CNC機(jī)床的加工特性

數(shù)控車(chē)床種類(lèi)早已基本上齊備，規(guī)格型號(hào)多種多樣，據(jù)不徹底統(tǒng)計(jì)分析已經(jīng)有400好幾個(gè)種類(lèi)規(guī)格型號(hào)。加工中心加工特性可以依照多種多樣標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展歸類(lèi)，分成以下幾個(gè)方面：

一、數(shù)控車(chē)床的軌跡歸類(lèi)

1、定位點(diǎn)操縱數(shù)控車(chē)床。 這類(lèi)設(shè)備的數(shù)控機(jī)床設(shè)備只有操縱數(shù)控車(chē)床挪動(dòng)構(gòu)件從一個(gè)部位 ( 點(diǎn) ) 精準(zhǔn)地挪動(dòng)到另一個(gè)部位 ( 點(diǎn) ) ，即僅操縱行程安排終點(diǎn)站的平面坐標(biāo)，在運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中不開(kāi)展一切鉆削加工，對(duì)于兩有關(guān)點(diǎn)中間的運(yùn)動(dòng)速率及線路則在于生產(chǎn)效率。為了更好地在精準(zhǔn)定位的基本上面有盡量高的生產(chǎn)效率，因此兩有關(guān)點(diǎn)中間的挪動(dòng)起先以迅速挪動(dòng)到貼近新的部位，隨后減速 1-3 級(jí)，使之慢速度趨于選擇點(diǎn)，以保障其精度等級(jí)。

　這類(lèi)數(shù)控車(chē)床關(guān)鍵 數(shù)控機(jī)床座標(biāo)銑床、數(shù)控鉆、數(shù)控機(jī)床和數(shù)控測(cè)量?jī)x等，其相對(duì)應(yīng)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備稱作定位點(diǎn)操縱設(shè)備。 2、定位點(diǎn)平行線操縱數(shù)控車(chē)床。 這類(lèi)機(jī)床工作中時(shí)，不但要操縱兩有關(guān)點(diǎn)中間的部位 (即間距)，還需要操縱兩有關(guān)點(diǎn)中間的運(yùn)動(dòng)速率和線路(即運(yùn)動(dòng)軌跡)。其線路一般都由和各中心線平行面的平行線段構(gòu)成。它和定位點(diǎn)操縱數(shù)控車(chē)床的差異取決于：當(dāng)數(shù)控機(jī)床的挪動(dòng)構(gòu)件挪動(dòng)時(shí)，可以沿一個(gè)縱坐標(biāo)的方位(一般地還可以沿45°斜杠開(kāi)展鉆削，但不可以沿隨意直線斜率的平行線鉆削)開(kāi)展鉆削加工，并且其功能比定位點(diǎn)操縱的數(shù)控車(chē)床多，例如，要提升機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速比操縱、循環(huán)系統(tǒng)走刀加工、數(shù)控刀片挑選等作用。

　這類(lèi)數(shù)控車(chē)床關(guān)鍵有簡(jiǎn)單加工中心、數(shù)控機(jī)床數(shù)控鏜床和數(shù)控機(jī)床加工核心等。相對(duì)應(yīng)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備稱作定位點(diǎn)平行線操縱設(shè)備。 3、輪廊操縱數(shù)控車(chē)床。這類(lèi)設(shè)備的操縱設(shè)備可以與此同時(shí)對(duì)2個(gè)或兩種以上的縱坐標(biāo)開(kāi)展持續(xù)操縱。加工時(shí)不但要操縱起始點(diǎn)和終點(diǎn)站，還需要操縱全部加工全過(guò)程中每點(diǎn)的效率和部位，使數(shù)控車(chē)床加工出合乎工程圖紙規(guī)定的繁雜樣子的零件。它的功能亦較為齊備。

　這類(lèi)數(shù)控車(chē)床關(guān)鍵有加工中心、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控立車(chē)和電加工數(shù)控車(chē)床等。其相對(duì)應(yīng)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備稱作輪廊操縱設(shè)備(或持續(xù)操縱設(shè)備) 。

二、按伺服控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法歸類(lèi)

1、開(kāi)環(huán)控制數(shù)控車(chē)床。在開(kāi)環(huán)控制中，機(jī)床沒(méi)有檢驗(yàn)意見(jiàn)反饋設(shè)備。

數(shù)控機(jī)床設(shè)備發(fā)信號(hào)的步驟是單邊的，因此不會(huì)有系統(tǒng)軟件可靠性問(wèn)題。也恰好是因?yàn)閿?shù)據(jù)信號(hào)的單邊步驟,它對(duì)數(shù)控車(chē)床挪動(dòng)構(gòu)件的具體部位未作檢測(cè)，因此數(shù)控車(chē)床加工精密度不高，其精度關(guān)鍵在于伺服控制系統(tǒng)的特性。 工作中全過(guò)程是: 鍵入的數(shù)據(jù)信息通過(guò)數(shù)控機(jī)床設(shè)備計(jì)算分派出命令單脈沖,根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)(伺服驅(qū)動(dòng)器元器件常以伺服電機(jī))使被測(cè)操作臺(tái)挪動(dòng)。

　這類(lèi)數(shù)控車(chē)床工作中相對(duì)穩(wěn)定、反應(yīng)迅速、調(diào)節(jié)便捷、檢修簡(jiǎn)易，但其線性度受限制。 它適用一般規(guī)定的中、中小型數(shù)控車(chē)床。 2、閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床。因?yàn)殚_(kāi)環(huán)控制精密度達(dá)不上精密數(shù)控車(chē)床和大中型數(shù)控車(chē)床的規(guī)定，因此務(wù)必檢驗(yàn)它的現(xiàn)實(shí)工作中部位，因此，在開(kāi)環(huán)控制數(shù)控車(chē)床上提升檢驗(yàn)意見(jiàn)反饋設(shè)備，在加工中時(shí)時(shí)刻刻檢驗(yàn)數(shù)控車(chē)床挪動(dòng)構(gòu)件的部位，使之和數(shù)控機(jī)床設(shè)備所需求的部位相一致，以期做到很高的加工精密度。

　閉環(huán)控制控制系統(tǒng)框圖如下圖3所顯示。 圖內(nèi)A為速率精確測(cè)量元器件， C為部位精確測(cè)量元器件。當(dāng)命令值發(fā)送至部位較為電源電路時(shí)，這時(shí)若操作臺(tái)沒(méi)有挪動(dòng)，則沒(méi)有意見(jiàn)反饋量，命令值促使交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)，根據(jù)A將速率意見(jiàn)反饋數(shù)據(jù)信號(hào)送至速率控制回路，根據(jù)C將操作臺(tái)具體偏移量意見(jiàn)反饋回家，在部位較為電源電路中與命令值開(kāi)展較為，用比較的誤差開(kāi)展操縱，直到誤差清除時(shí)才行，最后完成操作臺(tái)的精準(zhǔn)定位。這類(lèi)設(shè)備的特點(diǎn)是高精度、速度更快，可是調(diào)節(jié)和檢修較為復(fù)雜。其關(guān)鍵是系統(tǒng)軟件的可靠性，因此在設(shè)計(jì)方案時(shí)務(wù)必對(duì)可靠性給與充足的高度重視 。

3、可以通用性。因此操作靈活性和適應(yīng)能力強(qiáng)，也有利于大批量生產(chǎn)，模塊化設(shè)計(jì)的軟、硬件配置，提升了操作系統(tǒng)的品質(zhì)和穩(wěn)定性。因此，當(dāng)代數(shù)控車(chē)床都選用CNC 設(shè)備。 半閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床。這類(lèi)操縱方法對(duì)操作臺(tái)的具體地方不開(kāi)展查驗(yàn)精確測(cè)量，反而是根據(jù)與交流伺服電機(jī)有聯(lián)絡(luò)的精確測(cè)量元器件，如測(cè)速發(fā)電機(jī) A 和光學(xué)編號(hào)盤(pán) B( 或旋轉(zhuǎn)變壓器 ) 等間接性檢驗(yàn)出交流伺服電機(jī)的拐角，推算出來(lái)操作臺(tái)的具體偏移量，圖4半閉環(huán)控制控制系統(tǒng)框圖用此值與命令值開(kāi)展較為，用誤差來(lái)完成操縱 。因?yàn)椴僮髋_(tái)沒(méi)有徹底包含在控制電路內(nèi)，因此稱作半閉環(huán)控制系統(tǒng)。這類(lèi)操縱方法處于開(kāi)環(huán)增益與閉環(huán)控制中間，精密度沒(méi)有閉環(huán)控制高，調(diào)節(jié)卻比閉環(huán)控制便捷。

4、開(kāi)環(huán)增益賠償型數(shù)控車(chē)床。將以上三種操縱方法的特性有選擇集中化起來(lái)，可以構(gòu)成混和操縱的計(jì)劃方案。這在大中型數(shù)控車(chē)床中是大家很多年科學(xué)研究的題型，如今已變成實(shí)際。由于，大中型數(shù)控車(chē)床，必須高得多的走刀速率和回到速率，又必須非常高的精密度。假如只選用全閉環(huán)控制的操縱，數(shù)控車(chē)床鏈條傳動(dòng)和操作臺(tái)所有放置操縱階段中，要素十分復(fù)雜，雖然安裝調(diào)節(jié)多經(jīng)波折，依然重重困難。為了更好地繞開(kāi)這種分歧，可以使用混和操縱方法。在實(shí)際計(jì)劃方案中它又可分成二種方式：一是開(kāi)環(huán)增益賠償型；一是半閉環(huán)控制賠償型。這兒僅將開(kāi)環(huán)增益賠償型操縱數(shù)控車(chē)床進(jìn)行詳細(xì)介紹。

它的特性是：基本上操縱采用伺服電機(jī)的開(kāi)環(huán)控制伺服機(jī)構(gòu)，額外一個(gè)校準(zhǔn)伺服驅(qū)動(dòng)器電源電路。根據(jù)裝在工作臺(tái)子上的平行線位移測(cè)量元器件的反應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)校準(zhǔn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的偏差。

三、按加工工藝主要用途歸類(lèi)

1、一般數(shù)控車(chē)床。這類(lèi)機(jī)床和傳統(tǒng)化的通用性數(shù)控車(chē)床類(lèi)型一樣，有數(shù)控機(jī)床的車(chē)、銑、鏜、鉆、數(shù)控磨床這些， 并且每一種又有很多種類(lèi)，例如數(shù)控機(jī)床中就會(huì)有立銑、臥銑、專用工具銑、龍門(mén)銑等。這類(lèi)設(shè)備的加工工藝概率和通用性數(shù)控車(chē)床類(lèi)似，所不一樣的是它能加工繁雜樣子的零件。

2、數(shù)控機(jī)床加工核心數(shù)控車(chē)床。這類(lèi)機(jī)床是在一般數(shù)控車(chē)床的根基上發(fā)展壯大下去的。它是在一般數(shù)控車(chē)床上改裝一個(gè)刀庫(kù)系統(tǒng)(可容下10-100多把數(shù)控刀片)和全自動(dòng)換刀設(shè)備而組成的一種帶全自動(dòng)換刀設(shè)備的數(shù)控車(chē)床(又被稱為多工藝流程數(shù)控車(chē)床或鏜銑類(lèi)加工核心，習(xí)慣性上通稱為加工核心——MachiningCenter)，這使數(shù)控車(chē)床更進(jìn)一步地為自動(dòng)化技術(shù)和高效性方位發(fā)展趨勢(shì) 。

　數(shù)控機(jī)床加工核心數(shù)控車(chē)床和一般數(shù)控機(jī)床的差別是:產(chǎn)品工件經(jīng)一次夾裝后,數(shù)控機(jī)床設(shè)備就能操縱數(shù)控車(chē)床全自動(dòng)地拆換數(shù)控刀片，持續(xù)地對(duì)產(chǎn)品工件各加工面全自動(dòng)地進(jìn)行銑 ( 車(chē) ) 、鏜、鉆、鉸及攻牙等多工藝流程加工。這類(lèi)數(shù)控車(chē)床大多數(shù)是以鏜銑為主導(dǎo)的，關(guān)鍵用于加工殼體零件。它和一般的數(shù)控車(chē)床對(duì)比具備如下所示優(yōu)勢(shì)： ① 降低數(shù)控車(chē)床數(shù)量, 方便管理，針對(duì)多步驟的零件只需一臺(tái)數(shù)控車(chē)床就能進(jìn)行所有加工，并可以降低半成品加工的庫(kù)存值； ② 因?yàn)楫a(chǎn)品工件只需一次夾裝，因而降低了因?yàn)槎啻伟惭b導(dǎo)致的精準(zhǔn)定位偏差，可以借助數(shù)控車(chē)床精密度來(lái)確保加工品質(zhì)； ③ 工藝流程集中化，降低了輔助時(shí)間，提升了生產(chǎn)效率； ④ 因?yàn)榱慵谝慌_(tái)數(shù)控車(chē)床上一次夾裝就能進(jìn)行多道工藝過(guò)程加工，因此大大減少了專用型工工裝夾具的總數(shù)，進(jìn)一步減少了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理時(shí)間。

　因?yàn)閿?shù)控機(jī)床加工核心數(shù)控車(chē)床的優(yōu)勢(shì)許多，備受客戶熱烈歡迎，因而在數(shù)控車(chē)床生產(chǎn)制造中占據(jù)很重要的影響力。

　此外也有一類(lèi)加工核心，是在數(shù)控車(chē)床基本上發(fā)展壯大下去的，以軸類(lèi)零件零件為關(guān)鍵加工目標(biāo)。除可開(kāi)展銑削、鏜削外，還能夠開(kāi)展內(nèi)孔和周表面隨意位置的銑削、切削和攻牙加工。這類(lèi)加工核心也配有刀庫(kù)系統(tǒng)，可安裝4-12把數(shù)控刀片，習(xí)慣性稱為該類(lèi)數(shù)控車(chē)床為銑削核心(TC：Turning Center) 。

3、多座標(biāo)數(shù)控車(chē)床。有一些繁雜樣子的零件，用三坐標(biāo)的數(shù)控車(chē)床或是沒(méi)法加工，如飛機(jī)螺旋槳、飛機(jī)場(chǎng)斜面零件的加工等，必須三個(gè)以上座標(biāo)的生成健身運(yùn)動(dòng)才可以加工派出所需樣子。因此發(fā)生了多座標(biāo)的數(shù)控車(chē)床，其特性是數(shù)控機(jī)床設(shè)備操縱的軸重較多，數(shù)控車(chē)床構(gòu)造也較為復(fù)雜，其縱坐標(biāo)數(shù)通常在于加工零件的加工工藝規(guī)定。如今常見(jiàn)的是 4，5，6座標(biāo)的數(shù)控車(chē)床。圖1為五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床加工平面圖。這時(shí)，x,y,z 三個(gè)座標(biāo)與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、數(shù)控刀片的晃動(dòng)可以與此同時(shí)連動(dòng)，以加工飛機(jī)翼等類(lèi)零件。

四、按數(shù)控機(jī)床設(shè)備歸類(lèi)

數(shù)控車(chē)床若按其完成數(shù)控機(jī)床邏輯性作用操縱的數(shù)控機(jī)床設(shè)備來(lái)分，有硬線（件）數(shù)控機(jī)床和銅線（件）數(shù)控機(jī)床二種。 1、硬線數(shù)控機(jī)床（稱一般數(shù)控機(jī)床，即NC）。這類(lèi)數(shù)控系統(tǒng)的鍵入、刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算、操縱等作用均由電子器件或分立元件等元器件完成。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控車(chē)床不一樣，其控制回路也不一樣，因而系統(tǒng)軟件的實(shí)用性較弱，因其所有由硬件配置構(gòu)成，因此作用和操作靈活性也較弱。這類(lèi)體系在 70 時(shí)代之前運(yùn)用得較為普遍。

2、銅線數(shù)控機(jī)床（又被稱為電子計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床或微型機(jī)數(shù)控機(jī)床，即CNC 或MNC）。 這類(lèi)系統(tǒng)軟件運(yùn)用中、規(guī)模性及集成電路工藝電子器件構(gòu)成 CNC 設(shè)備，或用微型機(jī)與專用型集成化集成ic構(gòu)成，其具體的數(shù)控機(jī)床作用幾乎全由手機(jī)軟件來(lái)完成，針對(duì)不一樣的數(shù)控車(chē)床，只需要定編不一樣的手機(jī)軟件就可以完成， 而硬件配置幾乎可以通用性。因此操作靈活性和適應(yīng)能力強(qiáng)，也有利于大批量生產(chǎn)，模塊化設(shè)計(jì)的軟、硬件配置，提升了操作系統(tǒng)的品質(zhì)和穩(wěn)定性。因此，當(dāng)代數(shù)控車(chē)床都選用 CNC 設(shè)備。

以上是《CNC機(jī)床的加工特性》的介紹，原文鏈接：http://sttcmm.cn/cncjg/2977.html