數(shù)控加工機床上的數(shù)控刀具根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同主要分為以下6種類型:
1.內(nèi)冷式。
2.特殊型式。
3.整體式。
4.鑲嵌式,可分為焊接式和機夾式。
5.機夾式。
6.減振式。
數(shù)控加工機床分為立式數(shù)控加工機床和臥式數(shù)控加工機床兩種類型。
1、立式數(shù)控加工機床用于回轉(zhuǎn)直徑較大的盤類零件車削加工。
2、臥式數(shù)控加工機床用于軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。臥式數(shù)控加工機床按功能可進一步分為經(jīng)濟型數(shù)控加工機床、普通數(shù)控加工機床和車削加工中心。
(1)經(jīng)濟型數(shù)控加工機床:采用步進電動機和單片機對普通車床的車削進給系統(tǒng)進行改造后形成的簡易型數(shù)控加工機床。成本較低,自動化程度和功能都比較差,車削加工精度也不高,適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。
(2)普通數(shù)控加工機床:根據(jù)車削加工要求在結(jié)構(gòu)上進行專門設(shè)計,配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控加工機床。數(shù)控系統(tǒng)功能強,自動化程度和加工精度也比較高,適用于一般回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。這種數(shù)控加工機床可同時控制兩個坐標軸,即x軸和z軸。
(3)車削加工中心:在普通數(shù)控加工機床的基礎(chǔ)上,增加了C軸和動力頭,更高級的機床還帶有刀庫,可控制X、Z和C三個坐標軸,聯(lián)動控制軸可以是(X,Z)、(X,C)或(Z,C)。由于增加了C軸和銑削動力頭,這種數(shù)控加工機床的加工功能大大增強,除可以進行一般車削外,還可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。
一、工藝用途分
1、普通數(shù)控加工機床:普通數(shù)控加工機床一般指在加工工藝過程中的一個工序上實現(xiàn)數(shù)字控制的自動化機床,如數(shù)控銑床、數(shù)控加工機床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床與數(shù)控齒輪加工機床等。普通數(shù)控加工機床在自動化程度上還不夠完善,刀具的更換與零件的裝夾仍需人工來完成。
2、加工中心:加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控加工機床,它將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床的功能組合在一起,零件在一次裝夾后,可以將其大部分加工面進行銑削。
二、運動方式分類
1、點位控制數(shù)控加工機床:數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從一點到另一點的準確位置,而不控制運動軌跡,各坐標軸之間的運動是不相關(guān)的,在移動過程中不對工件進行加工。這類數(shù)控加工機床主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控沖床等。
2、直線控制數(shù)控加工機床:數(shù)控系統(tǒng)除了控制點與點之間的準確位置外,還要保證兩點間的移動軌跡為一直線,并且對移動速度也要進行控制,也稱點位直線控制。這類數(shù)控加工機床主要有比較簡單的數(shù)控加工機床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等。單純用于直線控制的數(shù)控加工機床已不多見。
3、輪廓控制數(shù)控加工機床:輪廓控制的特點是能夠?qū)蓚€或兩個以上的運動坐標的位移和速度同時進行連續(xù)相關(guān)的控制,它不僅要控制機床移動部件的起點與終點坐標,而且要控制整個加工過程的每一點的速度、方向和位移量,也稱為連續(xù)控制數(shù)控加工機床。
三、控制方式分類
1、開環(huán)控制數(shù)控加工機床:這類機床不帶位置檢測反饋裝置,通常用步進電機作為執(zhí)行機構(gòu)。輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)的運算,發(fā)出脈沖指令,使步進電機轉(zhuǎn)過一個步距角,再通過機械傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)換為工作臺的直線移動,移動部件的移動速度和位移量由輸入脈沖的頻率和脈沖個數(shù)所決定。
2、半閉環(huán)控制數(shù)控加工機床:在電機的端頭或絲杠的端頭安裝檢測元件,通過檢測其轉(zhuǎn)角來間接檢測移動部件的位移,然后反饋到數(shù)控系統(tǒng)中。由于大部分機械傳動環(huán)節(jié)未包括在系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi),因此可獲得較穩(wěn)定的控制特性。其控制精度雖不如閉環(huán)控制數(shù)控加工機床,但調(diào)試比較方便,因而被廣泛采用。
3、閉環(huán)控制數(shù)控加工機床:這類數(shù)控加工機床帶有位置檢測反饋裝置,其位置檢測反饋裝置采用直線位移檢測元件,直接安裝在機床的移動部件上,將測量結(jié)果直接反饋到數(shù)控裝置中,通過反饋可xx從電動機到機床移動部件整個機械傳動鏈中的傳動誤差,最終實現(xiàn)xx定位。
數(shù)控加工機床的特點:
1、具有高度柔性
在數(shù)控加工機床上加工零件,主要取決于加工程序,它與普通機床不同,不必制造,更換許多模具、夾具,不需要經(jīng)常重新調(diào)整機床。因此,數(shù)控加工機床適用于所加工的零件頻繁更換的場合,亦即適合單件,小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā),從而縮短了生產(chǎn)準備周期,節(jié)省了大量工藝裝備的費用。
2、加工精度高
數(shù)控加工機床的加工精度一般可達0.05—0.1MM,數(shù)控加工機床是按數(shù)字信號形式控制的,數(shù)控裝置每輸出一脈沖信號,則機床移動部件移動一具脈沖當量(一般為0.001MM),而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進行曲補償,因此,數(shù)控加工機床定位精度比較高。
3、加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠
加工同一批零件,在同一機床,在相同加工條件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀軌跡xx相同,零件的一致性好,質(zhì)量穩(wěn)定。
4、生產(chǎn)率高
數(shù)控加工機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間,數(shù)控加工機床的主軸聲速和進給量的范圍大,允許機床進行大切削量的強力切削。數(shù)控加工機床正進入高速加工時代,數(shù)控加工機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工,極大地提高了生產(chǎn)率。
另外,與加工中心的刀庫配合使用,可實現(xiàn)在一臺機床上進行多道工序的連續(xù)加工,減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間,提高了生產(chǎn)率。