大型數(shù)控車(chē)床加工的4種常見(jiàn)分類(lèi)
大型數(shù)控車(chē)床加工是對(duì)精密五金零件進(jìn)行機(jī)械加工的高科技加工方式。目前的大型數(shù)控車(chē)床加工種類(lèi)繁多,可以按照多種不同原則進(jìn)行分類(lèi),我們一起來(lái)看看關(guān)于大型數(shù)控車(chē)床加工的4種常見(jiàn)分類(lèi)。
1、按工藝用途進(jìn)行分類(lèi)
(1)一般大型數(shù)控車(chē)床加工。這類(lèi)大型數(shù)控車(chē)床加工和傳統(tǒng)的通用車(chē)床加工一樣,有數(shù)控的車(chē)、銑、 鏜、鉆、磨床等機(jī)械加工方式,這類(lèi)大型數(shù)控車(chē)床加工的工藝可能性和通用機(jī)床相似,不同的是它能加工復(fù)雜形狀的零件。
(2)CNC大型數(shù)控車(chē)床加工。這類(lèi)大型數(shù)控車(chē)床加工是在一般大型數(shù)控車(chē)床加工的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它是在一般大型數(shù)控車(chē)床上加裝一個(gè)刀庫(kù)(可容納10-100多把刀具)和自動(dòng)換刀裝置而構(gòu)成的一種帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控車(chē)床(又稱(chēng)多工序數(shù)控車(chē)床或鏜銑類(lèi)加工中心,習(xí)慣上簡(jiǎn)稱(chēng)為加工中心),這使大型數(shù)控車(chē)床加工更進(jìn)一步地向自動(dòng)化和高效化方向發(fā)展 。
(3)多坐標(biāo)大型數(shù)控車(chē)床加工。有些復(fù)雜形狀的零件,用三坐標(biāo)的大型數(shù)控車(chē)床無(wú)法進(jìn)行加工,如螺旋槳、飛機(jī)曲面零件的加工等,需要三個(gè)以上坐標(biāo)的合成運(yùn)動(dòng)才能加工出所需形狀。于是出現(xiàn)了多坐標(biāo)的數(shù)控車(chē)床加工,其特點(diǎn)是數(shù)控裝置控制的軸數(shù)較多,車(chē)床結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,其坐標(biāo)軸數(shù)通常取決于加工零件的機(jī)械加工工藝要求。
2、按CNC大型數(shù)控車(chē)床的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分類(lèi)
(1)點(diǎn)位控制大型數(shù)控車(chē)床加工。這類(lèi)大型數(shù)控車(chē)床加工的數(shù)控裝置只能控制車(chē)床移動(dòng)部件從一個(gè)位置精確地移動(dòng)到另一個(gè)位置,即僅控制行程終點(diǎn)的坐標(biāo)值,在移動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行任何切削加工,至于兩相關(guān)點(diǎn)之間的移動(dòng)速度及路線(xiàn)則取決于生產(chǎn)率。為了在精確定位的基礎(chǔ)上有盡可能高的生產(chǎn)率,所以?xún)上嚓P(guān)點(diǎn)之間的移動(dòng)先是以快速移動(dòng)到接近新的位置,然后降速 1-3 級(jí),使之慢速趨近定位點(diǎn),以保證其定位精度。
(2)點(diǎn)位直線(xiàn)控制大型數(shù)控車(chē)床加工。這類(lèi)大型數(shù)控車(chē)床加工時(shí),不僅要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的位置,還要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的移動(dòng)速度和路線(xiàn)。其路線(xiàn)一般都由和各軸線(xiàn)平行的直線(xiàn)段組成。它和點(diǎn)位控制大型數(shù)控車(chē)床加工的區(qū)別在于:當(dāng)車(chē)床的移動(dòng)部件移動(dòng)時(shí),可以沿一個(gè)坐標(biāo)軸的方向(一般可以沿45°斜線(xiàn)進(jìn)行切削,但不能沿任意斜率的直線(xiàn)切削)進(jìn)行切削加工,而且其輔助功能比點(diǎn)位控制的數(shù)控車(chē)床多,例如,要增加主軸轉(zhuǎn)速控制、循環(huán)進(jìn)給加工、刀具選擇等功能。
(3)輪廓控制大型數(shù)控車(chē)床加工。這類(lèi)大型數(shù)控車(chē)床加工的控制裝置能夠同時(shí)對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸進(jìn)行連續(xù)控制。加工時(shí)不僅要控制起點(diǎn)和終點(diǎn),還要控制整個(gè)加工過(guò)程中每點(diǎn)的速度和位置,使大型數(shù)控車(chē)床加工出符合圖紙要求的復(fù)雜形狀零件。它的輔助功能亦比較齊全。
3、按伺服系統(tǒng)的控制方式進(jìn)行分類(lèi)
(1)開(kāi)環(huán)控制大型數(shù)控車(chē)床加工。在開(kāi)環(huán)控制中,大型數(shù)控車(chē)床加工沒(méi)有檢測(cè)反饋裝置。數(shù)控裝置發(fā)出信號(hào)的流程是單向的,所以不存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題。也正是由于信號(hào)的單向流程,它對(duì)數(shù)控車(chē)床移動(dòng)部件的實(shí)際位置不作檢驗(yàn),所以大型數(shù)控車(chē)床加工精度不高,其精度主要取決于伺服系統(tǒng)的性能。 工作過(guò)程是: 輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置運(yùn)算分配出指令脈沖,通過(guò)伺服機(jī)構(gòu)(伺服元件常為步進(jìn)電機(jī))使被控工作臺(tái)移動(dòng)。
(2)閉環(huán)控制大型數(shù)控車(chē)床加工。由于開(kāi)環(huán)控制精度達(dá)不到精密數(shù)控車(chē)床和大型數(shù)控車(chē)床的要求,所以必須檢測(cè)它的實(shí)際工作位置,為此,在開(kāi)環(huán)控制數(shù)控車(chē)床上增加檢測(cè)反饋裝置,在加工中時(shí)刻檢測(cè)數(shù)控車(chē)床移動(dòng)部件的位置,使之和數(shù)控裝置所要求的位置相符合,以期達(dá)到很高的加工精度。
(3)開(kāi)環(huán)補(bǔ)償型大型數(shù)控車(chē)床加工。將開(kāi)環(huán)控制大型數(shù)控車(chē)床加工與閉環(huán)控制大型數(shù)控車(chē)床加工的特點(diǎn)有選擇地集中起來(lái),可以組成混合控制的方案。大型數(shù)控車(chē)床加工,需要很高的進(jìn)給速度和返回速度,又需要相當(dāng)高的精度。如果只采用全閉環(huán)的控制,數(shù)控車(chē)床傳動(dòng)鏈和工作臺(tái)全部置于控制環(huán)節(jié)中,因素十分復(fù)雜,盡管安裝調(diào)試多經(jīng)周折,仍然困難重重。為了避開(kāi)這些矛盾,可以采用混合控制方式
4、按數(shù)控裝置進(jìn)行分類(lèi)
(1)硬線(xiàn)大型數(shù)控車(chē)床加工(稱(chēng)普通數(shù)控,即NC)。這類(lèi)數(shù)控系統(tǒng)的輸入、插補(bǔ)運(yùn)算、控制等功能均由集成電路或分立元件等器件實(shí)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō),數(shù)控車(chē)床不同,其控制電路也不同,因此系統(tǒng)的通用性較差,因其全部由硬件組成,所以功能和靈活性也較差。這類(lèi)系統(tǒng)在 70 年代以前應(yīng)用得比較廣泛。
(2)軟線(xiàn)大型數(shù)控車(chē)床加工(又稱(chēng)計(jì)算機(jī)數(shù)控或微機(jī)數(shù)控,即CNC 或MNC)。 這類(lèi)系統(tǒng)利用中、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路組成 CNC 裝置,或用微機(jī)與專(zhuān)用集成芯片組成,其主要的數(shù)控功能幾乎全由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),對(duì)于不同的數(shù)控車(chē)床,只須編制不同的軟件就可以實(shí)現(xiàn), 而硬件幾乎可以通用。因而靈活性和適應(yīng)性強(qiáng),也便于批量生產(chǎn),模塊化的軟、硬件,提高了系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。所以,現(xiàn)代數(shù)控車(chē)床都采用CNC裝置。
總結(jié)
以上是在進(jìn)行大型數(shù)控車(chē)床加工時(shí)必須了解的大型數(shù)控車(chē)床加工的4種常見(jiàn)分類(lèi),只有了解了這些大型數(shù)控車(chē)床加工的分類(lèi),才能在更好的根據(jù)加工零件的形狀要求選擇合適的大型數(shù)控車(chē)床進(jìn)行加工。