日期:2020/7/29
數(shù)控技術的應用使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了質(zhì)的變化,尤其是近年來.微電子技術和計算機技術的發(fā)展給數(shù)控技術帶來了新的活力。數(shù)控技術和數(shù)控裝備是各個國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎。
數(shù)控機床是現(xiàn)代制造業(yè)的主流設備,精密加工的必備裝備,是體現(xiàn)現(xiàn)代機床技術水平、現(xiàn)代機械制造業(yè)工藝水平的重要標志,是關系國計民生、國防尖端建設的戰(zhàn)略物資。因此世界上各工業(yè)發(fā)達國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè)。
CNC是英文Computer Numberical Control的縮寫,意思是“計算機數(shù)據(jù)控制”,簡單地說就是“數(shù)控加工”,在珠江三角洲地區(qū),人們稱為“電腦鑼”。
數(shù)控加工是當今機械制造中的先進加工技術,是一種具有高效率、高精度與高柔性特點的自動化加工方法。它是將要加工工件的數(shù)控程序輸入給機床,機床在這些數(shù)據(jù)的控制下自動加工出符合人們意愿的工件,以制造出美妙的產(chǎn)品。
數(shù)控加工技術可有效解決像模具這樣復雜、精密、小批多變的加工問題,充分適應了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。大力發(fā)展數(shù)控加工技術已成為我國加速發(fā)展經(jīng)濟、提高自主創(chuàng)新能力的重要途徑。目前我國數(shù)控機床使用越來越普遍,能熟練掌握數(shù)控機床編程,是充分發(fā)揮其功能的重要途徑。
數(shù)控機床是典型的機電一體化產(chǎn)品,它集微電子技術、計算機技術、測量技術、傳感器技術、自動控制技術及人工智能技術等多種先進技術于一體,并與機械加工工藝緊密結合,是新一代的機械制造技術裝備。
CNC數(shù)控機床的組成
數(shù)控機床集機床、計算機、電動機及拖動、動控制、檢測等技術為一體的自動化設備。數(shù)控機床的基本組成包括控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、反饋裝置及機床本體,如圖
1、控制介質(zhì)
控制介質(zhì)是儲存數(shù)控加工所需要的全部動作刀具相對于工件位置信息的媒介物,它記載著零件的加工程序,因此,控制介質(zhì)就是指將零件加工信息傳送到數(shù)控裝置去的信息載體??刂平橘|(zhì)有多種形式,它隨著數(shù)控裝置類型的不同而不同,常用的有穿孔帶、穿孔卡、磁帶、磁盤等。隨著數(shù)控技術的發(fā)展,穿孔帶、穿孔卡趨于淘汰,而利用CAD/CAM軟件在計算機編程,然后通過計算機與數(shù)控系統(tǒng)通信,將程序和數(shù)據(jù)直接傳送給數(shù)控裝置的方法應用越來越廣泛。
2、數(shù)控裝置
數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心,人們喻為“中樞系統(tǒng)”。現(xiàn)代數(shù)控機床都采用計算機數(shù)控裝置CNC。數(shù)控裝置包括輸入裝置及中央處理器(CPU)和輸出裝置等構成數(shù)控裝置能完成信息的輸入、存儲、變換、插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能。
3、伺服系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)是接收數(shù)控裝置的指令、驅(qū)動機床執(zhí)行機構運動的驅(qū)動部件。包括主軸驅(qū)動單元、進給驅(qū)動單元、主軸電機和進給電機等。工作時,伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)的指令信息,并按照指令信息的要求與位置、速度反饋信號相比較后,帶動機床的移動部件或執(zhí)行部件動作,加工出符合圖紙要求的零件。
4、反饋裝置
反饋裝置是由測量元件和相應的電路組成,其作用是檢測速度和位移,并將信息反饋回來,構成閉環(huán)控制。一些精度要求不高的數(shù)控機床,沒有反饋裝置,則稱為開環(huán)系統(tǒng)。
5、機床本體
機床本體是數(shù)控機床的實體,是完成實際切削加工的機械部分,它包括床身、底座、工作臺、床鞍、主軸等。
國防、航空、航天事業(yè)的發(fā)展和能源等基礎產(chǎn)業(yè)裝備的大型化需要大型且性能良好的數(shù)控機床的支撐。而超精密加工技術和微納米技術是21世紀的戰(zhàn)略技 術,需發(fā)展能適應微小型尺寸和微納米加工精度的新型制造工藝和裝備。
8. 信息交互網(wǎng)絡化
既可以實現(xiàn)網(wǎng)絡資源共享,又能實現(xiàn)數(shù)控機床的遠程監(jiān)視、控制、遠程診斷、維護。
9. 加工過程綠色化
近年來不用或少用冷卻液、實現(xiàn)干切削、半干切削節(jié)能環(huán)保的機床不斷出現(xiàn), 綠色制造的大趨勢使各種節(jié)能環(huán)保機床加速發(fā)展。
10. 多媒體技術的應用
多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體,使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。可以做到信息處理綜合化、智能化,應用于實時監(jiān)控 系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等,因此有著重大的應用價值。
目前,數(shù)控機床的發(fā)展日新月異,高速化、高精度化、復合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅(qū)動化、網(wǎng)絡化、極端化、綠色化已成為數(shù)控機床發(fā)展的趨勢和方向。