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在查別的資料時,，感到此文簡練,、濃縮，到本社區(qū)查了一下,，沒有,，就傳了上來。
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數(shù)控機床技術(shù)問答
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1.什么叫數(shù)控機床?經(jīng)常提到的“CNC”是什么意思,？
國際信息處聯(lián)盟第五技術(shù)委員會對數(shù)控機床的定義是這樣的：數(shù)控機床是一種安裝了程序控制系統(tǒng)的機床,。該系統(tǒng)能邏輯地處理具有使用號碼或其他符號編碼指令規(guī)定的程序。
“CNC”中第一個“C是”英文“計算機”的第一個字母,，“N”是英文“數(shù)字”的字頭,；最后一個字母“C”是英文“控制”的第一個字母。所以“CNC”系統(tǒng)用漢語說就是“計算機數(shù)字控制系統(tǒng)”,。“CNC”系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心部分,。數(shù)控機床功能的強弱主要是由數(shù)控功能確定的,。
2.數(shù)控機床特點有哪些？
1) 加工精度高:
數(shù)控機床是精密機械和自動化技術(shù)的綜合體,。機床的數(shù)控裝置可以對機床運動中產(chǎn)生的位移,、熱變形等導致的誤差，通過測量系統(tǒng)進行補償而獲得很高且穩(wěn)定的加工精度,。由于數(shù)控機床實現(xiàn)自動加工,，所以減少了操作人員素質(zhì)帶來的人為誤差,，提高了同批零件的一致性。
2)生產(chǎn)較高：
就生產(chǎn)效率而言,，相對普通機床,，數(shù)控機床的效率一般能提高2～3倍、甚至十幾倍,。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
a. 一次裝夾完成多工序加工，省去了普通機床加工的多次變換工種,、工序間的轉(zhuǎn)件以及劃線等工序,。
b. 簡化了夾具及專用工裝等，由于是一次裝夾完成加工,。所以普通機床多工序的夾具省去了，即使偶爾必須用到專用夾具,。由于數(shù)控機床的超強功能夾具的結(jié)構(gòu)也可簡化,。
3)減輕勞動強度，數(shù)控機床的操作由體力型轉(zhuǎn)為智力型,。
4)改善勞動條件,，如深揚公司的產(chǎn)品采用全封閉護罩,機床不會有水、油,、鐵屑濺出,，可有效保持工作環(huán)境的清潔。
5)有利于生產(chǎn)管理：
a. 程序化控制加工,、更換品種方便,；
b. 一機多工序加工,，減化生產(chǎn)過程的管理,，減少管理人員；
c. 可實現(xiàn)無人化生產(chǎn),。
3.數(shù)控機床是由哪幾部分組成的,？
數(shù)控機床通常有以下幾部分組成：
數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心(相當于人的大腦),它所想要完成的工作通過伺服系統(tǒng)(相當于人的神經(jīng)系統(tǒng))帶動機床運動，測量及反饋系統(tǒng)（相當于人的 眼睛等感覺器官）,，把機床的工作狀態(tài)急時告訴數(shù)控裝置,。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的作用是：由于數(shù)控裝置的容量有限，各種控制信息要*數(shù)控裝置以外的其它計算機等攜帶和傳輸,，就像人的記憶有限,，工作時常常要做些記錄,，翻翻筆記本似的，作為數(shù)控機床的核心深揚公司選用的是世界三大系統(tǒng)制造商之一的日本原裝三菱數(shù)控系統(tǒng),。
4.控機床到底控制的是什么,？
從數(shù)控機床最終要完成的任務看,主要以下三個方面:
1)主軸運動控制;
2)進給運動控制(也就是對工作臺運動的控制);
3) 輸入/輸出(I/O) 控制,也就是對機床的各種狀態(tài)的控制.如:冷卻、潤滑,、起停刀具自動交換等,。
5.按工藝內(nèi)容分類（特別是在模具制造中）數(shù)控機床有哪幾類？
1)數(shù)控銑床隨著模具制造工藝要求的提高,，立式數(shù)控銑床已成為主流,，既工作臺不能上下移動，Z軸是通過主軸箱的上下運動實現(xiàn)的,，根據(jù)我國目前的國情看該類機床將是傳統(tǒng)機床的主要更新?lián)Q代產(chǎn)品,。因此我公司生產(chǎn)的數(shù)控機床均為立式數(shù)控銑床。
2)加工中心：加工中心與數(shù)控銑床的區(qū)別在于,，加工中心配有可自動換刀的裝置和刀庫系統(tǒng),，在華南一帶也有將全封閉立式數(shù)控銑床和加工中心都統(tǒng)稱為加工中心，只是把前者叫做不帶刀庫的加工中心,。
3)線切割機床 ：這類機床在模具加工中是最為廣泛,，也是最為獨特的一種數(shù)控機床,，它是很難被其它加工工藝所取代的,，我公司是我國西部最大的線切割機床生產(chǎn)基地共有三十幾個規(guī)格及品種，遍布中國西南各個行業(yè),，特別是重慶長安,、四川長虹、宜賓五糧液航天模具中心等大型模具制造企業(yè)都是深揚公司的真誠用戶,；
4)電火花成型機床：它是模具型腔加工必不可少的設備,，由于是高速銑削技術(shù)的發(fā)展，成型機的市場面臨新的挑戰(zhàn),，所以我公司的電火花成型機產(chǎn)品的發(fā)展是把性能價格比放在首位,，不盲目擴張，而是發(fā)展中等規(guī)格的單軸數(shù)控電火花成型機床,，廣泛應用于廣東及東南亞市場.
6.數(shù)控機床的機械部分是由哪幾部分組成的,？
典型的數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)主要由基礎件、主軸傳動系統(tǒng),、進給傳動系統(tǒng),、回轉(zhuǎn)工作臺、自動換刀裝置以及其它機械功能部件組成,。
基礎件主要是指床身,、立柱,、工作臺、主軸箱體等大件,。除特殊情況有采用板焊材料,、人造花崗巖材料外絕大部分都是用鑄鐵材料。由于臺灣機床的涌入,，現(xiàn)在常聽到一種叫“米漢納”的鑄鐵,。讓廣大用戶摸不著頭實際就是個英文的譯音，是個外來語,。不外乎是一種機械強度比較好的鑄鐵,，也就是相當于我們常說的HT250、HT300鑄鐵而已,。我公司的鑄鐵均為HT300樹脂沙造型,，各導軌采用中音頻淬火硬度度深度達5mm，其鑄件質(zhì)量完全可以同那個叫“米漢納”的叫板,。
其它機械功能部件,，主要指潤滑、冷卻,、排屑和監(jiān)控機構(gòu),。
7.主軸作為數(shù)控機床的關(guān)鍵組件在性能上有哪些要求？
主軸直接承受切削力,，轉(zhuǎn)速范圍變化又較大,。所以對主軸組件的主要性能提出如下要求：
1)回轉(zhuǎn)精度：是指主軸在無負荷的轉(zhuǎn)動條件下，主軸前端工作部位的徑向和軸向跳動值,，回轉(zhuǎn)精度的測量一般分為靜態(tài)測量,、動態(tài)測量、間接測量,。目前我國在生產(chǎn)中大都還是運用傳統(tǒng)的靜態(tài)測量,。
2)運動精度：是指工作狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)精度。這個精度通常與低速回轉(zhuǎn)精度有較大差別,，運動狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)精度取決于主軸的工作速度,、軸承性能以及主軸本身的平衡性能。
3)剛度：是指在受外力時,，主軸抵抗變形的能力,。剛性不足在切削力的作用下，主軸將產(chǎn)生較大的彈性變形,。不僅影響加工質(zhì)量,，還會破壞軸承的正常工作條件、加快磨損,。
4)抗振性：是指切削加工時,，主軸保持平穩(wěn)運轉(zhuǎn)而又不發(fā)生振動的能力,。
5)主軸溫升：主軸運轉(zhuǎn)時，溫升過高會引起兩方面的不良結(jié)果,。一是主軸及箱體受熱變形直接影響加工精度,；二是軸承的正常潤滑條件遭到破壞，影響軸承的正常工作,，甚至出現(xiàn)“抱軸”,。
6) 耐磨性：只有具備足夠的耐磨性，才能長期保持精度,。因此主軸的關(guān)鍵部位（如主軸錐孔）要經(jīng)良好的表面熱處理,。
綜上所述您可以看出主軸組件的生產(chǎn)過程也一定是非常嚴格的，它不單是要有良好的設備,，更需要的是要有嚴格的生產(chǎn)管理,。后者恰是中國企業(yè)的弱項。因此,，我公司數(shù)控機床主軸是選用具有30年生產(chǎn)經(jīng)驗的臺灣原裝主軸,。
8.數(shù)控機床上用于驅(qū)動的電動機有哪幾件？如何分類,？
以上的寫法是教學性的,，實際上我們真正遇到的數(shù)控機床的電機也就是主軸驅(qū)動電機和進給驅(qū)動電機。概括地講主軸電機更強調(diào)力量,，進給電機更強調(diào)的效率,。目前數(shù)控機床常見的主軸電機有交流伺服電機、交流變頻電機,。數(shù)控機床的進給電機常見的一種是檔次較低的步進電機,、一種是交流伺服電機。其它的像直流伺服電機,、直線電機等要不就是已遂步淘汰，要不就是價格高,、技術(shù)復雜,，中國還沒普及。淘汰的東西您不能要,，沒普及的東西您同樣不能要（價格太高服務也跟不上）,。
9.步進電機與交流伺服電機的特點、區(qū)別是什么,？
1)步進電機一般用于開環(huán)伺服系統(tǒng),，由于沒有位置反饋環(huán)節(jié)，固位置控制的精度由步進電機和進給絲杠等等來決定,。雖檔次低了點,，但是結(jié)構(gòu)簡單價格較低,。在要求不高的場合仍有廣泛應用。在數(shù)控機床領(lǐng)域中大功率的步進電機一般用在進給運動（工作臺）控制上,，但是就控制性能來說其特性遠不如交流伺服電機,。振動、噪音也比較大,。尤其是在過載情況下,，步進電機會產(chǎn)生失步，嚴重影響加工精度,。所以步進電機最常用的還是在對普通機床的數(shù)控化改造上,。由于要改造的機床一般都是舊機床，所加工的對象一般是形狀雖然較復雜,，但是精度要求并不很高,。所以用步進電機是再合適不過了。我公司研發(fā)的并且得到廣泛應用的經(jīng)濟型銑床數(shù)控系統(tǒng)和經(jīng)濟型車床數(shù)控系統(tǒng),，就是配用的步進電機,，在槍炮等兵器加工制造領(lǐng)域得到非常滿意的評價。還有就是用在線切割機上,。由于線切割加工是*放電加工,，沒有切削力。所以永遠不存在過載現(xiàn)象,，再加上線切割加工時進給速度很慢（步進電機還有一個缺點就是它的轉(zhuǎn)距會隨著轉(zhuǎn)速的增加而降低）,。所以在快走絲線切割機上步進電機真正找到了自已的位置，幾乎是一統(tǒng)天下,。如前所述我公司在步進電機的應用上之所以非常成功,，也是得益于我公司有多年大批量生產(chǎn)線切割機床的基礎。
2)流伺服電機
數(shù)控機床用于進給驅(qū)動的交流伺服電機大多采用三相交流永磁同步電機,，關(guān)于這種電機您有必要耐心的多了解一點,。這種電機的定子裝有三相對稱的繞組，而轉(zhuǎn)子是永久磁極,。當定子的繞組中通過三相電源后,，定子與轉(zhuǎn)子之間必然產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)場。這個旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速,。電機的轉(zhuǎn)速也就是磁場的轉(zhuǎn)速,。由于轉(zhuǎn)子有磁極，所以在極低頻率下也能旋轉(zhuǎn)運行,。所以它比異步電機的調(diào)速范圍更寬,。而與直流伺服電機相比，它沒有機械換向器，特別是它沒有了碳刷,，完全排除了換向時產(chǎn)生火花對機械造成的磨損,，另外交流伺服電機自帶一個編碼器�,？梢噪S時將電機運行的情況“報告”給驅(qū)動器,，驅(qū)動器又根據(jù)得到的“報告”更精確的控制電機的運行。由此可見交流伺服電機優(yōu)點確實很多,�,？墒羌夹g(shù)含量也高了，價格也高了,。最重要是對交流伺服電機的調(diào)試技術(shù)提高了,。也就是電機雖好，如果調(diào)試不好一樣是問題多多,。所以您也不要聽有些廠家的宣傳——“我公司選用的電機如何好,。”沒用,！還是了解一下他們的調(diào)試水平再說,。
我公司的1982年就開始研發(fā)機床數(shù)控系統(tǒng)，在交流伺服電機的調(diào)試上有著非常豐富的經(jīng)驗,。正因如此中國第一臺采用日本松下全數(shù)字式交流伺服電機控制的大行程快走絲線切割機床就是我公司研發(fā)的,。
10. 您知道進給驅(qū)動與絲杠的聯(lián)接結(jié)構(gòu)嗎？
電機與滾珠絲杠聯(lián)接的最最重要的一點就是確保傳動無間隙,。主要有三種聯(lián)接方式：直接聯(lián)接式,、齒輪減速式、齒形帶式,。目前使得最普遍的是直接聯(lián)接式,，就是用一個可以微量擾動的聯(lián)軸器，將電機與絲杠直聯(lián),�,？梢娺@個聯(lián)軸器是個非常關(guān)鍵的東西。我公司數(shù)控機床產(chǎn)品上的聯(lián)軸器是選用德國進口的聯(lián)軸器,，確保萬無一失,。
11.在數(shù)控機床中您常聽說的刀庫，它的完整涵義是什么,？
說到數(shù)控機床中的加工中心，必然要提到刀庫,，實際它是對整個自動換刀系統(tǒng)的總稱,。而刀庫只是這個系統(tǒng)中最形象也是最重要的一個部分。這個系統(tǒng)應包括刀庫,、刀具交換機構(gòu),，以及相關(guān)的控制元件,。
12．刀庫有哪幾種結(jié)構(gòu)形式，它們的特點是什么,？
刀庫的容量,、布局，針對不同的加工中心,，其形式也是五花八門,。但是根據(jù)刀庫所需的容量和取刀方式主要分以下幾種：
1)單盤式刀庫及無機械手換刀機構(gòu)
單盤式刀庫俗稱斗笠式刀庫（像個大斗笠），一般只能存16～24把刀具,。不能太多,，太多的話這個 “斗笠”就太大了，放不下了,。這種斗笠式刀庫在換刀時整個刀庫向主軸移動,。當主軸上的刀具進入刀庫的卡槽時，主軸向上移動脫離刀具,，這時刀庫轉(zhuǎn)動,。當要換的刀具對正主軸正下方時主軸下移，使刀具進入主軸錐孔內(nèi),，夾緊刀具后,，刀庫退回原來的位置。
2)鏈式刀庫及換刀機械手
鏈式刀庫的特點是存刀多,。一般都在20把以上,，多的可以存100把。它是通過鏈條將要換的刀具傳到指定位置,。由機械手把刀裝到主軸上,，全部換刀動作均采用電動機加機械凸輪的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡化,、工作可*,，但是價格很高。
斗笠式刀庫的換刀時間為5～7秒,，而機械手的換刀時間是2～3秒,。斗笠式的刀庫的換刀時間雖說比機械手慢，可它不過也只有5～7秒的時間,。作為中國的企業(yè)這種效率完全可以接受了,。所以要選哪種刀庫關(guān)鍵還是看您的加工對象一般需要多少把刀。
對于刀庫本身的品質(zhì),，由于現(xiàn)在的刀庫已經(jīng)是專業(yè)化社會化生產(chǎn),。所以無論生產(chǎn)數(shù)控機床的 廠家是多么大，其刀庫都是買來的。所以不管數(shù)控機床生產(chǎn)廠家的規(guī)模大還是小,，就刀庫及換刀裝置而言都是在同一起跑線上的,。
到此為止，前面所講的主要都是機械以及強電方面的內(nèi)容,，下面就要進入數(shù)字控制領(lǐng)域了,。也就是說我們要從前面的形象領(lǐng)域走進機抽象領(lǐng)域。所以您的思維方式也要調(diào)整一下了,。因為“電”本身就是看不見,、摸不著（也不敢摸）而又神通廣大的東西�,？墒且I數(shù)控機床的企業(yè)往往又是搞機械加工的,。所以對“電子”就更感到陌生，其實這也沒關(guān)系,。因為您的企業(yè)必竟是應用它,，而又不是研究它。而您本人只是了解它而不是操作它,。所以您可以把抽象的東西,，形象化的理解，充分打開您的想象力,。
13.數(shù)控系統(tǒng)是由哪幾個模塊組成的,，應如何較形象地理解它,？
模塊是在自動化控制技術(shù)中常用的一種形象化的說法,。它是把某一種功能相對獨立的一組元器件成品也可能還包括軟件，形象地理解為了一個“塊”,，由此說來數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)也是由若干個“模塊”組成的,，如圖所示：
1)微機控制系統(tǒng)：
數(shù)控機床的核心是數(shù)控系統(tǒng),，數(shù)控系統(tǒng)的核心是微機數(shù)控系統(tǒng)（就是幾張電路板放在一個盒子里）,。微機控制的核心是中央處理器（通稱CPU）一個長滿腳的深色的薄的小方塊,，就像一個人一樣,。人的核心是腦袋，腦袋的核心是大腦,，大腦的核心是中樞神經(jīng)。
2)可編程控制器（簡稱PLC）:
PLC是用來實現(xiàn)輔助化控制的。如換刀、潤滑、冷卻等。它是微機系統(tǒng)的補充，目的是讓微機系統(tǒng)把全部精力用于對零件加工的高精度控制上,。不要為其它的輔助的“后勤”瑣事分散精力。PLC按配置方式分內(nèi)裝型和外裝型。但現(xiàn)在較高檔次的PLC都采用內(nèi)裝型,。
3)進給伺服控制模塊
數(shù)控機床對進給軸的控制要求很高，它直接關(guān)系到機床位置,、控制精度。進給伺服系統(tǒng)一般由速度控制與位置控制兩個環(huán)節(jié)組成,。
4)主軸控制模塊
主要任務是控制主軸轉(zhuǎn)速和主軸定位,。主軸電機有交流伺服電機和交流變頻電機。所以相應的驅(qū)動裝置也會為數(shù)字式交流伺服控制以及變頻調(diào)速控制,。
5)測量模塊 完成主軸和進給的位置測量,。檢測裝置有光電編碼器、光柵尺等
6)輸入,、輸出及通信模塊 完成程序的輸入,、輸出，傳遞人,、機界面所需的各種信息,。
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發(fā)表于 2007-5-2 16:56:50
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