數控車床是目前使用較(jiào)為廣泛的數控車床之(zhī)一(yī)。它主要用於軸類零件或盤(pán)類零件的內外(wài)圓柱麵、任意錐角的內外圓錐麵、複雜回轉內外曲麵(miàn)和圓柱、圓錐(zhuī)螺紋等切(qiē)削加工(gōng),並能進行切槽、鑽孔、擴孔、鉸孔及鏜孔等。
數控車床是(shì)按(àn)照事先編製好的(de)加工程序,自動地對被加(jiā)工零件進行加工。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數以及輔助功能,按(àn)照數控車床規定的指令代碼及程(chéng)序格式編寫成加工程序(xù)單,再把這程序單中的內容記錄在控製介質上,然後輸入到數控車床(chuáng)的數控(kòng)裝置中(zhōng),從而指揮車床加(jiā)工零件。
我們知道,對於大批量生產的零件,使用自動化和(hé)半自動化的車床已能實現生產過程的自動化。但是,對於單件、小批量生產的零件,實現自(zì)動化一直是個難題。在過去(qù)相當長的一段時間內,總是無法圓(yuán)滿解決。尤其是(shì)在加工形狀複雜的、加工精度(dù)要求高(gāo)的零件,一(yī)直在自動(dòng)化的道路上處於停頓狀態。雖然有(yǒu)些應用仿形裝(zhuāng)置解決了一部分,但是實踐證(zhèng)明,仿形車床還是(shì)不能(néng)解決這一問題。
數控車床的出現,為從根本上解決這一(yī)問題開辟了廣闊的道(dào)路,所以成為機械加(jiā)工中的一個重(chóng)要發展(zhǎn)方向。
一、特點
數控車床是數字控製車(chē)床的簡稱,是(shì)一種裝有程序控製係統的自動化車床。該控製係統能夠邏輯地處理具有(yǒu)控製編碼或其他符號指令(lìng)規(guī)定的程(chéng)序,並將其譯碼,從而使車床動作並加工零(líng)件。
數控車床與普通車床相比,數控車床有如下特點:
●加工精度高,具有穩定(dìng)的加工質量;
●可進行多坐標的聯動(dòng),能加工形狀複雜的零件;
●加工零件改變時,一般(bān)隻需要更改數控程序,可節省生產準備時間;
●車床本身(shēn)的(de)精度高(gāo)、剛性大,可(kě)選(xuǎn)擇有利的加工用量,生產率高;
●車床自(zì)動化程(chéng)度高,可以減輕勞動強度;
●對(duì)操作人員的(de)素質要求(qiú)較高,對(duì)維修人員的技術要求較高。
二、選(xuǎn)用原則
確定(dìng)典型零件的工藝要求、加工工件的批量,擬(nǐ)定數控車床應(yīng)具有的功能是做好(hǎo)前期(qī)準備,合理選用數控車床的前提條件:滿足典型零件的工藝要求。
典(diǎn)型(xíng)零件的工藝要求主要是零件的結構尺寸、加(jiā)工範(fàn)圍和(hé)精度要求。根據精(jīng)度要(yào)求,即工(gōng)件的(de)尺寸(cùn)精度、定位精度和表麵粗糙度(dù)的要求來選擇數控車床的控製精度。 根據可靠性來選擇,可靠性是提高產品質量和生產效率的確保。數控車床的可靠性是指數控車床在規定條件下執行其功能時,長時間穩定運行而(ér)不出故障。即平均無故障時間長,即使出了故障,短(duǎn)時間內能恢複,重新投入使用。選擇結構合理、製造精良,並已(yǐ)批(pī)量生(shēng)產的數控(kòng)車床。一般,用戶越多,數控係統的可靠(kào)性越(yuè)高。
數控車(chē)床附件及刀具(jù)
數(shù)控車床隨機附(fù)件、備件及其供應能力、刀(dāo)具,對已投產數控車床、車削中心(xīn)來說是較重要的。選擇數控車床(chuáng),需仔細考慮刀具和附件的配(pèi)套性。
生產廠家一般(bān)選擇同一廠商的產品(pǐn),至少應選購同一(yī)廠商的控製係統(tǒng),這(zhè)給維修工作帶來較大的便利。教(jiāo)學單位,由於需要(yào)學(xué)生見多識廣,選用不同的係統,配備各(gè)種仿真軟件是(shì)明智的選擇。
性(xìng)能價格比來選擇
做到功能、精度不閑置、不浪費,不要選擇和自(zì)己需要(yào)無關的功能。
數控車床的(de)防護
需要時,數控車床可配備全封閉(bì)或半封閉的防護裝置、自動排(pái)屑裝置。
在(zài)選擇數控車床、車(chē)削中心時,應綜合考慮上述各項原則。
三、基本組成
數控車床由數控裝置、床身、主(zhǔ)軸箱、刀架進給係統、尾座、液壓係統、冷卻係統、潤滑係統、排屑器等部分組成。
數控車床分為立式數控車床和臥式數控車床兩種類型。
立式數控車床用於回轉直徑較大的盤類零件車削加工。
臥(wò)式數控車床用於軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。
臥式(shì)數控車床(chuáng)按功能可進一步分為經濟型數控車床、普通數控車床和車削加工中心。
經濟型數控車床:采用步進電動機(jī)和單片機對普通車床的車(chē)削進給係統進行改造後形成的簡易型數控車床。成本較(jiào)低,自動化程度和功能(néng)都比較差,車削加工精度(dù)也(yě)不高,適用於要求不高的回(huí)轉類零件的車削加(jiā)工。
普通數(shù)控車床:根據(jù)車削加工要求在結(jié)構上進行(háng)專(zhuān)門設計,配備通用數控係統而形成的數控車(chē)床。數控係統功能(néng)強,自動化程度和加工精度(dù)也比較高,適(shì)用於一般回轉類零件的車削加工。這(zhè)種數控車(chē)床可同時控(kòng)製兩個(gè)坐標軸,即x軸和z軸。
車削加工中心:在普通數控車床的基礎上,增加了C軸和動力頭,較高的數(shù)控車床還帶有刀庫,可控製X、Z和C三個坐標軸,聯動(dòng)控製軸可以是(X,Z)、(X,C)或(Z,C)。由於增加了C軸和銑削動(dòng)力頭,這種數控車床的加工功能大大增強(qiáng),除可以進行一般車(chē)削外(wài),還可以進行徑(jìng)向和軸向銑(xǐ)削、曲麵銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鑽削等(děng)加工。
液壓卡盤和液壓尾架
液壓卡盤是數(shù)控車削加工時夾緊工件的重(chóng)要附件,對一般回轉類零件可采用普(pǔ)通液壓卡盤;對零件被夾(jiá)持部(bù)位不是圓柱形的(de)零件,則需要采用_卡盤;用棒(bàng)料直接加工零件時需要采用彈簧卡盤。對軸向(xiàng)尺寸和徑向尺寸的比值較大(dà)的零件,需要采用安裝在液壓尾架上的活對零件尾端進行支撐(chēng),才能確保對零件進行正確的加工。尾架有普通液壓尾(wěi)架和可編程液壓尾架。
數控車床可以配(pèi)備(bèi)兩種刀架:
①_刀架:由車床生產廠商自己開發,所使用的刀柄也是_的。這種刀架的優點是製造成本(běn)低,但缺乏通用(yòng)性。
②通用刀架:根據通(tōng)用標準而生(shēng)產的刀架,數控車床生產廠商可以根據數控車床的功能要求進行選擇配置。
銑削動力頭
數控車床刀架上安裝銑削動力(lì)頭後(hòu)可以大大擴展(zhǎn)數控車床的加工能力。如:利用銑削動力頭進行軸向鑽孔和銑削軸向槽。
數控車床的刀具
在數控(kòng)車床或車削加工中(zhōng)心上車削零件時,應根(gēn)據車床(chuáng)的刀架結構和可以(yǐ)安裝刀具的數量,合理、科學地安排(pái)刀具在刀架(jià)上(shàng)的位置,並注意避免刀具在(zài)靜止和(hé)工作時,刀具與(yǔ)數控車床、刀具與工件以及刀具(jù)相互之間的幹涉(shè)現象。
輔(fǔ)助裝置,指(zhǐ)數控車(chē)床的(de)一些必要的配套部件,用以確保(bǎo)數控車床的運行,如冷卻、排屑(xiè)、潤(rùn)滑、照明、監測等(děng)。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置(zhì)、交換工作台、數控轉台和數控分度頭(tóu),還包括刀具及監控(kòng)檢測裝置等。
編程及其他附屬設備,可用來在機外(wài)進行零件的程序編製、存儲等。
自從1952年美(měi)國麻省理工學院研製出世界上數控車床以來,數控(kòng)車床在製造工業,特別是在(zài)汽車、航空航天、以及軍事工(gōng)業中被廣泛地應用,數控技術無論在硬件和軟件方麵(miàn),都有飛速發展。
五、安(ān)裝方法
起吊和運輸(shū)
數控車床的起吊(diào),應使用製造廠提供的_起吊工具,不允許采用其他方法進行。不需要_起(qǐ)吊(diào)工具(jù),應采用鋼絲繩按照說明書規定部位起(qǐ)吊。
基礎及位置(zhì)
數控車床應安裝在牢固的基礎上(shàng),位置應遠離(lí)振源(yuán);避免陽光照(zhào)射和熱輻射;放置在幹燥的地方,避免潮濕和氣流的影響。數控車床附近若有振(zhèn)源,在基礎四周要(yào)設置防(fáng)振溝。
數控車床的安裝
數(shù)控車床放置(zhì)於(yú)基礎上(shàng),應在自由(yóu)狀態下找平,然後將地腳螺栓均勻地鎖緊。對於普通數(shù)控車床,水平儀讀數不(bú)高於0.04/1000mm,對於高(gāo)精度的數控車床,水(shuǐ)平(píng)儀不高於0.02/1000mm。在測量安裝精度時,應(yīng)在恒定溫度下進行,測量工具需經一段定溫時間後再使用。數(shù)控車床(chuáng)安裝時應竭力避免使數控車床產生強迫(pò)變(biàn)形的安裝方法。數控車床安裝(zhuāng)時不應隨便拆下數(shù)控車床的某些部(bù)件,部件的(de)拆卸(xiè)可能導致數控(kòng)車(chē)床內應(yīng)力的重新分配,從(cóng)而影響數控車床精度。