浅谈对数控车床的认识
姓名:李本旗
单位:陇东职业中等专业学校
日期:二〇一一年六月三十日
浅谈对数控车床的认识
李本旗
摘要:数控车床源于普通车床而优于普通车床,其有五大优点:1、提高加工精度,尤其提高了同批零件加工的一致性,使产品质量稳定;2、提高生产效率,一般约提高效率3-5倍,使用数控加工中心机床则可提高生产率5-10倍;3、可加工形状复杂的零件;
4、减轻了劳动强度,改善了劳动条件;
5、有利于生产管理和机
械加工综合自动化的发展。
数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。
数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。
普通车床经济实用,仍然在国民生产中占有一席之地。
关键词:数控车床认识
自从进入机械这个专业以来,“数控”这个词时常在耳边响起,作者对数控的理解虽然不象那些不懂数控的老师说的那样把毛坯装夹好后,输入程序,想要什么样的东西就能加工出什么来那样简单,但是对于数控车床的概念仍然不懂,虽然自己也曾经找书看过关于数控的概念,但那些生硬的文字解释依然使作者心里很含糊,直到这次培训真正接触了数控车床并亲手操作了才彻底明白。
其实数控车床就
是在普通车床的基础上引入了计算机,利用计算机控制机床的运转,达到机电合一,并进一步改进机床的运行精度,同时实现多轴联动以完成复杂工件的加工。
数控车床以其五大优点在工业生产中逐渐占领了重要的地位,并且其发展水平往往成为一个国家工业发展状况的标志之一。
然而普通车床虽然没有数控车床的那么多优点,但由于其在价格上的优势仍然在国民生产中占有一席之地,占到车床总量的65%,而且永远也不可能完全被数控车床所取代。
一、数控车床的概念
数控车床又称为 CNC车床,即计算机数字控制车床,是目前国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。
数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。
是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。
数控技术也叫计算机数控技术(CNC,Computerized Numerical Control),目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行,从而实现对将毛坯料加工成为人
们所预期的工件,并且可以通过修改其各种运行参数来达到保证工件加工精度的目的。
二、数控车床的优点
1、提高加工精度,尤其提高了同批零件加工的一致性,使产品质量稳定;
从机床的传动结构来看,普通车床靠齿轮和普通丝杠螺母传动。
由于各运动副间存在间隙,加上手工操作不准确,因此重复精度较低。
而数控车床靠步进电机带动滚珠丝杠传动,由于滚珠丝杠可以有过盈量,传动无间隙,精度主要靠机床本身和程序保证,因而重复精度较高。
从加工过程来看,传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。
测量时需停车后手工测量,测量误差较大,而且效率低下。
适合批量较小,精度要求不高,零活类零件。
而数控机床在加工过程中可以自动测量,并能自动补偿刀具磨损及其他原因产生的误差。
所以加工质量好,精度稳定。
还可以用编程的方法车出形状复杂,普通车床难以加工的零件。
适合精度高,批量大,形状复杂的零件。
2、提高生产效率;
一般约提高效率3-5倍,使用数控加工中心机床则可提高生产率5-10倍。
由于数控机床在加工过程中可以自动测量,并能自动补偿刀具磨损及其他原因产生的误差,减少了生产过程中不必要的停车,节省了大量的时间从而提高了生产效率,尤其是在大批量生产中更能体现出其这一特性。
3、可加工形状复杂的零件;
由于数控机床采用计算机程序控制伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行,主、进给传动分离数控车床的主传动与进给传动采用了各自独立的伺服电机,使传动链变得简单、可靠,同时,各电机既可单独运动,也可实现多轴联动,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。
具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,从而在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。
而普通车床只能单轴运行直线加工,要实现两轴联动,只能通过手工操作来完成,而这对操作工的技术要求很高,而且这种操作重复性很差,仅能进行单次的加工,不能行批量生产。
4、减轻了劳动强度,改善了劳动条件;
由于数控机床采用了全封闭或半封闭防护装置数控车床采用封闭防护装置可防止切屑或切削液飞出,给操作者带来意外伤害,主轴转速高,工件装夹安全可靠,因而安全性高;数控车床大都采用了液
压卡盘,夹紧力调整方便可靠,同时也降低了操作工人的劳动强度;数控车床都采用了自动回转刀架,在加工过程中可自动换刀,连续完成多道工序的加工,从而减少了工人的劳动强度。
普通车床没有任何防护,切屑和切削液乱溅,一不小心就会被伤着,不能够自动换刀,操作人员的工作强度较大,不能自动测量,加工时尺寸要靠操作者自己把握,一不小心就出现错误,造成费品。
5、有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展。
由于数控车床的自动化程度高,加工操作基本上程式化,所以在生产实践中可以实现一人同时操作控制多台机床,同时由于数控车床都采用了自动回转刀架,在加工过程中可自动换刀,连续完成多道工序的加工,因而有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展。
三、数控车床的缺点
由于数控车床结构复杂,生产成本高,所以销售价格高,一台普通车床般售价几万元,而一台数控车床往往售价在几十万到上百万元,要比普通车床高出很多,而且其对于安装的环境条件要求高较高,这就制约了数控车床在一些小型企业中的使用。
因此普通车床在生产应用中仍然占居着相当大的比例,约占65%以上。
四、数控车床的合理使用
由于数控车床虽然是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动代程度很高的典型机电一体化加工设备,有着上述五大优点,但是如果不能正确的使用,也不能充分发挥其优越性。
要充分发挥其优越性,需要注意以下几个方面:
1、提高操作人员的综合素质;
2、遵循正确的操作规程;
3、创造一个良好的使用环境;
4、尽可能提高机床的开动率。
五、数控车床在生产中的应用
数控车床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动代程度很高的典型机电一体化加工设备。
它与普通车床相比,其优越性是显而易见的,不仅零件加工精度高,产品稳定,且自动程度极高,可减轻工人的体力劳动强度,大大提高了生产效率,特别值得一提的是数控车床可以完成普通机床难以完成或根本不能完成的复杂曲面的零件加工,因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。
数控车床,适合精度高,批量大,形状复杂的零件,但小批量生产也很好用,可用于单件、小批量和多品种和零件加工,具有很好的
加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度,以及很高的设备柔性。
常用于加工工件的内外回转表面(包括圆柱、圆椎、圆弧面)、端面和各种内外螺纹,采用相应的刀具和附件,还可进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等。
六、数控车床的发展趋势
未来数控机床的发展必将更加适应工业生产的需要,进一步朝着自动化程度高、综合性强、更加人性化的方向发展:
1、高速、高精密化;
2、高可靠性;
3、数控车床设计CAD化、结构设计模块化;
4、功能复合化;
5、智能化、网络化、柔性化和集成化。
参考资料来源:
/flash/jichu/youdian.htm
/flash/che/fazhanfangxiang.htm
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