数控机床的数控装置功能与特点

2020-05-03

数控装置具备的功能有:①多坐标控制;②实现多种函数的插补;③信息转换功能,如英制/公制转换,坐标转换,相应值/增量值转换;④补偿功能,如刀具半径补偿,长度补偿,传动间隙补偿,螺距误差补偿;⑤多种加工方式选择,如可以实现各种加工循环,重复加工;⑥具有故障自诊断功能;⑦通信和联网功能等。

程序编制及程序载体:

数控程序由数控机床自动加工零件所需工作指令组成,包含切削过程中所必需的机械运动,零件轮廓尺寸,工艺参数等加工信息。编制程序的工作可以人工进行,也可以在数控机床以外用计算机自动编程系统来完成。对于几何形状比较简单的零件,程序段不多,可以采用手工编程;对于比较复杂特别是空间曲面零件,由于手工编程繁琐而费时,且易出错,需采用自动编程的方法。

输入装置的作用是将程序载体上的数控代码信息转换成相应的电脉冲信号并传送至数控装置的存储器。根据程序控制介质的不同,输入装置可以是光电阅读机,录放机或软盘驱动器。使用光电阅读机对穿孔纸带进行阅读,之后大量使用磁带机和软盘驱动器。有些数控机床不用任何程序存储载体,而是将程序清单的内容通过数控装置上的键盘,用手工的方式输入。也可以用通信方式将数控程序由编程计算机直接传送至数控装置。

数控机床具有以下明显特点:

1)适合于复杂异形零件的加工。

2)实现计算机控制,排除人为误差。

3)通过计算机软件可以实现精度补偿和优化控制。

4)加工中心、车削中心、磨削中心、电加工中心等具有刀库和换刀功能,减少了装夹次数,提高了加工精度。

5)数控机床使机械加工设备增加了柔性化的特点。柔性加工不仅适合于多品种、中小批量生产也适合于大批量生产,且能交替完成两种或较多种不同零件的加工,增加了自动变换工件的功能,可实现夜间无人看管的操作。由几台数控机床(加工中心)组成的柔性制造系统(FMS)具有较高柔性的自动化制造系统,包括加工、装配和检验等环节。

数控机床主轴前后支承的润滑,是由润滑油泵供油,润滑油通过进油孔对轴承进行充分的润滑,并带走轴承运转所产生的热量。为了避免旃油,在前后支承处采用了油沟式密封,即在前端螺母及后支承套筒的外表面上都有锯齿截面的环形槽,数控车床主轴旋转时,由于离心力的作用,油液就沿着斜面(朝箱内方向)被甩到法兰盘的接油槽里,油液经回油孔流到箱底,然后再流回到左床腿内的油池中。

数控专用机床/专用机床组合机床是在国外制造成的,用于加工汽车零件的。通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件,有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件,主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件,有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用,往往需要应用成组技术,把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工,以提高机床的利用率。组合机床未来的发展将较多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动,以简化结构、缩短生产节拍;采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动替换系统,以提高工艺可调性;以及纳入柔性制造系统等。

专用机床是一种专门适用于某种特定零件或者特定工序加工的机床,而且往往是组成自动生产线式生产制造系统中,不可缺的机床品种。用于加工汽车零件。初期,各机床制造厂都有各自的通用部件标准

通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用,往往需要应用成组技术,把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工,以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种,可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。组合机床未来的发展将较多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动,以简化结构、缩短生产节拍;采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动替换系统,以提高工艺可调性;以及纳入柔性制造系统等。专用机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式,生产速率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化,可根据需要灵活配置,能缩短设计和制造周期。因此专用机床兼有低成本和高速率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。专用机床一般用于加工箱体类或特别形状的零件。加工时,工件一般不旋转,由刀具的旋转的运动和刀具与工件的相对进给运动,来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转,由刀具作进给运动,也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。

数控装置是数控机床的核心,包括微型计算机,各种接口电路,显示器等硬件及相应的软件。它能完成信息的输入,存储,变换,插补运算以及各种控制功能。数控装置接受输入装置送来的脉冲信号,经过编译,运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令来控制机床的各个部分,并按程序要求实现规定的,有序的动作。这些控制信号是:各坐标轴的进给位移量,进给方向和速度的指令信号;主运动部件的变速,换向和启停指令信号;选择和交换刀具的刀具指令信号;控制冷却,润滑的启停,工件和机床部件松开,夹紧,分度工作台转位等辅助信号等。

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