數控車床是目前使用較為廣泛的數控車床之一。它主(zhǔ)要用於軸類零(líng)件(jiàn)或盤類零件的內外圓柱麵、任(rèn)意(yì)錐(zhuī)角的內外圓錐麵、複(fù)雜回轉內外曲麵(miàn)和圓柱、圓錐螺紋等切削加工(gōng),並能進行切槽、鑽孔、擴孔、鉸孔及鏜孔(kǒng)等。
數控(kòng)車床(chuáng)是按照事先編製好的加工程序,自動地對被加工零件進行加工。我們把零(líng)件的加工工(gōng)藝路線、工藝參數、刀具的運動軌跡、位移量、切削(xuē)參數以及輔助功能,按照數控車床規定的指令代碼及(jí)程序格式編寫成加工程序單,再(zài)把這程序單中的內容記錄在控(kòng)製介(jiè)質上,然(rán)後輸入到數控車床的數控裝置中,從而指揮車床(chuáng)加工零件。
我們(men)知道,對於大批量生產的(de)零件,使用自動(dòng)化(huà)和(hé)半自動化的車床(chuáng)已(yǐ)能實現生產(chǎn)過程的(de)自動化。但是,對於單件、小批量生產的零件,實現自動(dòng)化一直是個難(nán)題。在過去相當長的一段時間內,總是無法圓滿解決。尤其是在加工形狀複雜的(de)、加工精度要求高的零件,一直在自動化的道路上處於停頓狀態。雖然有些應(yīng)用仿形裝置解決了一部分,但是實踐證明,仿形車床還是不能解決這一問題。
數控車(chē)床的出現,為從根本上(shàng)解決這一問題開辟了廣闊的道路,所以成為機械加(jiā)工中的一個重要發展方向。
一、特點
數控車床是數字控製車床的簡稱,是一種裝有(yǒu)程序控製係統的自動化車床。該控製係統能夠邏輯地處理(lǐ)具有(yǒu)控製編碼或其他符號指令規定的(de)程序,並(bìng)將其譯碼,從而使車床動作並加工零件。
數控車床與普(pǔ)通車床相(xiàng)比,數控車床有如下特點:
●加工精度高,具(jù)有(yǒu)穩定的加工質(zhì)量;
●可進行多坐標的(de)聯動(dòng),能加工形狀複雜(zá)的零件;
●加工零件改變時,一般隻需要更改數控程序,可節省生產準備時間;
●車床本身的精度(dù)高、剛性大,可選擇有利(lì)的(de)加工用量,生產率高;
●車床自動化程度高,可(kě)以減輕勞動強度;
●對操作人員(yuán)的素(sù)質要求較高,對維修人員的技術要求較高。
二、選用原則
確定典型零件的工藝要求、加工工(gōng)件的批量,擬定數控(kòng)車(chē)床應具有的功能是做好前期準備,合理選(xuǎn)用數(shù)控車床的(de)前提條件:滿足典型零件的(de)工藝要求。
典型零件的工藝要求主要是零(líng)件的結構尺寸、加工範圍和精度要求。根據精度要求,即工件的尺寸精度、定位精度(dù)和表麵粗糙度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(xià)執行其功能時,長時間穩定運行而不出故障。即平均無故障時間長(zhǎng),即使(shǐ)出了故障,短時間內能恢(huī)複,重新(xīn)投入使用。選擇結構(gòu)合理、製造精(jīng)良,並已批量生產的數控車床。一(yī)般,用戶越多,數控係統的可(kě)靠性越高。
數控(kòng)車床附(fù)件及(jí)刀具
數控車床隨機附件、備(bèi)件及其供(gòng)應能力、刀具,對已投產數控(kòng)車床、車(chē)削中心來說是較重要的。選擇(zé)數控車床,需仔細考慮刀具和附件的(de)配套性(xìng)。
生產廠家(jiā)一般選擇同一廠商的產品,至少應選購同一(yī)廠商的控製係統,這給維修工作(zuò)帶來較(jiào)大的便利。教學(xué)單位,由於需要學生見多識廣,選用不同的係(xì)統,配備各種仿真(zhēn)軟件是明智的選擇。
性能(néng)價格(gé)比來選擇
做到功能、精(jīng)度不閑置、不浪費,不要選擇和自己需要無關(guān)的功能。
數控車床的防護
需要時,數控車床可配備全封閉或半封閉的防護裝置、自動排屑裝置。
在選擇數控車床、車削中心時,應綜合考慮上述各項原則。
三、基本組成(chéng)
數控車床由數控裝置、床身、主軸箱、刀架進給係統、尾座、液壓係統、冷卻係統、潤滑係統、排(pái)屑器等部分組成。
數控車(chē)床分為立式數控車床和臥式數控車床兩種類型。
立式數(shù)控車床用於回轉(zhuǎn)直徑較大的盤類零件車削加工(gōng)。
臥式數控車床用於軸向尺寸較長或小(xiǎo)型盤類零件的車削(xuē)加工。
臥式數控車床(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(gōng)中心(xīn)。
經濟型數控車床(chuáng):采(cǎi)用步進電動機和單片機對(duì)普通(tōng)車床的車(chē)削進給係統進行改造後(hòu)形成(chéng)的簡易型數控車床。成本較低,自動化程度和功能(néng)都(dōu)比較差,車削(xuē)加(jiā)工精度也(yě)不高,適用於要求不高的回(huí)轉類零件的(de)車削加工。
普通數控車床:根據車削加工要求(qiú)在結構上進行專門設計,配備通用數控係統(tǒng)而形成的數控車床。數控係統功能強,自動化程度和加工精度也比(bǐ)較高,適用於一般回轉類零(líng)件的車削加工。這種數控(kòng)車床可同時控製兩(liǎng)個坐標軸,即x軸和z軸。
車削加工中心:在(zài)普(pǔ)通數(shù)控車(chē)床的基礎上(shàng),增加了C軸和動力頭,較高的數控車床(chuáng)還帶有刀庫,可控製X、Z和C三個坐標軸,聯動控製軸可以是(X,Z)、(X,C)或(Z,C)。由於增加了C軸和銑削動力頭,這種數控(kòng)車床的加工功能大大增強,除可以進行一般車削外,還可以進行徑向(xiàng)和軸(zhóu)向銑削、曲麵銑削、中心線不在零件回(huí)轉中心的孔和徑(jìng)向孔的鑽削等加工。
液壓卡盤和液壓尾架
液壓卡盤是數控車削加工時夾緊工件的重要附件,對一般回轉(zhuǎn)類零件(jiàn)可采用普通液壓(yā)卡盤;對零件被夾持(chí)部(bù)位不是圓柱形的零件,則需要采(cǎi)用_卡盤;用棒料直接加工零件時需要采用彈簧卡盤。對軸向尺寸和徑向尺寸的比值較大(dà)的零件,需要采(cǎi)用安裝在液壓尾架上的活對零件尾端進行支(zhī)撐,才能(néng)確保對零(líng)件進行正確的加工。尾架有普通液壓尾架和可編程液壓尾架。
數控車床可以配備兩種刀架:
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(de)優點是製造成本低,但(dàn)缺乏通用性(xìng)。
②通用刀架:根據通用標準而生產的刀架,數控車(chē)床生產廠商(shāng)可以根據數控車(chē)床的功能要求進行選擇配置。
銑削動力頭
數控(kòng)車床刀架上安裝銑削動力頭後(hòu)可以大大擴展數控(kòng)車床的(de)加工能力。如:利用銑削動力頭進行軸向鑽孔和銑削(xuē)軸向槽。
數(shù)控車床的刀具
在數控車床或(huò)車削加工(gōng)中心(xīn)上車削零件時,應根據車床的刀架結構和可以安(ān)裝刀具的數量,合(hé)理、科學地(dì)安排刀(dāo)具在刀架(jià)上的位(wèi)置,並注意避免刀具在靜止和工(gōng)作時,刀(dāo)具與數控車床、刀具與工件以及(jí)刀具相互之間的幹涉現象。
輔助裝置,指數控車床的一(yī)些必要的配套部件,用以確保(bǎo)數控(kòng)車床的運行,如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排(pái)屑裝置、交換(huàn)工作台、數(shù)控轉台和(hé)數控分度(dù)頭,還包括刀具及監控檢測裝(zhuāng)置(zhì)等。
編程及其他附屬設備,可用來在機外進(jìn)行零件的程序編製、存(cún)儲等。
自從1952年(nián)美(měi)國麻省理(lǐ)工學院研製(zhì)出世界上數控車床以來,數控車床(chuáng)在製造工業(yè),特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業中被廣泛地(dì)應(yīng)用,數控技術無論在硬件(jiàn)和軟件方麵,都有飛速發展。
五、安裝方法
起吊和運輸
數控車床的起吊,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_起吊工具,應采用鋼絲繩(shéng)按照(zhào)說明書規定部位起吊。
基(jī)礎及位置
數控車床應安裝在牢(láo)固的基礎上,位置應遠(yuǎn)離振源;避免陽(yáng)光照射和熱輻射;放(fàng)置(zhì)在幹燥的地方(fāng),避免潮濕和氣流的影響。數控車床附近若有振源,在基礎四周要設置防振溝。
數控車(chē)床的安裝
數控車床放置於基礎(chǔ)上,應在自由狀態下(xià)找平,然後將地腳螺栓均勻地鎖緊。對(duì)於普通數控車床,水平儀讀數(shù)不高於0.04/1000mm,對於高精度的數控車床,水平儀不高於0.02/1000mm。在測量安裝精度時(shí),應在恒定溫度(dù)下進行,測量工具需經一(yī)段定(dìng)溫時間後再使用。數控車床安裝時應竭力避免使數控車床(chuáng)產生強迫變形的安裝(zhuāng)方法。數控車(chē)床安裝時不應隨便拆下數控車床的某些部件,部(bù)件的拆卸可能導致數控車(chē)床內應(yīng)力的重新(xīn)分配,從而影(yǐng)響數控車床精度。