1948 年,美国帕森斯公司受美国空托,开展飞机螺旋桨叶片轮廓样板加工设备的研制工作。鉴于样板形状复杂多样且精度要求极高,常规加工设备难以满足需求,遂提出计算机控制机床的构想。1949 年,该公司在麻省理工学院伺服机构研究室的协助下,正式开启数控机床的研究征程,并于 1952 年成功试制出世界上台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床,这一成果标志着机床数控时代的正式来临。早期的数控装置采用电子管元件,不仅体积庞大,而且价格高昂,在航空工业等少数对加工精度有特殊需求的领域用于加工复杂型面零件。1959 年,晶体管元件和印刷电路板的出现,推动数控装置进入第二代,体积得以缩小,成本有所降低。1960 年后,较为简易且经济的点位控制数控钻床以及直线控制数控铣床发展迅速,促使数控机床在机械制造业各部门逐步得到推广。数控雕刻机的刀库管理系统,自动选择合适刀具提高效率。珠海双主轴数控机床定制
数控机床的工作过程起始于根据零件图纸编写加工程序。加工程序以数字和字符编码的形式记录加工所需的各项信息,如刀具的运动轨迹、切削速度、进给量等。这些信息通过输入装置传输至数控装置内的计算机。计算机对输入的信息进行一系列复杂的处理,包括译码、运算等操作。处理完成后,计算机通过伺服系统及可编程序控制器向机床主轴及进给等执行机构发出精确指令。。机床主体在检测反馈装置的协同配合下,严格按照这些指令,对工件加工所需的各种动作,如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和进给速度等实现精细自动控制,终完成工件的加工。以加工一个具有复杂轮廓的零件为例,编程人员依据零件图纸设计刀具路径,并编写相应的数控程序。程序输入数控装置后,数控装置计算出每个时刻刀具应处的位置和运动方向等信息,伺服系统驱动电机带动刀具和工件按照预定轨迹运动,同时检测反馈装置实时监测刀具的实际位置,并将信息反馈给数控装置,数控装置根据反馈信息对刀具位置进行微调,确保加工精度 。江门车铣复合数控机床按需设计五面体数控机床一次装夹可加工五个面,提高箱体类零件加工效率。
按运动轨迹分类,数控机床可分为点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床。点位控制数控机床的控制系统控制刀具或工作台从一个加工点精确移动到另一个加工点,在移动过程中不关心运动轨迹,只确保终点位置的准确性。这类机床常用于钻孔、镗孔等加工,如数控钻床,只需控制钻头快速准确地移动到各个孔的加工位置进行钻孔操作。直线控制数控机床的控制系统不仅要精确控制点与点之间的位置,还需保证两点之间的移动轨迹为一条直线,并且在移动过程中能够以给定的进给速度进行加工。它适用于加工台阶轴、平面等,例如一些简单的数控车床可以实现直线控制,车削外圆、端面等表面。轮廓控制数控机床,又称为连续控制数控机床,其控制系统能够连续控制两个或两个以上运动坐标的位移和速度,可精确控制刀具相对于工件的运动轨迹,从而加工出复杂的曲线和曲面轮廓。像加工模具型腔、航空发动机叶片等复杂形状的零件,就需要轮廓控制数控机床,如五轴联动加工中心,能够同时控制多个坐标轴的运动,实现复杂曲面的高精度加工 。
数控机床的辅助装置主要包括润滑系统、冷却系统、排屑装置、防护装置等,它们对机床的正常运行和使用寿命起着重要的保障作用。润滑系统用于对机床的运动部件进行润滑,减少摩擦和磨损,常见的润滑方式有手动润滑、自动间歇润滑和自动连续润滑。冷却系统用于对切削过程中的刀具和工件进行冷却,降低切削温度,提高刀具寿命和加工质量,常用的冷却介质有切削液和压缩空气。排屑装置用于及时排出加工过程中产生的切屑,防止切屑堆积影响加工精度和机床运行,常见的排屑装置有链式排屑器、螺旋排屑器和刮板排屑器。防护装置用于保护操作人员的安全和机床的正常运行,包括机床防护罩、电气柜防护等,防护罩可防止切屑和切削液飞溅,电气柜防护可防止灰尘和湿气进入,影响电气元件的性能。五面体加工中心的立柱结构,保证大切削量时的刚性。
五轴联动数控机床是一种具有五个坐标轴同时联动功能的数控机床,其机械结构具有以下优势:可实现复杂曲面的加工,如航空发动机叶片、叶轮等,这些零件的形状复杂,需要五个坐标轴的协同运动才能完成加工;加工精度高,五轴联动加工可减少工件的装夹次数,避免因多次装夹带来的定位误差,提高加工精度;加工效率高,五轴联动加工可一次装夹完成多个面的加工,减少了辅助时间,提高了加工效率;可提高刀具的使用寿命,五轴联动加工可使刀具以比较好角度和方向进行切削,减少刀具的磨损,提高刀具的使用寿命。五轴联动数控机床的机械结构通常包括三个直线坐标轴(X、Y、Z)和两个旋转坐标轴(A、B 或 A、C),旋转坐标轴的结构设计较为复杂,需要具备良好的刚度和精度,以保证五轴联动加工的精度和稳定性。精密数控磨床配备恒温系统,避免温度波动影响加工精度。中山数控机床源头厂家
五轴联动加工的刀具轨迹优化,减少空行程提高加工效率。珠海双主轴数控机床定制
数控机床的日常维护要点:数控机床日常维护是保证设备正常运行和延长使用寿命的关键。每日需检查机床导轨、丝杠等运动部件润滑状态,及时补充润滑油,避免干摩擦导致磨损。清理工作台和防护罩上的切屑和杂物,防止切屑进入导轨和丝杠,影响运动精度。检查冷却系统冷却液液位和清洁度,定期更换冷却液,确保冷却效果。每周对机床电气柜进行除尘,检查电气元件连接是否牢固,防止因灰尘积累和接触不良引发故障。每月检查机床水平度,使用水平仪调整机床垫铁,保证机床安装精度。同时,定期对数控系统电池进行检查和更换,防止因电池电量不足导致程序丢失,确保机床稳定运行。珠海双主轴数控机床定制