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數(shù)控機(jī)床的特點
數(shù)控機(jī)床的特點
摘 要 20世紀(jì)40年代以來，隨著科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，人們對各種產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率提出了越來越高的要求。
飛機(jī)、汽車、農(nóng)機(jī)、家電等生產(chǎn)企業(yè)大多采用了自動機(jī)床、組合機(jī)床和自動生產(chǎn)線，既保證了產(chǎn)品質(zhì)量，又提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，改善工人的勞動條件，減輕了勞動強(qiáng)度。
然而，進(jìn)行單一產(chǎn)品零件生產(chǎn)的高效率和高度自動化的剛性機(jī)床及專用機(jī)床生產(chǎn)方式，需要巨大的初期投資和很長的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，因此，它僅適用于批量較大的零件生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞 高精度 粗糙度 勞動強(qiáng)度
現(xiàn)在各類仿形加工設(shè)備在過去的生產(chǎn)中部分地解決了小批量、復(fù)雜零件的加工問題。
但在更換零件時，必須重新制造靠模并調(diào)整設(shè)備，既耗費大量的手工勞動，延長生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，又由于靠模加工誤差的影響，零件的加工精度很難達(dá)到較高的要求。
為了解決上述這些問題，一種靈活、通用、高精度、高效率的“柔性”自動化生產(chǎn)技術(shù)――數(shù)控技術(shù)應(yīng)運而生。
以下是數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比較的特點：
1加工對象
(1)由于數(shù)控機(jī)床的剛性好，制造和對刀精度高，以及能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償甚至自動補(bǔ)償，所以它能夠加工尺寸精度要求高的零件。
在有些場合可以以車代磨。
此外，由于數(shù)控加工時刀具運動是通過高精度插補(bǔ)運算和伺服驅(qū)動來實現(xiàn)的，再加上機(jī)床的剛性好和制造精度高，所以它能加工對直線度、圓度、圓柱度要求高的零件。
(2)數(shù)控機(jī)床能加工出表面粗糙度小的零件，不但是因為機(jī)床的剛性好和制造精度高，還由于它具有恒線速度切削功能。
在材質(zhì)、精車余量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決于進(jìn)給速度和切削速度。
使用數(shù)控機(jī)床的橫線速度切削功能，就可選用最佳線速度來切削端面，這樣切出的粗糙度既小又一致。
數(shù)控機(jī)床還適合于加工各部位表面粗糙度要求不同的零件。
粗糙度小的部位可以減小進(jìn)給速度的方法來達(dá)到，而這在傳統(tǒng)機(jī)床上是做不到的。
(3)數(shù)控機(jī)床具有圓弧插補(bǔ)功能，所以可直接使用圓弧指令來加工圓弧輪廓。
數(shù)控機(jī)床也可以加工由任意平面曲線所組成的輪廓回轉(zhuǎn)零件，既能加工可用方程描述的曲線，那么加工復(fù)雜轉(zhuǎn)體零件就只能使用數(shù)控機(jī)床。
(4)傳統(tǒng)機(jī)床所能加工的螺紋相當(dāng)有限，它只能加工等節(jié)距的直、錐面公、英制螺紋，而且一臺機(jī)床只限定加工若干節(jié)距。
數(shù)控機(jī)床不但能加工任何等節(jié)距的直、錐面公、英制螺紋和端面螺紋，而且能加工增節(jié)距、減節(jié)距，以及要求等節(jié)距、變節(jié)距之間平滑過渡的螺紋。
數(shù)控機(jī)床配有精密螺紋切削功能，再加上一般采用硬質(zhì)合金刀片，所以加工出來的螺紋精度高、表面粗糙度小，因此包括絲杠在內(nèi)的螺紋零件很適合于在數(shù)控機(jī)床上加工。
(5)磁盤、錄像機(jī)磁頭、激光打印機(jī)的多面反射體、復(fù)印機(jī)的回轉(zhuǎn)鼓、照相機(jī)等光學(xué)設(shè)備的透鏡及其模具，以及隱形眼鏡等要求的輪廓精度和超低的表面粗糙度值，它們適合于在高精度、高功能的數(shù)控機(jī)床上加工。
以往很難加工的塑料散光用的透視的鏡，現(xiàn)在也可以用數(shù)控機(jī)床來加工。
超精加工的輪廓精度可達(dá)到0.1微米，表面粗糙度可達(dá)0.2微米。
超精車削零件的材質(zhì)以前主要是金屬，現(xiàn)已擴(kuò)大到塑料和陶瓷。
2按結(jié)構(gòu)和工作特點
(1)采用了全封閉或半封閉防護(hù)裝置。
數(shù)控機(jī)床采用封閉防護(hù)裝置可防止由于切屑或切削液飛出給操作者帶來的意外傷害。
(2)采用自動排屑裝置。
數(shù)控車床大都采用斜床身布局，排屑方便，便于采用自動排屑機(jī)。
(3)主軸轉(zhuǎn)速高，工件裝夾安全可靠。
數(shù)控機(jī)床大都采用了液壓卡盤，夾緊力調(diào)整方便可靠，同時也降低了操作工人的勞動強(qiáng)度。
(4)可自動換刀。
數(shù)控機(jī)床都采用了自動回轉(zhuǎn)刀架或刀庫，在加工過程中可自動換刀，連續(xù)完成多道工序的加工。
(5)雙伺服電路驅(qū)動。
由于數(shù)控機(jī)床刀架的兩個方向運動分別有兩臺伺服電動機(jī)驅(qū)動，所以它的傳動鏈短。
不必使用掛輪、光杠等傳動部件，用伺服電動機(jī)直接與絲杠聯(lián)接帶動刀架運動。
伺服電動機(jī)絲杠間也可以用同步皮帶副或齒輪副聯(lián)接。
(6)多功能數(shù)控機(jī)床是采用直流或交流主軸控制單元來驅(qū)動主軸，按控制指令作無級變速，主軸之間不必用多級齒輪副來進(jìn)行變速。
為擴(kuò)大變速范圍，現(xiàn)在一般還要通過一級齒輪副，以實現(xiàn)分段無極調(diào)速。
數(shù)控機(jī)床的另一個結(jié)構(gòu)特點是剛度大，這是為了與控制系統(tǒng)的高精度控制相匹配，以便適應(yīng)高精度的加工。
(7)數(shù)控機(jī)床的最后一個結(jié)構(gòu)特點是輕拖動。
刀架移動一般采用滾珠絲杠副。
滾珠絲桿副是數(shù)控車床的關(guān)鍵機(jī)械部件之一，滾珠絲杠兩端安裝的滾動軸承是專用軸承，它的壓力角比常用的向心推力球軸承要大得多。
這種專用軸承配對安裝，是選配，最好在軸承出廠時就是成對的。
由于數(shù)控機(jī)床的上述特點，適用于數(shù)控加工的零件有：批量小而又多次重復(fù)生產(chǎn)的零件、幾何形狀復(fù)雜的零件、貴重零件、需要全部檢驗的零件、試制件。
對以上各類零件采用數(shù)控加工，才能最大限度地發(fā)揮出數(shù)控加工的優(yōu)勢。
隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。
此外還有能自動換刀、一次裝夾進(jìn)行多工序加工的鏜銑加工中心、車削加工中心等。
參考文獻(xiàn)
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