尾架和(hé)可編程液壓尾架。
數控車(chē)床可(kě)以配備兩(liǎng)種刀架:
①_刀架:由(yóu)車床(chuáng)生產廠商自己開發,所使用的刀柄也是(shì)_的。這種刀架的優點(diǎn)是製造成本低,但缺乏通用性。
②通用刀(dāo)架:根據通用標準而生產的刀(dāo)架,數控車床生產廠商可以(yǐ)根(gēn)據數控車(chē)床的功能要求進(jìn)行選擇配置。
銑削動(dòng)力頭
數控車(chē)床刀架上安裝銑削動力頭後可以大大擴展數控車床的(de)加工能力。如:利用(yòng)銑削動(dòng)力頭進行軸向鑽孔和銑削軸向槽。
數(shù)控車床的(de)刀具
在數(shù)控車床或車削加工(gōng)中心上車削零件時,應根據車床(chuáng)的刀架結構和可以安裝刀具的數量,合理、科學(xué)地安排刀具在刀架上的位置,並注意(yì)避免刀具在靜止和工作時,刀具與數控車床、刀具與工件以(yǐ)及刀具相互之間的幹涉現象。
輔助裝(zhuāng)置,指數控車床的一些必要的配套部件,用以確保數控車床的運行,如冷卻、排(pái)屑、潤(rùn)滑、照(zhào)明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置(zhì)、交(jiāo)換工作台、數控轉台(tái)和數控分度頭,還包括刀具及監控(kòng)檢測裝置等。
編程及其他附屬設備,可用來在機外進行零件(jiàn)的程序編製、存儲等。
自從1952年美(měi)國麻省理工學院研製出世界上數控車床(chuáng)以來,數控車床在製(zhì)造(zào)工業,特(tè)別是在汽車(chē)、航空航天、以及軍事工業中被廣泛地應用,數控技術無論在硬(yìng)件和軟件方麵,都有飛速發展。
五、安裝方法
起吊和運輸
數(shù)控車床的起吊,應使用(yòng)製造廠提供的_起吊工具,不允許采用其他方法進行。不需要(yào)_起(qǐ)吊工具,應采用鋼絲繩按照說明書規定部(bù)位起吊。
基礎及位置
數控車床(chuáng)應安裝在牢固的基礎上,位置應(yīng)遠離振源;避免陽光(guāng)照射和熱輻射;放置在幹燥的地方,避免潮濕和氣流的影響。數控車床附近若有振源,在基礎四周要設置(zhì)防振溝。
數控(kòng)車床的安裝(zhuāng)
數(shù)控車床放置於(yú)基礎上,應在自由狀態下找(zhǎo)平,然後將(jiāng)地腳螺栓均勻地鎖緊。對於普通數控車床,水平儀讀數不高於0.04/1000mm,對於高精度的數控車床,水平儀不高於0.02/1000mm。在測量安裝精度時,應在恒定溫度下進(jìn)行,測量工具(jù)需經一段定溫時間後再使(shǐ)用。數控車床安(ān)裝時應竭力避免使數控車床產生強迫變形的安裝(zhuāng)方法。數控車床安裝時不應隨便拆下數控車床的某些部件,部件的拆卸(xiè)可能導致數控車床內(nèi)應力的重新分配,從而影響數(shù)控車(chē)床精度。