隨著科學技術和社會生產的迅速發展,機械產品日趨復雜,對機械產品質量和生產率的要求越來越高。在航空航天、軍工和計算機等工業中,零件精度高、形狀復雜、批量少、經常改動,加工困難,生產效率低,勞動強度大,質量難以保證。機械加工工藝過程自動是和智能化適應上述發展特點的最重要手段。

為解決上述問題,一種靈活、通用、高精度、高效的“柔性”自動化生產設備一數控機床在這種情況下應運而生。目前數控技術已逐步普及,數控機床在工業生產中得到了廣泛應用,已成為機床自動化的一個重要發展方向。


1、數控

(1)數控的意義:

數控即數字控制(Numerical Control),是數字程序控制的簡稱。

數控的實質是通過特定處理方式下的數字信息(不邊疆變化的數字量)去自動控制機械裝置進行動作,它與通過連續變化的模擬量進行的程序控制(即順序控制),有著截然不同的性質。

由于數控中的控制信息,而處理這些短信息離不開計算機,因此將通過計算機進行自動控制的技術,簡稱為數控。這里講的數控,特指用于機床加工中的數控(即機床數控)。除此之外,數控還廣泛應用于測量、理化試驗與分析、物質與信息的傳輸、建筑以及科學管理等領域。

(2)數控的分類:

早期的數控機床的NC裝置由各種邏輯元件、記憶元件組成隨機邏輯電路,是固定接線的硬件結構,由硬件來實現數控功能,稱作硬件數控,用這種技術實現的數控機床一般稱作為NC機床。

計算機數控(Computer Numerical Control),簡稱CNC。現代數控系統是采用微處理器或專用微機的數控系統,由事先存放在存儲器里的系統程序(軟件)來實現控制邏輯,實現部分或分部數控功能,并通過接口與外圍設備進行連接,稱為CNC系統,這樣的機床一般稱為CNC機床。


2、機床數控與數控機床

(1)機床數控

機床數控是指通過加工程序編制工作,將其控制指令以數字信號的方式記錄在信息介質上,經輸入計算機處理后,對機床各種動作的順序、位移量和速度實現自動控制的一門技術。其控制對象是專門針對機床和機床加工的,這里所說的機床不僅指金屬切削機床(臺車、銑、刨、鉆、磨、鏜等機床)。

(2)數控機床

數控機床是一種通過數字信息控制機床按給定的運動規律,進行自動加工的機電一體化新型加工裝備。

數控機床是數字控制技術與機床相結合的產物,機床數控技術是通過數控機床加工技術而實現的,應用數控技術的關鍵在于學好和用好數控機床。

一個國家的機床數控率,反映了這個國家機床工業和機械制造業水平的高低,同時也是衡量一個國家科技進步的重要標志之一。它對于實現生產過程自動化,促進科技進步和加速現代化建設,都有著十分重大的意義。發達國家視數控技術為機械工業發展的戰略重點,而大力推進和發展數控機床。


3、數控機床的應用

數控機床的特點:

數控機床與傳統機床相比,具有以下一些特點。

(1)具有高度柔性

在數控機床上加工零件,主要取決于加工程序,它與普通機床不同,不必制造,更換許多模具、夾具,不需要經常重新調整機床。因此,數控機床適用于所加工的零件頻繁更換的場合,亦即適合單件,小批量產品的生產及新產品的開發,從而縮短了生產準備周期,節省了大量工藝裝備的費用。

(2)加工精度高

數控機床的加工精度一般可達0.05—0.1mm,數控機床是按數字信號形式控制的,數控裝置每輸出一脈沖信號,則機床移動部件移動一具脈沖當量(一般為0.001mm),而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數控裝置進行曲補償,因此,數控機床定位精度比較高。

(3)加工質量穩定、可靠

加工同一批零件,在同一機床,在相同加工條件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀軌跡完全相同,零件的一致性好,質量穩定。

(4)生產率高

數控機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間,數控機床的主軸聲速和進給量的范圍大,允許機床進行大切削量的強力切削。數控機床目前正進入高速加工時代,數控機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工,極大地提高了生產率。另外,與加工中心的刀庫配合使用,可實現在一臺機床上進行多道工序的連續加工,減少了半成品的工序間周轉時間,提高了生產率。

(5)改善勞動條件

數控機床加工前是經調整好后,輸入程序并啟動,機床就能有自動連續地進行加工,直至加工結束。操作者要做的只是程序的輸入、編輯、零件裝卸、刀具準備、加工狀態的觀測、零件的檢驗等工作,勞動強度大降低,機床操作者的勞動趨于智力型工作。另外,機床一般是結合起來,既清潔,又安全。

(6)利用生產管理現代化

數控機床的加工,可預先精確估計加工時間,對所使用的刀具、夾具可進行規范化,現代化管理,易于實現加工信息的標準化

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