數控車床是目前使(shǐ)用較為廣泛的數控車床之一。它主要用於軸類零件或(huò)盤類零件(jiàn)的內外圓柱麵、任意錐角的內外圓錐麵、複雜回轉內外曲麵和圓柱、圓錐螺紋等切削加工,並能進行切(qiē)槽、鑽(zuàn)孔、擴孔、鉸孔及(jí)鏜孔等。
數(shù)控車床是(shì)按照事先編製好的加工程序,自動地對被加工零件進(jìn)行加工。我們(men)把(bǎ)零件(jiàn)的加工工藝路線、工藝參數、刀具的運動(dòng)軌跡、位移量(liàng)、切削參(cān)數以及輔助功能,按(àn)照數控車床規(guī)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(róng)記錄在控製介質上,然後輸入(rù)到數控(kòng)車床的數控裝置中,從而指揮車床加工零件。
我(wǒ)們知道,對於大批量生產的零件,使用自動(dòng)化和半自動(dòng)化的車床已能實現生產過程的自動化。但是,對於單件、小批量生產(chǎn)的(de)零件,實現自動化一(yī)直是(shì)個難(nán)題。在過去相當長(zhǎng)的一段時間內,總是無法圓滿解決。尤其是在加(jiā)工形(xíng)狀複雜(zá)的、加工精度要求高的零件,一直在自動化的(de)道路(lù)上處於停(tíng)頓狀態。雖然有些應(yīng)用(yòng)仿形裝置解(jiě)決了一部分(fèn),但是實(shí)踐證明,仿形車床還是不能(néng)解決這一問題。
數控車床的出現,為從根本上解決這一問題開辟了(le)廣闊的道路,所以成為機械加工中的一個重要發(fā)展方(fāng)向。
一、特點
數控車床是數字控製車床的簡稱,是一種裝有程序控製係統的自(zì)動化車床。該控製係統能夠邏輯地(dì)處理具有控製(zhì)編碼或(huò)其他符(fú)號指令規定的(de)程序,並將其(qí)譯碼(mǎ),從而使車床動作並加工零件。
數控車(chē)床與(yǔ)普通車(chē)床相比,數控車床有如下特點:
●加工精度(dù)高(gāo),具有穩定(dìng)的加工質量;
●可進行(háng)多坐標的聯動,能加工形狀複雜的零件(jiàn);
●加工零件改變時,一般隻需要更改數控程(chéng)序(xù),可節省(shěng)生產準備時間;
●車床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高(gāo);
●車床自動化程度高,可以減輕勞動強度;
●對操作人員(yuán)的素質要求(qiú)較高,對(duì)維修人員的技術要求較高。
二、選(xuǎn)用原則
確(què)定典(diǎn)型零件的工藝要求、加工工件(jiàn)的(de)批量,擬定數控(kòng)車床應具有的功能是做好前期準備(bèi),合理選用數控車(chē)床的前提條件:滿足典型零件的工(gōng)藝要求。
典型零件的工藝要求主要是零件的結構尺寸、加工範圍和精度要求。根據精度要(yào)求,即工件的尺寸精度、定位精度和表麵粗糙度的(de)要求來選擇數控車床的控製精度。 根據可靠性來選擇,可靠性是提高產品質量和生產效率的確保。數控車床的可靠性(xìng)是指數控車床(chuáng)在規定條件下(xià)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(zhǎng),即使出了故障,短時間內能恢複,重新(xīn)投入使用。選(xuǎn)擇結構合理、製造精良,並已批量(liàng)生(shēng)產的數控車床。一般,用戶越多,數(shù)控係統的可靠性越高。
數控車床附件及刀具
數控車床隨機附件、備件及(jí)其供應能力、刀具,對已投(tóu)產數控車床、車削中心來說(shuō)是較重要的。選擇數控車床,需仔細(xì)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(zhì)少應選購同一廠商的控製(zhì)係(xì)統,這給維修工(gōng)作帶來較大的便利。教學單位,由於(yú)需要學生見多識廣(guǎng),選(xuǎn)用不同的係(xì)統,配(pèi)備各種仿真(zhēn)軟件是(shì)明智的選(xuǎn)擇。
性能價格比(bǐ)來選擇(zé)
做到功能、精度不(bú)閑置、不浪費,不要選擇和自己需要無關的功能。
數控車床的防(fáng)護
需要時,數控(kòng)車床可配備(bèi)全封閉或半封閉的防(fáng)護裝置(zhì)、自動(dòng)排屑裝(zhuāng)置。
在選擇數控車床、車削中心時,應綜合考慮上述各項原則。
三、基本組成
數控車(chē)床由數(shù)控裝置、床身、主軸箱、刀架進給係統、尾座、液壓係統、冷卻係統、潤滑係統、排屑器等部分組成。
數控車床分為(wéi)立式數控車床(chuáng)和臥式數控車床兩種類型(xíng)。
立式數控車床用(yòng)於回轉直徑較大(dà)的盤類零件車削加工。
臥式數控車床用於軸向尺寸(cùn)較長或小型盤類零件的車削加工(gōng)。
臥式數控車床按功能可進一步分為經濟型數控車床、普通數控車床和車削加工中心。
經濟(jì)型數控車(chē)床:采用步進電(diàn)動機和單片機對普通車床(chuáng)的車削(xuē)進(jìn)給係統進行改造後(hòu)形成的簡易型數控車床(chuáng)。成本較(jiào)低,自動化(huà)程度和功能都比較差,車削加工精度也(yě)不高,適用於要求不高的回轉類零件的車削(xuē)加工。
普通(tōng)數控車床:根據車削加(jiā)工要求在結構上(shàng)進(jìn)行專門設計(jì),配備通用數控係統(tǒng)而形成的數控車床。數控係統功能強,自動化程度和加工精度也比較(jiào)高,適用於一般回轉類零件的車削加工。這種數控車床(chuáng)可(kě)同時控(kòng)製兩個坐標(biāo)軸,即x軸和z軸。
車削加工中心:在普通數控車(chē)床的基礎上,增加了C軸和動力頭,較高的數控(kòng)車床還帶有刀庫,可控製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(xǐ)削動(dòng)力頭,這種數控(kòng)車(chē)床的加工功能大大增強,除可以進行一般車削外,還可(kě)以進行徑向和(hé)軸向銑削、曲麵銑削、中心線不在零件(jiàn)回轉中心的孔(kǒng)和徑向孔的鑽削等加工(gōng)。
液壓卡盤和液壓尾架
液壓卡盤(pán)是(shì)數(shù)控車削加工時夾緊工件的重要附件,對一般回轉類零件可采用普通液壓卡盤;對零件被夾持部位不是圓柱(zhù)形的零(líng)件,則需要采用_卡盤;用(yòng)棒料直接加工零件時需要采用彈簧卡盤。對軸向尺寸和徑向尺寸的比值較大的零件,需要采用安裝在液壓尾架上的活對(duì)零件尾端進行支撐,才(cái)能確(què)保(bǎo)對零(líng)件進行正確的加工。尾架有普通液壓尾架和可編程(chéng)液壓尾架。
數控車床可以配備(bèi)兩種刀架(jià):
①_刀架:由車床生產廠商自己(jǐ)開(kāi)發(fā),所使用的刀柄也是_的。這種刀(dāo)架的優點是製造成本低,但缺乏通用性。
②通用(yòng)刀架:根據通用標準而(ér)生產的刀架(jià),數控車床(chuáng)生產廠商可以根據數控車床的功能(néng)要求進行選擇配置。
銑(xǐ)削動力頭
數控車(chē)床刀架上安裝銑削動力(lì)頭(tóu)後可以大(dà)大擴(kuò)展數控車床的加工能力。如:利用銑削動力頭進行軸向(xiàng)鑽孔和銑削軸向槽。
數(shù)控(kòng)車床的刀具
在數控車床或車(chē)削加工中心上車(chē)削零件時,應根據車床(chuáng)的刀(dāo)架結構和可以安裝刀具的數量,合理、科學地安排刀具在刀架上的位(wèi)置,並注意避免(miǎn)刀具在靜止和工作時(shí),刀具(jù)與數控車床、刀具與工(gōng)件以及(jí)刀具相互之間的幹涉現象。
輔助裝置,指(zhǐ)數控車床的一些必要的配套部件,用以確保數控車(chē)床的運行,如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等(děng)。它包括液壓和(hé)氣動裝置、排(pái)屑裝置、交換工作台、數控轉台和數控(kòng)分度頭,還包括刀(dāo)具及監控檢測裝置等。
編程及其他附屬設(shè)備,可用(yòng)來在機外進(jìn)行零(líng)件的程序編製、存儲(chǔ)等。
自從(cóng)1952年美國麻省理工學院研製出世(shì)界上數控車(chē)床以(yǐ)來,數(shù)控車床在製造工業(yè),特別是在汽車、航(háng)空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應用,數控技(jì)術無論在硬件和軟件方麵,都有(yǒu)飛速發展。
五、安裝方法
起吊和(hé)運輸
數控車床的(de)起吊,應使用製造廠提供的_起吊工(gōng)具,不允許采用其他方(fāng)法進行。不需要(yào)_起吊工具,應采用鋼絲繩按照說明書(shū)規定部位起吊(diào)。
基礎及位置(zhì)
數控車床應安裝在牢固的基礎上,位置應遠離振源(yuán);避免陽光照射和熱輻射;放(fàng)置在幹燥的(de)地方,避免潮濕和氣流的影響。數控車床附近若有振源,在(zài)基(jī)礎四周要設置防振溝。
數控(kòng)車床的安裝
數控車床放置於基礎上,應在自由狀態下找平,然後將地腳螺栓均勻地鎖緊。對於普通數控車床,水平儀(yí)讀數不高(gāo)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(dù)時,應在恒定(dìng)溫度下進行,測量工具需經一段定溫時間後再使用。數控車床安裝(zhuāng)時應竭(jié)力避免使數控車床產生強迫變形的安裝方法。數控車(chē)床安裝時不應隨便拆下(xià)數控車床的某些部件,部件的拆卸可能(néng)導致(zhì)數控車床內應力的重(chóng)新(xīn)分配,從而影響數控車床精度。