數(shù)控車床自五十年代問世以來,至今只有二十多年時間。由于在單件生產(chǎn)、小批量生產(chǎn)中,使用數(shù)控車床加工復(fù)雜形狀的零件,不僅提高了勞動生產(chǎn)率和加工質(zhì)量,而且縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期和降低了對工人技術(shù)熟練程度的要求。因此它成了單件、小批量生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)技術(shù)和技術(shù)革命的一個重要的發(fā)展方向。也大力發(fā)展這種新技術(shù)。
我們知道,對于大批量生產(chǎn)的零件,使用自動化和半自動化的車床已能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。但是,對于單件、小批量生產(chǎn)的零件,實(shí)現(xiàn)自動化一直是個難題。在過去相當(dāng)長的一段時間內(nèi),總是無法圓滿解決。尤其是在加工形狀復(fù)雜的、加工精度要求高的零件,一直在自動化的道路上處于停頓狀態(tài)。雖然有些應(yīng)用仿形裝置解決了一部分,但是實(shí)踐,仿形車床還是不能地解決這一問題。
數(shù)控車床(機(jī)床)的出現(xiàn),為從根本上解決這一問題開辟了廣闊的道路,所以成為機(jī)械加工中的一個重要發(fā)展方向。
CNC數(shù)控車床件加工和普通車床加工的優(yōu)點(diǎn)基本可以分為以下幾類:
1、基本上可以不需要人工動手操作
2、節(jié)約省時間
3、提高生產(chǎn)效率
4、使產(chǎn)品的精度更大化!
CNC數(shù)控車床件加工初步步驟先確定零件的工藝要求、加工工件的批量,擬定數(shù)控車床應(yīng)具有的功能做好前期準(zhǔn)備,合理選用數(shù)控車床的前提條件滿足典型零件的工藝要求典型零件的工藝要求主要是零件的結(jié)構(gòu)尺寸、加工范圍和精度要求。根據(jù)精度要求,即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求來選擇數(shù)控車床的控制精度。根據(jù)可靠性來選擇,可靠性是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的。數(shù)控機(jī)床的可靠性是指機(jī)床在規(guī)定條件下執(zhí)行其功能時,長時間穩(wěn)定運(yùn)行而不出故障。即平均無故障時間長,即使出了故障,短時間內(nèi)能恢復(fù),重新投入使用。選擇結(jié)構(gòu)合理、制造精良,并已批量生產(chǎn)的機(jī)床。一般,用戶越多,數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越高。
數(shù)控車床車件加工裝夾主要考慮以下幾點(diǎn):
(1)夾緊機(jī)構(gòu)或其它元件不得影響進(jìn)給,加工部位要敞開。要求夾持工件后夾具等一些組件不能與運(yùn)動軌跡發(fā)生干涉。
(2)小的夾緊變形。
(3)裝卸方便,時間盡量短。
(4)可以考慮同時裝夾數(shù)個工件進(jìn)行加工。
(5)夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。
(6)夾具應(yīng)便于與機(jī)床工作臺及工件定位表面間的定位連接。
數(shù)控車床加工零件的特點(diǎn)
1、加工的零件表面粗糙度好
數(shù)控車床能加工出表面粗糙度小的零件,不僅是因?yàn)闄C(jī)床的剛性和制造精度高,還由于它能夠進(jìn)行恒線速度切削。且易于工件各個加工面的精度;加工時,工件繞某一固定軸線回轉(zhuǎn),各表面具有同一的回轉(zhuǎn)軸線,故易于加工面間同軸度的要求;在材質(zhì)、精車留量和已定的情況下,表面粗糙度取決于進(jìn)刀切削量和切削速度。在傳統(tǒng)的車床上車削端面時,由于轉(zhuǎn)速在切削過程中恒定,理論上只有某一直徑處的粗糙度小。實(shí)際上也可發(fā)現(xiàn)端面內(nèi)的粗糙度不一致。使用數(shù)控車床的恒線速度切削功能,可選用線速度來切削端面,這樣車出的粗糙度很小而且基本一致。數(shù)控車床還適合于車削各部位表面粗糙度要求不同的零件。粗糙度小的部位可以通過提高轉(zhuǎn)速和減小走刀量與切削余量的方法來達(dá)到,而這在傳統(tǒng)車床上是做不到的。在有些要求不高的場合可以以車代磨。
2、能夠加工內(nèi)外輪廓形狀復(fù)雜的零件
任意平面曲線都可以用無數(shù)短直線或小圓弧組成,而數(shù)控車床又具有直線和圓弧插補(bǔ)功能,部分車床數(shù)控裝置還有一些非圓復(fù)雜曲線插補(bǔ)功能,所以可以車削由任意直線面曲線組合的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件和較難控制尺寸的零件。如具有封閉內(nèi)腔的殼體零件,由于計算機(jī)具有高超的運(yùn)算能力,可以瞬間準(zhǔn)確地計算出每個坐標(biāo)軸瞬間應(yīng)該運(yùn)動的運(yùn)動量,因此數(shù)控車床能完成普通車床難以加工或根本不能加工的復(fù)雜型面的零件。
零件的內(nèi)外輪廓的曲線是數(shù)學(xué)方程式描述的曲線。對于由直線或圓弧組成的輪廓,直接利用機(jī)床的直線或圓弧插補(bǔ)功能。對于由非圓曲線組成的輪廓,可以用非圓曲線插補(bǔ)功能;若所選機(jī)床沒有曲線插補(bǔ)功能,則應(yīng)先用直線或圓弧去逼近,然后再用直線或圓弧插補(bǔ)功能進(jìn)行插補(bǔ)車削。如果說車削圓弧零件和圓錐零件既可選用傳統(tǒng)普通車床也可選用數(shù)控車床,那么車削復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)體零件和以上兩種類型的零件都能使用數(shù)控車床進(jìn)行車削,而且效果理想。
3、車削各種螺紋軸、孔的零件數(shù)控車床不但能車任何等節(jié)距的直、錐和端面螺紋,而且能車增節(jié)距、減節(jié)距,以及要求等節(jié)距、變節(jié)距之間平滑過渡的螺紋和變徑螺紋。數(shù)控車床車削螺紋時主軸轉(zhuǎn)向不必象傳統(tǒng)車床那樣交替變換,它可以循環(huán),直到完成。所以它車削螺紋的效率很高。數(shù)控車床可以配備精密螺紋切削功能,再加上采用機(jī)夾式硬質(zhì)合金螺紋車刀,以及可以使用較高的轉(zhuǎn)速,所以車削出來的螺紋精度較高、表面粗糙度小。可以說,只要是市場上所使用的螺紋零件,很適合于在數(shù)控車床上加工。