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CNC加工與普通機(jī)床加工相比具有的特點(diǎn)

CNC(數(shù)控機(jī)床)是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床(Computer numerical control)的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動作并加工零件。

　　相關(guān)鏈接：

　　CNC加工的控制單元

　　CNC加工的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機(jī)床的大腦。

　　與普通機(jī)床加工相比，CNC加工有如下特點(diǎn)：

　　●加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；

　　●可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件；

　　●加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時間；

　　●機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3~5倍）；

　　●機(jī)床自動化程度高，可以減輕勞動強(qiáng)度；

　　●對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高。

　　數(shù)控機(jī)床一般由下列幾個部分組成：

　　●主機(jī)，他是數(shù)控機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種

切削加工的機(jī)械部件。

　　●數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及

相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種

控制功能。

　　●驅(qū)動裝置，精密車床零件廠商，他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電

機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動。當(dāng)幾個進(jìn)給聯(lián)動時，可以完

成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。

　　●輔助裝置，指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤滑、

照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及

監(jiān)控檢測裝置等。

　　●編程及其他附屬設(shè)備，可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲等。

　　自從1952年美國麻省理工學(xué)院研制出世界上第yi臺CNC加工機(jī)床以來，CNC加工機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，CNC加工技術(shù)無論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。

　　CNC加工中心

　　CNC加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數(shù)控機(jī)床。工件在加工中心上經(jīng)一次

裝夾后，能對兩個以上的表面完成多種工序的CNC加工，精密車床零件，并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率大大提高。

　　CNC加工中心按其加工工序分為鏜銑和車削兩大類，按控制軸數(shù)可分為三軸、四軸和五軸CNC加工中心。

數(shù)控車床加工工藝概述

一、數(shù)控車床的主要加工對象

　　數(shù)控車床是數(shù)控加工中用得多的加工方法之一。由于數(shù)控車床具有加工精度高、具有直線和圓弧插補(bǔ)功能以及在加工過程中能自動變速等特點(diǎn)，因此其加工范圍比普通車床寬得多。凡是能在數(shù)控車床上裝夾的回轉(zhuǎn)體零件都能在數(shù)控車床上加工。與普通車床相比，數(shù)控車床比較適合車削具有以下要求和特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)體零件：

　　1.精度要求高的零件

　　零件的精度要求主要指尺寸、形狀、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。由于數(shù)控車床剛性好，制造和對刀精度高，并能方便、精que地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動補(bǔ)償，所以能加工尺寸精度要求較高的零件，有些場合能達(dá)到以車代磨的效果。另外，由于數(shù)控車床的運(yùn)動是通過高精度插補(bǔ)運(yùn)算和伺服驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)，精密車床零件廠家，所以它能加工直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。由于數(shù)控車床一次裝夾能完成加工的內(nèi)容較多，所以它能有效提高零件的位置精度，并且加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控車床具有恒線速度切削功能，所以它不僅能加工出表面粗糙度小而均勻的零件，而且還適合車削各部位表面粗糙度要求不同的零件。一般數(shù)控車床的加工精度可達(dá)0.001mm，表面粗糙度Ra可達(dá)0.16μm(精密數(shù)控車床可達(dá)0.02μm)。

　　2.表面粗糙度值小的零件

　　數(shù)控車床具有恒線速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。困為在材質(zhì)、精車余量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決于進(jìn)給量和切削速度。切削速度變化，致使車削后的表面粗糙度不一致，使用數(shù)控車床的恒線切削功能，就可選用jia線速度來切削錐、球面和端面等，使車削后的表面粗糙度值即小又一致。

　　3.表面輪廓形狀復(fù)雜的零件

　　由于數(shù)控車床具有直線和圓弧插補(bǔ)功能(部分?jǐn)?shù)控車床還有某些非圓弧曲線插補(bǔ)功能)，所以它可以車削由任意直線和各類平面曲線組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件，包括通過擬合計(jì)算處理后的、不能用方程式描述的列表曲線。如圖4-1所示的殼體零件封閉內(nèi)腔的成型面，在普通車床上是無法加工的，而在數(shù)控車床上則很容易加工出來。

　　4.帶特殊螺紋的零件

　　數(shù)控車床具有加工各類螺紋的功能，包括任何等導(dǎo)程的直、錐和端面螺紋，增導(dǎo)程、減導(dǎo)程以及要求等導(dǎo)程與變導(dǎo)程之間平滑過渡的螺紋。通常在主軸箱內(nèi)安裝有脈沖編碼器，主軸的運(yùn)動通過同步帶1：1地傳到脈沖編碼器。采用伺服電動機(jī)驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時，脈沖編碼器便發(fā)出檢測脈沖信號給數(shù)控系統(tǒng)，使主軸電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)與刀架的切削進(jìn)給保持同步關(guān)系，即實(shí)現(xiàn)加工螺紋時主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架Z向移動工件一個導(dǎo)程的運(yùn)動關(guān)系。而且車削出來的螺紋精度高，表面粗糙度值小。

　　二、數(shù)控車床加工的主要內(nèi)容

　　根據(jù)數(shù)控車床的工藝特點(diǎn)，數(shù)控車床加工主要有以下加工內(nèi)容。

　　1.數(shù)控車床外圓

　　車削外圓是常見、基本的車削方法，工件外圓一般由圓柱面、圓錐面、圓弧面及回轉(zhuǎn)槽等基本面組成。圖3—2所示為使用各種不同的車刀車削中小型零件外圓(包括車外回轉(zhuǎn)槽)的方法。其中右偏刀主要用于從左向右進(jìn)給，車削右邊有直角軸肩的外圓以及左偏刀無法車削的外圓

　　錐面車削，可以分別視為內(nèi)圓、外圓切削的一種特殊形式。錐面可分為內(nèi)錐面和外錐面，在普通車床上加工錐面的方法有小滑板轉(zhuǎn)位法、尾座偏移法、靠模法和寬刀法等，而在數(shù)控車床上車削圓錐，則完全和車削其他外圓一樣，不必像普通車床那么麻煩。車削圓弧面時，則更能顯示數(shù)控車床的優(yōu)越性。

　　2.數(shù)控車床內(nèi)孔

　　車削內(nèi)孔是指用車削方法擴(kuò)大工件的孔或加工空心工件的內(nèi)表面，是常用的車削加工方法之一。常見的車孔方法。在車削盲孔和臺階孔時，車刀要先縱向進(jìn)給，當(dāng)車到孔的根部時再橫向進(jìn)給車端面或臺階端面。

　　3.數(shù)控車床端面

　　車削端面包括臺階端面的車削，偏刀車削端面，可采用較大背吃刀量，切削順利，表面光潔，而且大、小端面均可車削;圖4-4(b)是使用90°左偏刀從外向工件中心進(jìn)給車削端面，適用于加工尺寸較小的端面或一般的臺階端面;圖4-4(c)是使用90°左偏刀從工件中心向外進(jìn)給車削端面，適用于加工工件中心帶孔的端面或一般的臺階端面;圖4-4(d)是使用右偏刀車削端面，刀頭強(qiáng)度較高，適宜車削較大端面，尤其是鑄鍛件的大端面。

　　4.數(shù)控車床螺紋

　　數(shù)控車床螺紋是數(shù)控車床的特點(diǎn)之一。在普通車床上一般只能加工少量的等螺距螺紋，而在數(shù)控車床上，精密車床零件哪里有，只要通過調(diào)整螺紋加工程序，指出螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)值及螺紋導(dǎo)程，即可車削各種不同螺距的圓柱螺紋、錐螺紋或端面螺紋等。螺紋的數(shù)控車床可以通過單刀切削的方式進(jìn)行，也可進(jìn)行循環(huán)切削。

　數(shù)控銑床加工的工藝路線的設(shè)計(jì)必須的考慮各種因素，注意工序的正確劃分、順序及合理安排數(shù)控銑加工工序與普通工序的銜接。數(shù)控銑的加工與普通銑床加工相比，加工工序更加的集中。

　　根據(jù)數(shù)控銑的加工特點(diǎn)，數(shù)控銑的加工工序的劃分有3種形式。

　　1、根據(jù)裝夾定位劃分工序。這種方法一般適用于加工內(nèi)容不多的工件，主要是將加工部位分為幾個部分，每道工序加工其中一部分。如數(shù)控銑加工外形時，以內(nèi)腔夾緊加工內(nèi)腔時，以外形夾緊。

　　2、以粗、精加工劃分工序。對易產(chǎn)生加工變形的數(shù)控銑零件，考慮到工件的加工精度，變形等因素，可按粗、精加工分開的原則來劃分工序，即先粗后精。

　　3、為了減少換刀次數(shù)的行程，可以采取刀具集中的原則進(jìn)行劃分工序。

　　在工序的劃分中，要根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)要求、工件的安裝方式、工件的加工工藝性、數(shù)控銑的性能以及工廠生產(chǎn)組織與管理等因素靈活掌握，力求合理。

　　力成從事精密機(jī)床研究、開發(fā)、制造、銷售，具有精密機(jī)床研究開發(fā)能力和豐富的精密制造經(jīng)驗(yàn)。

　　數(shù)控銑的加工，可預(yù)先精que估計(jì)控制信息，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前已與計(jì)算機(jī)輔助與制造有機(jī)的結(jié)合在一起，是現(xiàn)代化集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。

　　小型數(shù)控銑的加工范圍

　　(1)平面加工。數(shù)控機(jī)床銑削平面可以分為對工件的水平面(xY)加工，對工件的正平面(xZ)加工和對工件的側(cè)平面(yZ)加工。只要使用兩鉑半控制的數(shù)控銑就能完成這樣的平面銑削加工。

　　(2)曲面加工。如果銑削復(fù)雜的曲面則需要使用三軸甚至更多軸聯(lián)動的數(shù)控銑。

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