數(shù)控加工設(shè)備組成及原理(數(shù)控加工設(shè)備分類及其特點(diǎn))

數(shù)控加工設(shè)備組成及原理

一、數(shù)控加工設(shè)備組成

數(shù)控加工設(shè)備主要由以下幾部分組成：

1. 數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控加工設(shè)備的核心部分，負(fù)責(zé)接收和處理加工程序，控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和加工過程。數(shù)控系統(tǒng)包括控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等。

2. 伺服系統(tǒng)：伺服系統(tǒng)是數(shù)控加工設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)將數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令轉(zhuǎn)化為機(jī)床的運(yùn)動(dòng)。伺服系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、位置檢測(cè)裝置等。

3. 機(jī)械結(jié)構(gòu)：機(jī)械結(jié)構(gòu)是數(shù)控加工設(shè)備的骨架，包括床身、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀具夾具等。機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造對(duì)加工精度和效率有很大影響。

4. 輔助裝置：輔助裝置包括冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、排屑系統(tǒng)等，用于保證加工過程中的冷卻、潤(rùn)滑和排屑。

5. 輔助設(shè)備：輔助設(shè)備包括自動(dòng)換刀裝置、自動(dòng)上下料裝置等，用于提高加工效率。

二、數(shù)控加工設(shè)備原理

數(shù)控加工設(shè)備的工作原理如下：

1. 編制加工程序：根據(jù)零件的加工要求，編制加工程序。加工程序包括刀具路徑、加工參數(shù)、切削參數(shù)等。

2. 輸入加工程序：將加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，可以通過鍵盤輸入、磁盤讀取、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)确绞健?/p>

3. 數(shù)控系統(tǒng)處理：數(shù)控系統(tǒng)對(duì)加工程序進(jìn)行處理，計(jì)算出機(jī)床各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度。

4. 伺服系統(tǒng)執(zhí)行：伺服系統(tǒng)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，驅(qū)動(dòng)機(jī)床各個(gè)軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

5. 加工過程：機(jī)床按照加工程序的要求進(jìn)行加工，完成零件的加工。

三、數(shù)控加工設(shè)備分類及其特點(diǎn)

1. 按加工方式分類

（1）數(shù)控車床：適用于加工各種回轉(zhuǎn)體零件，如軸、套、盤等。

（2）數(shù)控銑床：適用于加工平面、曲面、孔等形狀復(fù)雜的零件。

（3）數(shù)控磨床：適用于加工高精度、高光潔度的零件。

（4）數(shù)控加工中心：集成了數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等功能，適用于復(fù)雜零件的加工。

2. 按控制系統(tǒng)分類

（1）開環(huán)控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，成本較低，但加工精度和穩(wěn)定性較差。

（2）閉環(huán)控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高，但加工精度和穩(wěn)定性較好。

（3）混合控制系統(tǒng)：結(jié)合開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，適用于不同加工要求的零件。

3. 按功能分類

（1）單軸數(shù)控機(jī)床：只有一個(gè)軸可以運(yùn)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床，如數(shù)控車床。

（2）多軸數(shù)控機(jī)床：有兩個(gè)或兩個(gè)以上軸可以運(yùn)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床，如數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心。

四、案例分析

1. 案例一：某企業(yè)生產(chǎn)的齒輪軸，由于加工精度要求較高，采用數(shù)控車床進(jìn)行加工。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)齒輪軸的徑向跳動(dòng)較大，影響了齒輪的裝配精度。

分析：齒輪軸的徑向跳動(dòng)較大，可能是由于機(jī)床主軸軸承磨損、機(jī)床基礎(chǔ)不穩(wěn)固、刀具磨損等原因造成的。針對(duì)這些問題，可以采取以下措施：更換主軸軸承、加固機(jī)床基礎(chǔ)、及時(shí)更換刀具等。

2. 案例二：某企業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜曲面零件，采用數(shù)控銑床進(jìn)行加工。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)零件表面出現(xiàn)劃痕，影響了零件的表面質(zhì)量。

分析：零件表面出現(xiàn)劃痕，可能是由于刀具磨損、機(jī)床精度下降、加工參數(shù)設(shè)置不合理等原因造成的。針對(duì)這些問題，可以采取以下措施：及時(shí)更換刀具、提高機(jī)床精度、優(yōu)化加工參數(shù)等。

3. 案例三：某企業(yè)生產(chǎn)的精密模具，采用數(shù)控磨床進(jìn)行加工。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)模具尺寸超差，影響了模具的精度。

分析：模具尺寸超差，可能是由于機(jī)床精度下降、加工參數(shù)設(shè)置不合理、測(cè)量工具誤差等原因造成的。針對(duì)這些問題，可以采取以下措施：提高機(jī)床精度、優(yōu)化加工參數(shù)、使用高精度測(cè)量工具等。

4. 案例四：某企業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜零件，采用數(shù)控加工中心進(jìn)行加工。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)加工效率較低，影響了生產(chǎn)進(jìn)度。

分析：加工效率較低，可能是由于加工參數(shù)設(shè)置不合理、機(jī)床性能不足、操作人員技能水平較低等原因造成的。針對(duì)這些問題，可以采取以下措施：優(yōu)化加工參數(shù)、提高機(jī)床性能、加強(qiáng)操作人員培訓(xùn)等。

5. 案例五：某企業(yè)生產(chǎn)的航空零件，采用數(shù)控加工設(shè)備進(jìn)行加工。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)零件表面出現(xiàn)裂紋，影響了零件的強(qiáng)度。

分析：零件表面出現(xiàn)裂紋，可能是由于加工應(yīng)力過大、材料性能不足、冷卻潤(rùn)滑不良等原因造成的。針對(duì)這些問題，可以采取以下措施：優(yōu)化加工工藝、選用合適的材料、加強(qiáng)冷卻潤(rùn)滑等。

五、常見問題問答

1. 問：數(shù)控加工設(shè)備有哪些優(yōu)點(diǎn)？

答：數(shù)控加工設(shè)備具有加工精度高、加工效率高、自動(dòng)化程度高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

2. 問：數(shù)控加工設(shè)備有哪些缺點(diǎn)？

答：數(shù)控加工設(shè)備成本較高、維護(hù)難度較大、對(duì)操作人員要求較高。

3. 問：數(shù)控加工設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)有哪些類型？

答：數(shù)控系統(tǒng)主要有開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、混合控制系統(tǒng)。

4. 問：數(shù)控加工設(shè)備的伺服系統(tǒng)有哪些類型？

答：伺服系統(tǒng)主要有步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)、直流伺服系統(tǒng)。

5. 問：數(shù)控加工設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？

答：數(shù)控加工設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)具有精度高、剛性好、可靠性高等特點(diǎn)。