按照伺服系統(tǒng)控制方式,數(shù)控機床可分為開環(huán)控制數(shù)控機床、半閉環(huán)控制數(shù)控機床和閉環(huán)控制數(shù)控機床。開環(huán)控制數(shù)控機床的控制系統(tǒng)中不配備位置檢測裝置,無位移實際值反饋與指令值進行比較修正,控制信號單向流動。其結(jié)構簡單、成本較低,但由于無法實時監(jiān)測和調(diào)整機床的運動誤差,加工精度相對較低,適用于對加工精度要求不高、負載較小的場合,如一些簡易的數(shù)控雕刻機。半閉環(huán)控制數(shù)控機床是在開環(huán)控制系統(tǒng)的基礎上,在伺服機構中安裝角位移檢測裝置,可間接檢測移動部件的位移,然后將檢測信息反饋到數(shù)控裝置中。該方式能補償部分傳動環(huán)節(jié)的誤差,加工精度較開環(huán)控制有所提高,應用較為,許多常見的數(shù)控車床、銑床多采用半閉環(huán)控制。閉環(huán)控制數(shù)控機床在機床移動部件位置上直接安裝直線位置檢測裝置,能夠?qū)C床工作臺位移進行直接測量并通過反饋控制,將數(shù)控機床本身包含在位置控制環(huán)之內(nèi),機械系統(tǒng)引起的誤差可由反饋控制得以消除,加工精度高,但系統(tǒng)復雜、成本高,調(diào)試和維護難度大,常用于對加工精度要求極高的精密加工領域,如航空航天零件的加工 。數(shù)控車床的自動送料裝置實現(xiàn)無人化生產(chǎn),降低人工成本。廣州多功能數(shù)控機床
數(shù)控編程是數(shù)控機床加工的關鍵環(huán)節(jié),通過編寫程序來控制機床的運動和加工過程。在數(shù)控編程中,G 代碼和 M 代碼是常用的指令代碼。G 代碼主要用于控制機床坐標軸的運動軌跡、插補方式、坐標系統(tǒng)設定等。例如,G00 指令表示快速定位,使刀具以快速度移動到指定位置;G01 指令用于直線插補,刀具以設定的進給速度沿直線移動到目標點;G02 和 G03 分別表示順時針和逆時針圓弧插補,可加工出各種圓弧輪廓。M 代碼主要用于控制機床的輔助功能,如 M03 表示主軸正轉(zhuǎn),M05 表示主軸停止,M08 表示切削液開,M09 表示切削液關等。編程人員需要熟練掌握這些 G 代碼和 M 代碼的功能和使用方法,根據(jù)零件的加工要求編寫準確、高效的數(shù)控程序。例如,在編寫一個簡單的銑削零件的程序時,需要使用 G 代碼規(guī)劃刀具的運動軌跡,從起始位置快速定位到加工起點,然后通過直線插補和圓弧插補指令加工出零件的輪廓,同時使用 M 代碼控制主軸的啟停、切削液的開關等輔助功能 。佛山小型數(shù)控機床定制數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡接口,支持遠程監(jiān)控和程序傳輸。
數(shù)控機床的機械結(jié)構主要由床身、立柱、工作臺、主軸部件、進給機構、刀架與刀庫、輔助裝置等部分構成。這些部件通過合理的結(jié)構設計和布局,形成一個有機整體,為數(shù)控加工提供穩(wěn)定的機械支撐和精確的運動執(zhí)行能力。例如,床身作為機床的基礎部件,承受著整個機床的重量和加工時的切削力,其結(jié)構剛度和穩(wěn)定性直接影響加工精度;工作臺則用于安裝工件,并在進給機構的驅(qū)動下實現(xiàn)工件的定位和運動。床身和立柱多采用鑄鐵或焊接鋼結(jié)構,以保證足夠的剛度和抗振性。鑄鐵床身具有良好的鑄造性能和吸振性,常用于中小型數(shù)控機床;焊接鋼結(jié)構則具有較高的強度和剛度,且重量較輕,適用于大型數(shù)控機床。床身的結(jié)構形式有水平床身、傾斜床身和立式床身等,傾斜床身可改善排屑性能,常用于數(shù)控車床;立式床身則適用于數(shù)控立式加工中心,可節(jié)省占地面積。立柱作為支撐主軸部件的重要結(jié)構,其剛性和穩(wěn)定性對主軸的加工精度影響明顯,通常采用箱形結(jié)構,并在內(nèi)部設置加強筋以提高剛度。
數(shù)控機床在船舶制造行業(yè)的應用:船舶制造涉及大型零部件加工和復雜曲面成型,數(shù)控機床不可或缺。在船用柴油機缸體、曲軸加工中,重型數(shù)控車床和鏜銑床憑借強大切削能力和高精度定位,可加工直徑數(shù)米、重達數(shù)十噸的零件,確保發(fā)動機關鍵部件精度和可靠性。在船舶螺旋槳加工中,五軸聯(lián)動數(shù)控機床通過復雜曲面加工技術,精確加工出螺旋槳扭曲葉面,葉面型線誤差控制在 ±0.1mm 以內(nèi),提高螺旋槳推進效率。此外,數(shù)控機床還用于船舶甲板機械、艙室結(jié)構件等加工,通過自動化加工和精確控制,提升船舶制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率,滿足船舶大型化、智能化發(fā)展需求。車銑復合數(shù)控機床集成車削與銑削功能,減少工件裝夾誤差。
數(shù)控機床的高速加工技術:高速加工技術是提高數(shù)控機床加工效率和表面質(zhì)量的重要手段,其在于高轉(zhuǎn)速主軸、快速進給系統(tǒng)和先進的數(shù)控系統(tǒng)。高速主軸采用電主軸技術,將電機轉(zhuǎn)子與主軸融為一體,取消了傳統(tǒng)的皮帶、齒輪傳動,最高轉(zhuǎn)速可達 40000r/min 以上,適用于鋁合金等輕金屬材料的高速銑削加工??焖龠M給系統(tǒng)采用直線電機驅(qū)動或大導程滾珠絲杠副,直線電機驅(qū)動的進給速度可達 120m/min 以上,加速度超過 10m/s2,能夠?qū)崿F(xiàn)快速的定位和切削運動。在數(shù)控系統(tǒng)方面,高速加工要求數(shù)控系統(tǒng)具備高速數(shù)據(jù)處理能力和前瞻控制功能,能夠提前預判加工路徑中的拐角、輪廓變化等情況,自動調(diào)整進給速度和加速度,避免因速度突變導致的過切或欠切現(xiàn)象,確保高速加工過程的穩(wěn)定性和加工精度 。精密數(shù)控銑床的光柵尺反饋系統(tǒng),實現(xiàn)微米級位置檢測。深圳雙主軸數(shù)控機床貨源
數(shù)控車床適合旋轉(zhuǎn)體零件加工,自動完成車削、鉆孔等多道工序。廣州多功能數(shù)控機床
刀架和刀庫是數(shù)控機床實現(xiàn)自動換刀功能的重要部件。數(shù)控車床的刀架通常安裝在床鞍上,可實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)位換刀,常見的刀架類型有四工位刀架、六工位刀架等。加工中心的刀庫則用于存儲刀具,并通過自動換刀裝置實現(xiàn)刀具的更換,刀庫的容量根據(jù)機床的加工需求不同而有所差異,從幾把到上百把不等。刀庫的結(jié)構形式有盤式刀庫、鏈式刀庫和鼓式刀庫等。盤式刀庫結(jié)構簡單、緊湊,適用于刀具容量較小的加工中心;鏈式刀庫則可實現(xiàn)較大的刀具容量,適用于大型加工中心;鼓式刀庫的刀具排列整齊,換刀效率高,適用于高速加工中心。自動換刀裝置的作用是將刀庫中的刀具準確地安裝到主軸上,并將主軸上的刀具送回刀庫,常見的換刀方式有機械手換刀和主軸直接換刀。機械手換刀速度快、可靠性高,廣泛應用于各種加工中心;主軸直接換刀則結(jié)構簡單,適用于刀具容量較小的加工中心。廣州多功能數(shù)控機床