數(shù)控加工中心機(jī)械設(shè)備(數(shù)控加工中心的工作原理)

數(shù)控加工中心機(jī)械設(shè)備（數(shù)控加工中心的工作原理）

一、設(shè)備型號詳解

數(shù)控加工中心（Numerical Control Machining Center，簡稱NC加工中心）是一種集數(shù)控技術(shù)、機(jī)械加工、自動控制技術(shù)于一體的自動化機(jī)床。它主要用于金屬、非金屬、塑料等材料的復(fù)雜曲面、孔、槽等形狀的加工。以下是對幾種常見數(shù)控加工中心型號的詳解：

1. 數(shù)控車床加工中心（如FANUC 0i-TB）

FANUC 0i-TB是一款適用于車削加工的數(shù)控加工中心。該型號設(shè)備具有以下特點：

（1）高精度：采用高精度滾珠絲杠和精密導(dǎo)軌，確保加工精度。

（2）高效率：采用快速換刀系統(tǒng)，提高加工效率。

（3）智能控制：采用FANUC 0i控制系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化加工。

（4）模塊化設(shè)計：便于維護(hù)和升級。

2. 數(shù)控銑床加工中心（如Siemens 840D）

Siemens 840D是一款適用于銑削加工的數(shù)控加工中心。該型號設(shè)備具有以下特點：

（1）高精度：采用高精度滾珠絲杠和精密導(dǎo)軌，確保加工精度。

（2）高速度：采用高速主軸和高速伺服電機(jī)，提高加工速度。

（3）智能化：采用Siemens Sinumerik 840D控制系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化加工。

（4）柔性化：可根據(jù)加工需求進(jìn)行模塊化配置。

3. 數(shù)控磨床加工中心（如Mazak Integrex i-500）

Mazak Integrex i-500是一款適用于磨削加工的數(shù)控加工中心。該型號設(shè)備具有以下特點：

（1）高精度：采用高精度滾珠絲杠和精密導(dǎo)軌，確保加工精度。

（2）高效率：采用快速換刀系統(tǒng)，提高加工效率。

（3）智能控制：采用Mazak Mazatrol Integrex控制系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化加工。

（4）多功能：可進(jìn)行車、銑、磨等多種加工。

二、數(shù)控加工中心工作原理

數(shù)控加工中心的工作原理主要包括以下幾個方面：

1. 控制系統(tǒng)：數(shù)控加工中心的核心部分是控制系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)接收加工指令、控制機(jī)床運動、處理加工數(shù)據(jù)等。控制系統(tǒng)通常采用PLC（可編程邏輯控制器）或CNC（計算機(jī)數(shù)控）系統(tǒng)。

2. 伺服驅(qū)動系統(tǒng)：伺服驅(qū)動系統(tǒng)負(fù)責(zé)將控制系統(tǒng)發(fā)出的指令轉(zhuǎn)換為機(jī)床的運動。它主要由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動器、位置反饋裝置等組成。

3. 機(jī)械結(jié)構(gòu)：數(shù)控加工中心的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括主軸箱、工作臺、刀庫、導(dǎo)軌等。主軸箱用于安裝刀具，工作臺用于安裝工件，刀庫用于存放刀具，導(dǎo)軌用于保證機(jī)床的精度。

4. 加工過程：數(shù)控加工中心的工作過程如下：

（1）輸入加工指令：操作者將加工指令輸入控制系統(tǒng)。

（2）控制系統(tǒng)處理指令：控制系統(tǒng)將加工指令進(jìn)行處理，生成機(jī)床的運動軌跡。

（3）伺服驅(qū)動系統(tǒng)執(zhí)行指令：伺服驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)控制系統(tǒng)生成的運動軌跡，驅(qū)動機(jī)床運動。

（4）加工完成：機(jī)床完成加工任務(wù)，工件達(dá)到預(yù)期形狀。

三、案例分析

1. 案例一：某企業(yè)加工一批復(fù)雜曲面零件，采用FANUC 0i-TB數(shù)控加工中心進(jìn)行加工。由于加工過程中刀具磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致加工精度下降。分析原因：刀具選用不當(dāng)，未根據(jù)加工材料、加工要求等因素選擇合適的刀具。解決措施：更換適合的刀具，并對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。

2. 案例二：某企業(yè)加工一批高速旋轉(zhuǎn)零件，采用Siemens 840D數(shù)控加工中心進(jìn)行加工。由于加工過程中機(jī)床振動較大，導(dǎo)致加工精度不穩(wěn)定。分析原因：機(jī)床剛性不足，未能承受高速旋轉(zhuǎn)時的慣性力。解決措施：提高機(jī)床剛性，優(yōu)化加工參數(shù)。

3. 案例三：某企業(yè)加工一批高精度孔，采用Mazak Integrex i-500數(shù)控加工中心進(jìn)行加工。由于加工過程中孔徑尺寸超差，分析原因：加工過程中機(jī)床定位精度不足。解決措施：提高機(jī)床定位精度，優(yōu)化加工參數(shù)。

4. 案例四：某企業(yè)加工一批復(fù)雜曲面零件，采用FANUC 0i-TB數(shù)控加工中心進(jìn)行加工。由于加工過程中出現(xiàn)刀具碰撞，導(dǎo)致刀具損壞。分析原因：加工路徑規(guī)劃不合理，未充分考慮刀具與工件的相對位置。解決措施：優(yōu)化加工路徑，確保刀具與工件安全。

5. 案例五：某企業(yè)加工一批精密零件，采用Siemens 840D數(shù)控加工中心進(jìn)行加工。由于加工過程中出現(xiàn)工件表面劃傷，分析原因：加工過程中機(jī)床潤滑不良。解決措施：加強(qiáng)機(jī)床潤滑，確保加工質(zhì)量。

四、常見問題問答

1. 問：數(shù)控加工中心的主要特點是什么？

答：數(shù)控加工中心的主要特點包括高精度、高效率、智能化、柔性化等。

2. 問：數(shù)控加工中心適用于哪些加工？

答：數(shù)控加工中心適用于車、銑、磨、鉆、鏜等多種加工。

3. 問：數(shù)控加工中心控制系統(tǒng)有哪些類型？

答：數(shù)控加工中心控制系統(tǒng)主要有PLC和CNC兩種類型。

4. 問：數(shù)控加工中心伺服驅(qū)動系統(tǒng)有哪些組成？

答：數(shù)控加工中心伺服驅(qū)動系統(tǒng)主要由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動器、位置反饋裝置等組成。

5. 問：數(shù)控加工中心加工過程中如何提高加工精度？

答：提高數(shù)控加工中心加工精度的方法包括：選用合適的刀具、優(yōu)化加工參數(shù)、提高機(jī)床定位精度、加強(qiáng)機(jī)床潤滑等。