一、概念
數(shù)控車床是一種自動化程度高的機床,采用計算機數(shù)字控制技術(shù),可對金屬材料進行自動化的加工。數(shù)控車床加工具有高精度、高效率、高自動化程度的特點,廣泛用于航空航天、汽車、機械制造、機電一體化等領(lǐng)域。
二、工作原理
數(shù)控車床加工工作原理是通過計算機處理的數(shù)控系統(tǒng)控制主軸的轉(zhuǎn)速、進給速度和刀具的進給量,實現(xiàn)對工件的精確加工。加工過程可以分為三個步驟:
1.編程:在計算機上編制數(shù)控程序,將加工參數(shù)輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。
2.夾緊工件:將需要加工的工件固定在主軸上,可以使用卡盤、夾具等夾持工具。
3.加工:數(shù)控系統(tǒng)按照預設(shè)的程序指令,控制主軸和切削刀具的運動,實現(xiàn)對工件的加工。
三、基本結(jié)構(gòu)及主要部件
1.主軸系統(tǒng):用于控制刀具的旋轉(zhuǎn)速度。主軸通常由馬達、減速器和主軸箱組成,通過數(shù)控系統(tǒng)控制馬達的轉(zhuǎn)速和方向,使刀具能夠按照預先規(guī)定的速度和方向切削工件。
2.刀架系統(tǒng):刀架系統(tǒng)用于固定和控制切削刀具,包括刀桿、刀頭、彈簧等部件。刀架通過數(shù)控系統(tǒng)的指令,實現(xiàn)刀桿的平移、旋轉(zhuǎn)等動作,使刀頭能夠切割工件。
3.工件夾緊系統(tǒng):工件夾緊系統(tǒng)用于固定工件并保持其穩(wěn)定。夾緊系統(tǒng)包括卡盤、工件支撐、夾具等部件,通過數(shù)控系統(tǒng)控制夾緊力度和位置以及工件的旋轉(zhuǎn)角度。
4.進給系統(tǒng):進給系統(tǒng)用于控制刀具和工件的相對運動,包括進給馬達、進給機構(gòu)、滾珠絲杠等部件。數(shù)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對進給速度、進給量等參數(shù)的控制,以滿足加工的要求。
5.數(shù)控系統(tǒng):通過計算機處理的程序控制車床的運行。數(shù)控系統(tǒng)包括電氣控制系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)、通訊接口等部件,實現(xiàn)對主軸速度、刀架位置、進給速度等參數(shù)的控制。
四、數(shù)控車床加工工藝流程
1.設(shè)計制圖:設(shè)計出需要加工的零件的3D模型,進行三維建模,并導出數(shù)控程序。
2.選擇合適的工藝:根據(jù)零件的特點和加工要求,選擇合適的切削工具、進給速度和切削深度等參數(shù)。
3.夾緊工件:將需要加工的零件夾緊于車床主軸上。
4.安裝切削刀具:安裝需要的切削刀具。
5.運行數(shù)控程序:將加工參數(shù)輸入到數(shù)控系統(tǒng)中,運行程序。
6.檢查加工質(zhì)量:檢查加工后的零件是否符合要求。
7.清潔車床:對車床進行清洗和保養(yǎng),以保持設(shè)備的良好狀態(tài)。
五、應用領(lǐng)域
數(shù)控車床廣泛應用于航空航天、汽車、機械制造、機電一體化等領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)域,用于制作發(fā)動機零件、飛機結(jié)構(gòu)零件等高復雜度的零部件。在汽車制造領(lǐng)域,用于制造汽車零部件,如輪軸、減速器齒輪等。在機械制造領(lǐng)域,可以制造密封面、軸套、軸等高精度零件。在機電一體化領(lǐng)域,用于制造傳感器、電機等電子元器件。
六、數(shù)控車床的維護與保養(yǎng)
1.定期檢查車床各部位的運行情況,并保持清潔。
2.保證車床潤滑系統(tǒng)的正常工作,保持潤滑油的清潔和充足。
3.及時更換車床切削刀具,保持刀具的鋒利。
4.保證車床數(shù)控系統(tǒng)的正常工作,及時更新系統(tǒng)軟件和升級硬件。
5.定期進行車床的維護和保養(yǎng),檢查和更換機床傳動部件和液壓元件。