什么叫数控机床?经常提到的“CNC”是什么意思?
国际信息处联盟第五技术委员会对数控机床的定义是这样的:数控机床是一种安装了程序控制系统的机床。该系统能逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。
“CNC”中第一个“C是”英文“计算机”的第一个字母,“N”是英文“数字”的字头;最后一个字母“C”是英文“控制”的第一个字母。所以“CNC”系统用汉语说就是“计算机数字控制系统”。“CNC”系统是数控机床的核心部分。数控机床功能的强弱主要是由数控功能确定的。
数控装置
数控装置是数控机床的核心(相当于人的大脑),它所想要完成的工作通过伺服系统(相当于人的神经系统)带动机床运动,测量及反馈系统(相当于人的 眼睛等感觉器官),把机床的工作状
态急时告诉数控装置。数据传输系统的作用是:由于数控装置的容量有限,各种控制信息要靠数控装置以外的其它计算机等携带和传输,就像人的记忆有限,工作时常常要做些记录,翻翻笔记本似的
控机床到底控制的是什么?
       从数控机床最终要完成的任务看,主要以下三个方面:
      1)主轴运动控制;
       2)进给运动控制(也就是对工作台运动的控制);
      3) 输入/输出(I/O) 控制,也就是对机床的各种状态的控制.如:冷却、润滑、起停刀具自动交换等。
步进电机与交流伺服电机的特点、区别是什么?
    1)步进电机一般用于开环伺服系统,由于没有位置反馈环节,固位置控制的精度由步进电机和进给丝杠等等来决定。虽档次低了点,但是结构简单价格较低。在要求不高的场合仍有
广泛应用。在数控机床领域中大功率的步进电机一般用在进给运动(工作台)控制上,但是就控制性能来说其特性远不如交流伺服电机。振动、噪音也比较大。尤其是在过载情况下,步进电机会产生失步,严重影响加工精度。所以步进电机最常用的还是在对普通机床的数控化改造上。由于要改造的机床一般都是旧机床,所加工的对象一般是形状虽然较复杂,但是精度要求并不很高。所以用步进电机是再合适不过了。
2)流伺服电机数控机床用于进给驱动的交流伺服电机大多采用三相交流永磁同步电机,关于这种电机您有必要耐心的多了解一点。这种电机的定子装有三相对称的绕组,而转子是永久磁极。当定子的绕组中通过三相电源后,定子与转子之间必然产生一个旋转场。这个旋转磁场的转速称为同步转速。电机的转速也就是磁场的转速。由于转子有磁极,所以在极低频率下也能旋转运行。所以它比异步电机的调速范围更宽。而与直流伺服电机相比,它没有机械换向器,特别是它没有了碳刷,完全排除了换向时产生火花对机械造成的磨损,另外交流伺服电机自带一个编码器。可以随时将电机运行的情况“报告”给驱动器,驱动器又根据得到的“报告”更精确的控制电机的运行。由此可见交流伺服电机优点确实很多。可是技术含量也高了,价格也高了。最重要是对交流伺服电机的调试技术提高了。也就是电机虽好,如果调试不好一样是问题多多。
数控机床的特点
1) 加工精度高: 数控机床是精密机械和自动化技术的综合体。机床的数控装置可以对机床运动中产生的位移、热变形等导致的误差,通过测量系统进行补偿而获得很高且稳定的加工精度。由于数控机床实现自动加工,所以减少了操作人员素质带来的人为误差,提高了同批零件的一致性。
2)生产较高:就生产效率而言,相对普通机床,数控机床的效率一般能提高2~3倍、甚至十几倍。主要体现在以下几个方面:
a. 一次装夹完成多工序加工,省去了普通机床加工的多次变换工种、工序间的转件以及划线等工序。
b. 简化了夹具及专用工装等,由于是一次装夹完成加工。所以普通机床多工序的夹具省去了,即使偶尔必须用到专用夹具。由于数控机床的超强功能夹具的结构也可简化。
3)减轻劳动强度,数控机床的操作由体力型转为智力型。
4)改善劳动条件,如深扬公司的产品采用全封闭护罩,机床不会有水、油、铁屑溅出,可有效保持工作环境的清洁。
5)有利于生产管理:a.  程序化控制加工、更换品种方便;
b.   一机多工序加工,减化生产过程的管理,减少管理人员;
c.   可实现无人化生产。
数控机床结构特点
数控机床发展的初级阶段,人们通常认为任何设计优良的传统机床只要装备了数控装置就能成为一台完善的数控机床。当时采取的主要方法是在传统的机床上进行改装,或者以通用机床为基础进行局部的改进设计,这些方法在当时还是很有必要的。但随着数控技术的发展,考虑到它的控制方式和使用特点,对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。
    因此,传统机床的一些弱点(例如结构刚性不足、抗振性差、滑动面的摩擦阻力较大及传动元件中的间隙等)就越来越明显地暴露出来,它的某些基本结构限制着数控机床技术性能的
发挥。现以机床的精度为例,数控机床通过数字信息来控制刀具与工件的相对运动,它要求在相当大的进给速度范围内能达到较高的精度。
    当进给速度范围在5~15000mm/min,最大加速度为1500mm/s2时,定位通常精度为±0.05~±0.015mm;进行轮廓加工时,在5~2000mm/min的进给范围内,精度为0.02~0.05mm。如此高的加工要求就不难理解远在二十多年前已逐步由改装现有机床转变为针对数控的要求设计新机床的原因。
    用数控机床加工中、小批量工件时,要求在保证质量的前提下比传统加工方法有更好的经济性。数控机床价格较贵,因此每小时的加工费用比传统机床的要高。如果不采取措施大幅度地压缩单件加工工时,就不可能获得较好的经济效果。刀具材料的发展使切削速度成倍地提高,它为缩短切削时间提供了可能;加快换刀及变速等操作,又为减少辅助时间创造了条件。然而这些要求将会明显地增加机床的负载和负载状态下的运转时间,因而对机床的刚度及寿命都提出了新的要求。
    此外,为了缩短装夹与运送工件的时间,以及减少工件在多次装夹中所引起的定位误差,要求工件在一台数控机床上的一次装夹中能先后进行粗加工和精加工,要求机床既能承受粗加工时的最大切削功率,又能保证精加工时的高精度,所以机床的结构必须具有很高的强度
、刚度和抗振性。除了排除操作者的技术熟练程度对产品质量的影响,以避免人为造成的废品和返修品,数控系统不但要对刀具的位置或轨迹进行控制,而且还要具备自动换刀和补偿等其他功能,因而机床的结构必须有很高的可靠性,以保证这些功能的正确执行。
数控机床与普通机床的区别
数控机床对零件的加工过程,是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床,与普通机床相比,具有以下明显特点:
模块电源是什么意思1. 适合于复杂异形零件的加工
数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工,因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。
2. 加工精度高
3. 加工稳定可靠
实现计算机控制,排除人为误差,零件的加工一致性好,质量稳定可靠。
4. 高柔性
加工对象改变时,一般只需要更改数控程序,体现出很好的适应性,可大大节省生产准备时间。在数控机床的基础上,可以组成具有更高柔性的自动化制造系统—FMS。
5. 高生产率
数控机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高,一般为普通机床的 3~5 倍,对某些复杂零件的加工,生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。
6. 劳动条件好
机床自动化程度高,操作人员劳动强度大大降低,工作环境较好。
7. 有利于管理现代化 采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展,为实现生产过程自动化创造了条件。
8. 投资大,使用费用高
9. 生产准备工作复杂
由于整个加工过程采用程序控制,数控加工的前期准备工作较为复杂,包含工艺确定、程序编制等。
10. 维修困难
数控机床是典型的机电一体化产品,技术含量高,对维修人员的技术要求很高。
数控机床的适用范围
由于数控机床的上述特点,适用于数控加工的零件有:
·
批量小而又多次重复生产的零件;
·几何形状复杂的零件;
·贵重零件加工;
·需要全部检验的零件;
·试制件。
对以上零件采用数控加工,才能最大限度地发挥出数控加工的优势。
数控系统是由哪几个模块组成的,应如何较形象地理解它?
模块是在自动化控制技术中常用的一种形象化的说法。它是把某一种功能相对独立的一组元器件成品也可能还包括软件,形象地理解为了一个“块”,由此说来数控机床的数控系统也是由若干个“模块”组成的,如图所示: