数控机床的类型与分类|数控加工基础

2021.9.9

使用计算机驱动的机床,OB体育app登陆 是将一块固体原料转变成不同于原始形状的过程。本文简要介绍了数控机床的分类。这是学习数控加工的基本知识。


数控机床的类型和分类

按加工路线分类

根据刀具与工件的相对运动方式,数控机床可分为点位控制、直线控制和轮廓控制。

1.点控制

数控机床分类中性点控制方式是当刀具和工件相对移动时,只控制一个点移动到另一个点的精度,而不考虑连接点的运动路径和方向。这种控制方式主要用于数控钻床、数控冲床、数控坐标镗床、数控电焊机等。

2.线性控制

在数控机床的分类中,线性控制是指数控刀具与工件的相对运动。除了控制从起点到终点的精确定位外,还需要保证平行坐标轴的直线切割运动。由于只做平行于坐标轴的直线进给运动,复杂工件轮廓无法加工。这种控制方式适用于简单的数控机床、数控铣床和数控磨床。

3.轮廓控制

数控机床的轮廓控制是指当刀具相对工件运动时,可以同时控制两个或多个坐标轴的运动(多坐标联动)。数控刀具的运动轨迹可以是空间曲线,因此可以加工平面曲线轮廓或空间曲面轮廓。在模具行业中,这类数控机床是使用最多的。采用这种控制方式的数控机床包括数控车床、数控铣床、数控磨床和加工中心。

分为伺服系统控制方式

1.开环控制数控机床

价格低廉,精度和稳定性差。

2.半闭环控制数控机床

精度高,稳定性好,价格适中,是最常用的应用。

3.闭环控制数控机床

精度高,控制稳定性差,价格高。

加工方法分类

根据切削方法的不同,数控机床可分为数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控磨床等。有些数控机床包含两种以上的切削功能,如车削中心以车削为主,同时兼顾铣、钻;具有铣、镗、钻功能,具有刀库和自动换刀装置的镗、铣加工中心(以下简称加工中心)。此外,还有各种功能和不同类型的数控加工机床,如数控电火花线切割、数控电火花成型、数控激光加工、等离子弧切割、火焰切割、数控板材成型、数控压力机、数控剪板机、数控液压机等。

按数控设备类型分类

1.硬件数控

早期的数控设备基本上属于硬件数控(NC)类型,主要是用固化的数字逻辑电路来处理数字信息。但该数控装置功能少、电路复杂、可靠性低,已被淘汰。

2.电脑数值控制

目前数控系统的主流是微机数控系统。数控系统根据微处理器(cpu)的数量可分为单微处理器数控系统和多微处理器数控系统。

根据数控系统的功能等级进行分类

数控系统一般分为三个等级:先进型、万能型和经济型。事实上,没有确切的等级限制。参考评价指标包括CPU性能、分辨率、进给速度、联动轴数、伺服级别、通信功能、人机对话界面等。

1.先进的数控系统

先进的数控系统的数控机床的分类采用32位CPU或更高性能,连接轴的数量高于五轴,和决议≤0.1μm。进给速度≥24 m / min(分辨率1)μm)或≥10 m / min(分辨率0.1μm),数字交流伺服驱动器,地图高性能通信接口,网络功能和三位动态图形显示功能。

2.通用数控系统

在数控机床的分类,流行的数控系统采用16位CPU或更高性能,连接轴的数量低于5轴,和分辨率为1μM,进给速度≤24 M / min,交流和直流伺服驱动器,RS232或DNC(分布式数控)通信接口,CRT字符显示和平面线性图形显示。

3.经济型数控系统

在数控机床分类中,经济型数控系统是由8位CPU或单片机控制的。3轴以下联动轴数为0.01mm,进给速度为6-8min,由步进电机驱动,具有简单的RS232通讯接口,用数码管或简单的CRT字符显示。

除以连杆坐标轴的个数

1.2轴数控机床

10.Y轴、Z轴任意两个插补联动,第三个轴分别馈入,称为2.5轴联动。根据表面粗糙度和刀头不干涉相邻表面的原则进行选择Δ 10。在直线切削加工中,通常使用的刀具是球头铣刀(即指形铣刀)。该刀具在数控机床上加工曲面时,不易产生相邻曲面的干涉,且计算简单。球头铣刀的刀头半径应较大,以提高表面加工质量,增加刀具刚度、散热等。然而,数控机床的刀头半径应小于曲面的最小曲率半径。

用球头铣刀在数控机床上加工曲面时,总是用刀具中心轨迹数据进行编程。由于2.5轴坐标加工的刀具中心轨迹为平面曲线,编程计算简单,数控逻辑装置不复杂。常用于曲率变化小、精度要求低的粗加工。

2.3轴数控机床

数控机床上的X、y、Z轴可以同时插补和连接。在数控机床上加工三坐标联动曲面时,一般也采用线切割方法。数控机床的三轴联动数控刀轨可以是平面曲线或空间曲线。三坐标联动加工常用于复杂曲面的精密加工。但其编程计算复杂,所使用的数控设备必须具有三轴联动功能。

3.4轴数控机床

数控机床除了可以实现X、y、Z轴的平移外,还可以实现工作台或刀具的旋转。在三坐标数控机床上按线切法使用球头铣刀,生产效率低,表面质量差。因此,采用外圆铣刀进行外围切割,用四坐标铣床进行加工,即除了移动三个直角坐标外,为了保证刀具与工件表面在整个长度上始终配合,刀具还应在01(或O2)左右作摆动角联动。由于摆角运动,直角坐标系(图中的Y)需要做额外的运动,编程计算比较复杂。

4.5轴数控机床

数控机床除了可以实现X、y、Z轴的平移外,还可以实现刀具旋转和工作台旋转。螺旋桨是五坐标加工的典型零件之一。

5.加工中心

在数控铣床上配置工具库,以存储不同数量的工具和检测工具。程序在加工过程中自动选择和替换。铣、镗、钻、攻丝功能集中在一台设备上,实现多工艺手段的加工。