數(shù)控車床自五十年代問(wèn)世以來(lái),至今只有二十多年時(shí)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(dòng)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(duì)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(gè)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(duì)于大批量生產(chǎn)的零件,使用自動(dòng)化和半自動(dòng)化的車床已能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。但是,對(duì)于單件、小批量生產(chǎn)的零件,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化一直是個(gè)難題。在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),總是無(wú)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(dòng)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(wèn)題。
數(shù)控車床(機(jī)床)的出現(xiàn),為從根本上解決這一問(wèn)題開辟了廣闊的道路,所以成為機(jī)械加工中的一個(gè)重要發(fā)展方向。
數(shù)控車床加工就是是一種、率的自動(dòng)化機(jī)床用數(shù)字信息控制零件和位移的機(jī)械加工方法。它是解決航空航天產(chǎn)品零件等品種多變、批量小、形狀復(fù)雜、精度高等問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)化和自動(dòng)化加工的有效途徑。
車削加工和銑削加工的區(qū)別:
兩者都是常見的金屬冷加工方式。車削與銑削的不同之處是銑削加工,在主軸驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn),而被加工工件處于相對(duì)靜止。
"車削加工"就是在車床上,利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和的直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)改變毛坯的形狀和尺寸,把它加工成符合圖紙的要求。車削是基本、常見的切削加工方法,在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉(zhuǎn)表面,大部分具有回轉(zhuǎn)表面的工件都可以用車削方法加工,如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等。所用主要是車刀。而"銑削加工"是將毛坯固定,用高速旋轉(zhuǎn)的銑刀在毛坯上走刀,切出需要的形狀和特征。
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(dòng)手操作
2、節(jié)約省時(shí)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(lái)選擇數(shù)控車床的控制精度。根據(jù)可靠性來(lái)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(shí),長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行而不出故障。即平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng),即使出了故障,短時(shí)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)控車床加工是一種人為的實(shí)物構(gòu)件的組合。機(jī)械各部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。車床加工具備機(jī)構(gòu)的特征外,還具備第三個(gè)特征即能代替人類的勞動(dòng)以完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能,故車床能轉(zhuǎn)換機(jī)械能或完成有用的機(jī)械功的機(jī)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來(lái)看,機(jī)構(gòu)和車床并無(wú)區(qū)別泛稱為機(jī)械。
CNC數(shù)控車床件加工主要包括:壓鑄(壓鑄又分冷壓和熱壓)、沖壓、翻砂、溶模鑄造等工藝。五金表面加工細(xì)分可分為:五金噴漆加工、電鍍、表面拋光加工、五金腐蝕加工等等。CNC數(shù)控車床件加工電鍍:電鍍也是五金加工為普遍的一種加工工藝,通過(guò)現(xiàn)代工藝技術(shù)對(duì)五金件表面電鍍,產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間使用下不發(fā)生霉變生繡,電鍍加工常見的有:螺絲、沖壓件、電池片、車件、小飾品等等。表面拋光加工:表面拋光加工一般在日用品中比較長(zhǎng)用,通過(guò)對(duì)五金產(chǎn)品進(jìn)行表面毛刺處理,將邊角鋒利部分拋成光滑面部,這樣在使用的過(guò)程中才不會(huì)對(duì)人體造成傷害。CNC數(shù)控車床件加工噴漆加工:目金廠在生產(chǎn)大件的五金成品時(shí)候都采用了噴漆加工,通過(guò)噴漆加工使五金件避免生銹,比如:日常用品、電器外殼、工藝品等。車床加工的形式與發(fā)展車床件車床加工的形式主要有兩種:1使車刀處于固定狀態(tài),加工旋轉(zhuǎn)中未成型的工件;2將工件固定,通過(guò)車刀的橫向、縱向移動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行精度加工。還可以根據(jù)工件所需樣式或工藝難易程度,在車床上安置使用鉆頭、擴(kuò)張鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等來(lái)進(jìn)行工件的加工。
車床加工設(shè)備是現(xiàn)代工業(yè)常用的一種工件加工設(shè)備,自動(dòng)化程度高,運(yùn)行穩(wěn)定,加工的工件精度高、質(zhì)量好。而且車床加工還可以幫助廠家提高生產(chǎn)率。車床是首要用車刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行加工的機(jī)床。在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。車床件現(xiàn)在機(jī)床加工的發(fā)展也是十分迅速的,正是因?yàn)楝F(xiàn)在的社會(huì)是飛速發(fā)展的社會(huì),什么都在進(jìn)行創(chuàng)新,不創(chuàng)新的東西都在慢慢被歷史的腳步所掩埋。數(shù)控技術(shù)的誕生使得很多行業(yè)都有了質(zhì)的提升,正是因?yàn)閿?shù)控技術(shù)的應(yīng)用,它對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。車床件現(xiàn)在歷史長(zhǎng)河的進(jìn)步是靠數(shù)控技術(shù)的發(fā)展所決定的。今后高速、精密是機(jī)床發(fā)展永恒的目標(biāo),我們?nèi)绻胍岣邤?shù)控機(jī)床的進(jìn)一步發(fā)展,那么我就要從高速,精密這兩個(gè)方面著手去研究,數(shù)控機(jī)床的可靠性是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)。只有數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)過(guò)程也穩(wěn)定,可靠下來(lái),穩(wěn)定的生產(chǎn),才可以產(chǎn)量。這些都是以后數(shù)控機(jī)床發(fā)展的方向。
可編程機(jī)床控制器,用于完成的各種邏輯運(yùn)算序控制,如機(jī)床啟停、工件裝夾、更換、冷卻液開關(guān)等動(dòng)作。PLC還接受機(jī)床操作面板的指令:一方面直接控制機(jī)床的動(dòng)作;另一方面將有關(guān)指令送往CNC件,用于加工過(guò)程控創(chuàng)。CNC數(shù)控車床件系統(tǒng)中的PLC有內(nèi)置型和立型。內(nèi)I型PLC與CNC是組合在一起設(shè)計(jì)的,又稱集成型,是CNC數(shù)控車床件的一部分;立型PLC由立的廠生產(chǎn),又稱外裝型。
數(shù)控機(jī)床的操作是通過(guò)人機(jī)操作面板實(shí)現(xiàn)的,人機(jī)操作面板由數(shù)控面板和機(jī)床面板組成。
數(shù)控面板是數(shù)控系統(tǒng)的操作面板,由顯示器和手動(dòng)數(shù)據(jù)抽入(ManualDataInput,簡(jiǎn)稱MDI)健盤組成,又稱為MD面板。顯示器的下部常設(shè)有菜單選擇健,用于選擇菜單。健盤除各種符號(hào)健、數(shù)字健和功能健外,還可以設(shè)!用戶定義健等。操作人員可以通過(guò)健盤和顯示器,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理,對(duì)數(shù)控程序及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)和編輯修改。在加工中,屏幕可以動(dòng)態(tài)地顯示系統(tǒng)狀態(tài)和故障診斷報(bào)苦等。此外,數(shù)控程序及數(shù)據(jù)還可以通過(guò)磁盤或通訊接口箱入。
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(dòng)軌跡發(fā)生干涉。
(2)小的夾緊變形。
(3)裝卸方便,時(shí)間盡量短。
(4)可以考慮同時(shí)裝夾數(shù)個(gè)工件進(jìn)行加工。
(5)夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。
(6)夾具應(yīng)便于與機(jī)床工作臺(tái)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(gè)加工面的精度;加工時(shí),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(shí),由于轉(zhuǎn)速在切削過(guò)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(lái)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(guò)提高轉(zhuǎn)速和減小走刀量與切削余量的方法來(lái)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(chǎng)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(wú)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(jì)算機(jī)具有高超的運(yùn)算能力,可以瞬間準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬間應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)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(duì)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(duì)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(méi)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(shuō)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(guò)渡的螺紋和變徑螺紋。數(shù)控車床車削螺紋時(shí)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(lái)的螺紋精度較高、表面粗糙度小??梢哉f(shuō),只要是市場(chǎng)上所使用的螺紋零件,很適合于在數(shù)控車床上加工。
組成部分:
1、主軸箱:又稱床頭箱,它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速,同時(shí)主軸箱分出部分動(dòng)力將運(yùn)動(dòng)傳給進(jìn)給箱。主軸箱中的主軸是車床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量,一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低,則機(jī)床的使用價(jià)值就會(huì)降低;
2、進(jìn)給箱:又稱走刀箱,進(jìn)給箱中裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu),調(diào)整其變速機(jī)構(gòu),可得到所需的進(jìn)給量或螺距,通過(guò)光杠或絲杠將運(yùn)動(dòng)傳至刀架以進(jìn)行切削;
3、絲杠與光杠:用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱,并把進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給溜板箱,使溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動(dòng)。絲杠是用來(lái)車削各種螺紋而設(shè)置的,在進(jìn)行工件的其他表面車削時(shí),只用光杠,不用絲杠。同學(xué)們要結(jié)合溜板箱的內(nèi)容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別;
4、溜板箱:是車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱,內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成刀架直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),通過(guò)光杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng),通過(guò)絲杠帶動(dòng)刀架作縱向直線運(yùn)動(dòng),以便車削螺紋;
5、刀架:有兩層滑板(中、小滑板)、床鞍與刀架體共同組成。用于安裝車刀并帶動(dòng)車刀作縱向、橫向或斜向運(yùn)動(dòng);
6、尾架:安裝在床身導(dǎo)軌上,并沿此導(dǎo)軌縱向移動(dòng),以調(diào)整其工作位置。尾架主要用來(lái)安裝后,以支撐較長(zhǎng)工件,也可安裝鉆頭、鉸刀等進(jìn)行孔加工;
7、床身:是車床帶有精度要求很高的導(dǎo)軌(山形導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌)的一個(gè)大型基礎(chǔ)部件。用于支撐和連接車床的各個(gè)部件,并各部件在工作時(shí)有準(zhǔn)確的相對(duì)位置;
8、冷卻裝置:冷卻裝置主要通過(guò)冷卻水泵將水箱中的切削液加壓后噴射到切削區(qū)域,降低切削溫度,沖走切屑,潤(rùn)滑加工表面,以提高刀具使用壽命和工件的表面加工質(zhì)量。