【文章內(nèi)容簡介】 業(yè)都有自己的數(shù)控設備和分類方法。在機床行業(yè)，數(shù)控機床通常從以下不同角度進行分類 。 按工藝用途分類 （ 1）金屬切削類 指采用車、銑、鏜、鉆、鉸、磨、刨等各種切削工藝的數(shù)控機床。它又可分為兩類： ①普通數(shù)控機床 ②數(shù)控加工中心 （ 2）金屬成形類 指采用擠、壓、沖、等成形工藝的數(shù)控機床，常用的有數(shù)控彎管機、數(shù)控壓力機、數(shù)控沖剪機、數(shù)控折彎機、數(shù)控旋壓機等。 （ 3）特種加工類 除了切削加工 數(shù)控 機床 以外， 數(shù)控 技術也大量用于 數(shù)控 電火花 線切割機床、數(shù)控 電火花 成型機床、 數(shù)控 等離子 弧切割機床、 數(shù)控 火焰切割機床以及 數(shù)控 激光 加工機床等。 。 （ 4）測量、繪圖類 主要 有數(shù)控繪圖機、數(shù)控坐標測量機、數(shù)控對刀儀等。 按運動軌跡分類 （ 1）點位控制數(shù)控機床 點位控制 數(shù)控 機床 的特點是機床移動部件只能實現(xiàn)由一個位置到另一個位置的精確定位，在移動和定位過程中不進行任何加工。機床 數(shù)控 系統(tǒng)只控制行程終點的坐標值，不控制點與點之間的運動軌跡，因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯(lián)系?？梢詭讉€坐標同時向目標點運動，也可以各個坐標單獨依次運動。 這類數(shù)控機床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控沖床等。 5 （ 2）直線控制數(shù)控機床 直線控制 數(shù)控 機床 可控制 刀具 或工作臺以適當?shù)倪M給速度，沿著平行于坐標軸的方向進行直線移動和切削加工，進給速度根據(jù)切削條件可在一定范圍內(nèi)變化。 這類機床有數(shù)控車床和數(shù)控銑床、加工中心等。 （ 3）輪廓控制數(shù)控機床 輪廓控制 數(shù)控 機床 能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續(xù)相關的控制，使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀 這類機床有數(shù)控車床、銑床、磨床和加工中心等。 按伺服系統(tǒng)類型分類 （ 1）開環(huán)數(shù)控機床 這類控制的數(shù)控機床是其控制系統(tǒng)沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個進給指令，經(jīng)驅動電路功率放大 后 驅動步進電機旋轉一個角度，再經(jīng)過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數(shù)所決定的。此類數(shù)控機床的信息流是單向的，即進給脈沖發(fā)出去后，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環(huán)控制數(shù)控機床。 （ 2）閉環(huán)控制數(shù)控機床 接對工作臺的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數(shù)控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控制，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現(xiàn)移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環(huán)系統(tǒng)的運動精度主要 取決于檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關，因此其控制精度高。這類控制的數(shù)控機床，因把機床工作臺納入了控制環(huán)節(jié)，故稱為閉環(huán)控制數(shù)控機床。 閉環(huán)控制數(shù)控機床的定位精度高，但調(diào)試和維修都較困難，系統(tǒng)復雜，成本高。 （ 3）半閉環(huán)控制數(shù)控機床 半閉環(huán)控制數(shù)控機床是在伺服電動機的軸或數(shù)控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置（如光電編碼器等），通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然后反饋到數(shù)控裝置中去，并對誤差進行修正。通過測速元件 A和光電編碼盤 B可間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作臺的實 際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現(xiàn)控制。由于工作臺沒有包括在控制回路中，因而稱為半閉環(huán)控制數(shù)控機床。 半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試比較方便，并且具有很好的穩(wěn)定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體，這樣，使結構更加緊湊。 按數(shù)控裝置類型分類 （ 1）硬件式數(shù)控機床（ NC） 6 數(shù)控裝置中的輸入運算、插補運算以及控制功能均由集成電路或晶體管等器件完成。 （ 2）軟件式數(shù)控機床（ CNC） 數(shù)控系統(tǒng)中直接引入計算機，主要功能均由軟件來實現(xiàn) 在數(shù)控機床上加工零件時，要 事先根據(jù)零件加工圖樣的要求確定零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)和刀具參數(shù)，再按規(guī)定編寫零件數(shù)控加工程序，然后通過手動數(shù)據(jù)輸入（ MDI— Manual Data Input）方式或與計算通信等方式將數(shù)據(jù)加工程序送到數(shù)控系統(tǒng)，在數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的支持下，經(jīng)過分析處理與計算后發(fā)出相應的指令，通過伺服系統(tǒng)使機床按預定的軌跡運動，從而控制機床進行零件的自動加工。 數(shù)控加工技術是一種可編程的柔性加工方法，但其設備費用相對較高，故目前數(shù)控加工主要應用于加工零件形狀比較復雜 .精度要求較高 .以 及產(chǎn)品更換頻繁 .生產(chǎn)周期要求短的場合。具體地說，下面這些類型的零件最適宜與數(shù)控加工： (1)形狀復雜 .加工精度要求高或用數(shù)學方法定義的復雜曲線 .曲面輪廓。 (2)公差帶小 .互換性高 .要求精確復制的零件。 (3)用通用機床加工時，要求設計制造復雜的專用工裝或需很長調(diào)整時間的零件。 (4)價值高的零件。 (5)小批量生產(chǎn)的零件。 (6)鉆 .鏜 .鉸 .攻螺紋幾銑削加工聯(lián)合進行的零件。 7 第二章 數(shù)控加工工藝概述 零件的數(shù)控加工工藝分析是編制數(shù)控程序中最重要而又極其復雜的環(huán)節(jié)，也是數(shù)控加工工藝方案設計 的核心工作，必須在數(shù)控加工方案制定前完成。 零件工藝性分析也是數(shù)控規(guī)劃的第一步，在此基礎上，方可確定零件數(shù)控加工所需的數(shù)控機床、加工刀具、工藝裝備、切削用量、數(shù)控加工工藝路線，從而獲得最佳的加工工藝方案，最終滿足零件工程圖紙和有關技術文件的要求 數(shù)控加工工藝的基本特點 數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機床的產(chǎn)生，不斷發(fā)展和逐步完善起來的一門應用技術，將傳統(tǒng)的加工工藝、計算機數(shù)控技術、計算機輔助設計和輔助制造技術有機地結合在一起。 普通加工工藝是數(shù)控加工工藝的基礎和技術保障，由于數(shù)控加工采用計算機對機械加工 過程進行自動化控制，使得數(shù)控加工工藝具有如下特點。 1．數(shù)控加工工藝遠比普通機械加工工藝復雜 2．數(shù)控加工工藝設計要有嚴密的條理性 3．數(shù)控加工工藝的繼承性較 4．數(shù)控加工工藝必須經(jīng)過實際驗證才能指導生產(chǎn) 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 零 件的數(shù)控加工工藝分析是編制數(shù)控程序中最重要而又極其復雜的環(huán)節(jié)，也是數(shù)控加工工藝方案設計的核心工作，必須在數(shù)控加工方案制定前完成。一個合格的編程人員對數(shù)控機床及其控制系統(tǒng)的功能及特點，以及影響數(shù)控加工的每個環(huán)節(jié)都要有一個清晰、全面的了解，這樣才能避免由于工藝方案考慮不周 而可能出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題，造成無謂的人力、物力等資源的浪費。 全面合理的數(shù)控加工工藝分析是提高數(shù)控編程質(zhì)量的重要保障。 在 數(shù)控加工 中 ，從零件的設計圖紙到零件成品合格交付，不僅要考慮到數(shù)控程序的編制，還要考慮到諸如零件加工工藝路線的安排、加工機床的選擇、切削刀具的選擇、零件加工中的定位裝夾等一系列因素的影響，在開始編程前，必須要對零件設計圖紙和技術要求進行詳細的數(shù)控加工工藝分析，以最終確定哪些是零件的技術關鍵，哪些是數(shù)控加工的難點， 以及數(shù)控程序編制的難易程度。 零件工藝性分析也是數(shù)控規(guī)劃的第一步，在此基礎上，方可確定零件數(shù)控加工所需 的 數(shù)控機床 、加工刀具、工藝裝備、切削用量、數(shù)控加工工藝路線，從而獲得最佳的加工工藝方案，最終滿足零件工程圖紙和有關技術文件的要求。 8 數(shù)控加工工藝流程圖 （ 1）零件設計圖紙、技術資料，以及產(chǎn)品的裝配圖紙。 （ 2）零件的生產(chǎn)批量。 （ 3）零件數(shù)控加工所需的相關技術標準如企業(yè)標準和工藝文件。 （ 4）產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標準。 （ 5）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。工藝裝備及專用設備的制造能力、加工設備和工 藝裝備的規(guī)格及性能、工人的技術水平。 9 大多數(shù)零件設計圖紙只定義了零件加工時的形狀和大小，而沒有指定原始毛坯材料的數(shù)據(jù)，包括毛料的類型、規(guī)格、形狀、熱處理狀態(tài)以及硬度等。編程時，對毛料的深入了解是一個重要的開始，利用這些原始信息，有利于數(shù)控程序規(guī)劃。 （ 1）產(chǎn)品的裝配圖和零件圖分析 對于裝配圖的分析和研究，主要是熟悉產(chǎn)品的性能、用途和工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的相互裝配位置及作用，了解零件圖上各項技術條件制定的依據(jù)，找出其主要技術關鍵問題，為制定正確的加工方案 奠定基礎。當然普通零件進行工藝分析時，可以不進行裝配圖的分析研究。 （ 2）