數(shù)控銑床加工的基本原理

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一門新型的，發(fā)展十分迅速的高新技術(shù)。數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍所覆蓋的領(lǐng)域又：機(jī)械制造技術(shù)；微電子技術(shù)；信息處理加工傳輸技術(shù)；自動控制技術(shù)；伺服驅(qū)動技術(shù)；檢驗(yàn)監(jiān)控技術(shù)；傳感技術(shù)；軟件技術(shù)等。數(shù)控銑床技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的是能技術(shù)和最基本的裝備。在提高生產(chǎn)率，降低成本，保證加工質(zhì)量及改善工人勞動強(qiáng)度等方面，都有突出的優(yōu)點(diǎn)；特別是在適應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代，小批量，多品種生產(chǎn)方面，各類數(shù)控裝備是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)的關(guān)鍵。

數(shù)控銑床是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。數(shù)控銑床是一種裝了程序控制系統(tǒng)的機(jī)床。該系統(tǒng)能邏輯的處理具有使用碼或其他符號編碼指令規(guī)定的程序。

數(shù)控銑床是發(fā)展最早的一種數(shù)控機(jī)床，以主軸位于垂直方向的立式銑床居多。銑床的主軸只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，工作臺帶動工件作縱，橫，垂直三個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動，稱為升降臺式銑床。為了提高剛度，目前多采用主軸既作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動，又隨主軸箱升降臺作垂直進(jìn)給運(yùn)動，工作臺只作縱橫2個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動的不升降類型銑床。立式數(shù)控銑床加工平面凸輪零件，只需要工作臺沿橫縱2個(gè)坐標(biāo)協(xié)調(diào)運(yùn)動，即可以同時(shí)到達(dá)平面曲面的某一點(diǎn)這種加工軌跡的控制，稱為兩坐標(biāo)聯(lián)動控制（兩軸聯(lián)動）。當(dāng)加工圓錐臺零件時(shí)，依靠工作臺縱橫兩坐標(biāo)協(xié)調(diào)運(yùn)動完成圓周加工，加工完一圈后，再沿錐臺高度方向提升一個(gè)高度，接著改變圓的直徑（X,Y的合成值）加工另一圓周，如此下去，直至加工出整個(gè)錐臺，這稱為兩軸半控制。如果在圓錐上加工一條螺旋槽曲線，則要求3個(gè)坐標(biāo)進(jìn)給每時(shí)每刻都必須協(xié)調(diào)運(yùn)動，即同時(shí)到達(dá)空間的某一點(diǎn)，這稱為三坐標(biāo)聯(lián)動控制即三軸聯(lián)動。三軸聯(lián)動即可加工復(fù)雜的空間曲面。從機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)控制的坐標(biāo)數(shù)量來看，目前3坐標(biāo)數(shù)控立式銑床仍占大多數(shù)。一般可進(jìn)行3坐標(biāo)聯(lián)動加工，但也有部分機(jī)床只能進(jìn)行3坐標(biāo)中的任意兩坐標(biāo)聯(lián)動加工。此外，還有機(jī)床主軸可以繞X、Y、Z坐標(biāo)軸中其中一個(gè)或兩個(gè)軸作數(shù)控?cái)[角運(yùn)動的4坐標(biāo)和5坐標(biāo)數(shù)控立式銑床。一般來說，機(jī)床控制的坐標(biāo)軸越多，特別是要求聯(lián)動的坐標(biāo)軸越多，機(jī)床的功能、加工范圍及可選擇的加工對象也越多。但隨之而來的是機(jī)床的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，對數(shù)控系統(tǒng)的要求更高，編程難度更大，設(shè)備的價(jià)格也更高。數(shù)控立式銑床可以附加數(shù)控轉(zhuǎn)盤、采用自動交換臺、增加靠模裝置等來擴(kuò)大數(shù)控立式銑床的功能，加工范圍和加工對象，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。CNC單元是數(shù)控機(jī)床的核心，CNC單元由信息的輸入、處理和輸出三個(gè)部分組成。CNC單元接受數(shù)字化信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的控制軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、插補(bǔ)、邏輯處理后，將各種指令信息輸出給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行部件作進(jìn)給運(yùn)動。
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