數控加工機床工作原理(數控機床加工與操作方法)

數控加工機床工作原理及操作方法詳解

一、數控加工機床工作原理

1. 數控加工機床的定義

數控加工機床是指采用數字控制技術，通過計算機對機床進行控制的一種自動化加工設備。數控加工機床具有高精度、高效率、自動化程度高等特點，廣泛應用于航空航天、汽車制造、模具加工等領域。

2. 數控加工機床的工作原理

（1）輸入環(huán)節(jié)：將加工信息輸入到數控系統(tǒng)中，這些信息包括零件的加工要求、刀具參數、加工路徑等。輸入方式有手工編程、自動編程、CAD/CAM軟件生成等。

（2）處理環(huán)節(jié)：數控系統(tǒng)對輸入的信息進行處理，生成機床的運動指令。處理過程中，數控系統(tǒng)會對加工信息進行優(yōu)化，以提高加工效率和質量。

（3）輸出環(huán)節(jié)：數控系統(tǒng)將處理后的指令輸出到機床，控制機床進行加工。輸出方式有模擬量輸出、數字量輸出等。

（4）反饋環(huán)節(jié)：機床在加工過程中，將加工數據反饋給數控系統(tǒng)，數控系統(tǒng)對反饋數據進行處理，以實現對加工過程的實時監(jiān)控和調整。

3. 數控加工機床的分類

（1）根據加工方式分類：有車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床等。

（2）根據控制方式分類：有開環(huán)控制、閉環(huán)控制、自適應控制等。

（3）根據加工精度分類：有普通數控機床、精密數控機床、超精密數控機床等。

二、數控機床加工與操作方法

1. 數控機床加工方法

（1）選擇合適的數控機床：根據加工零件的精度、形狀、材料等因素選擇合適的數控機床。

（2）編程：根據零件圖紙，利用CAD/CAM軟件進行編程，生成加工程序。

（3）輸入加工程序：將加工程序輸入到數控系統(tǒng)中，可通過手動輸入、U盤、網絡等方式。

（4）機床準備：對機床進行調試，確保機床各部分運行正常。

（5）加工：啟動機床，按照加工程序進行加工。

（6）檢測：加工完成后，對零件進行檢測，確保加工精度。

2. 數控機床操作方法

（1）熟悉機床結構及功能：操作者應熟悉機床的結構、性能、操作規(guī)程等。

（2）正確安裝刀具：根據加工要求，選擇合適的刀具，并正確安裝到機床刀架上。

（3）調整機床參數：根據加工要求，調整機床的轉速、進給速度、切削深度等參數。

（4）設置加工路徑：根據加工程序，設置機床的加工路徑。

（5）監(jiān)控加工過程：在加工過程中，監(jiān)控機床的運行狀態(tài)，確保加工質量。

三、案例分析

1. 案例一：某航空發(fā)動機葉片加工

問題：葉片加工精度要求高，加工過程中易出現變形。

分析：由于葉片形狀復雜，加工過程中易受到切削力、熱應力等因素的影響，導致變形。針對此問題，可采用以下措施：

（1）優(yōu)化刀具路徑，減少切削力。

（2）采用冷卻液進行冷卻，降低熱應力。

（3）采用高精度數控機床，提高加工精度。

2. 案例二：某汽車發(fā)動機曲軸加工

問題：曲軸加工過程中，加工表面易出現劃痕。

分析：曲軸加工表面要求光滑，但加工過程中易受到刀具磨損、機床振動等因素的影響，導致表面出現劃痕。針對此問題，可采用以下措施：

（1）選用耐磨刀具，減少刀具磨損。

（2）提高機床精度，降低機床振動。

（3）加強加工過程中的監(jiān)控，及時發(fā)現并處理問題。

3. 案例三：某模具加工

問題：模具加工過程中，加工表面易出現燒傷。

分析：模具加工表面要求光滑，但加工過程中易受到高溫、高壓等因素的影響，導致表面出現燒傷。針對此問題，可采用以下措施：

（1）采用冷卻液進行冷卻，降低加工溫度。

（2）優(yōu)化刀具路徑，減少切削熱量。

（3）提高機床精度，降低機床振動。

4. 案例四：某精密齒輪加工

問題：精密齒輪加工過程中，齒輪精度要求高，加工難度大。

分析：精密齒輪加工精度要求高，加工過程中易受到加工誤差、裝配誤差等因素的影響。針對此問題，可采用以下措施：

（1）選用高精度數控機床，提高加工精度。

（2）采用精密刀具，減少加工誤差。

（3）嚴格控制裝配過程，確保齒輪精度。

5. 案例五：某數控機床故障處理

問題：數控機床在加工過程中突然出現故障，導致加工中斷。

分析：數控機床故障可能是由于電氣故障、機械故障、軟件故障等原因引起的。針對此問題，可采用以下措施：

（1）檢查電氣線路，排除電氣故障。

（2）檢查機械部件，排除機械故障。

（3）檢查軟件程序，排除軟件故障。

四、常見問題問答

1. 問：數控加工機床與傳統(tǒng)機床相比，有哪些優(yōu)點？

答：數控加工機床具有高精度、高效率、自動化程度高、加工范圍廣等優(yōu)點。

2. 問：數控加工機床的編程方法有哪些？

答：數控加工機床的編程方法有手工編程、自動編程、CAD/CAM軟件生成等。

3. 問：數控加工機床的加工精度如何保證？

答：數控加工機床的加工精度通過以下措施保證：選用高精度數控機床、采用精密刀具、嚴格控制加工過程等。

4. 問：數控加工機床的操作方法有哪些？

答：數控加工機床的操作方法包括熟悉機床結構及功能、正確安裝刀具、調整機床參數、設置加工路徑、監(jiān)控加工過程等。

5. 問：數控加工機床的維護保養(yǎng)有哪些要點？

答：數控加工機床的維護保養(yǎng)要點包括定期檢查機床、及時更換磨損刀具、保持機床清潔、合理調整機床參數等。