什么是數(shù)控機(jī)床？

A 數(shù)控機(jī)床 是一種數(shù)控機(jī)床，具有機(jī)載計(jì)算機(jī)的附加功能。計(jì)算機(jī)稱為機(jī)器控制單元 (MCU)。生產(chǎn)零件所需的數(shù)值數(shù)據(jù)以程序的形式提供給機(jī)器。程序被轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)，輸入到運(yùn)行機(jī)器的電機(jī)中。

機(jī)床床身是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，它也是由主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、床身、工作臺(tái)及輔助運(yùn)動(dòng)裝置、液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻裝置、排屑、防護(hù)系統(tǒng)等部分組成。但為了適應(yīng)數(shù)控的要求，充分發(fā)揮機(jī)床的性能，它在總體布局、外觀、傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、刀具系統(tǒng)和操作性能等方面發(fā)生了很大的變化。數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部分包括床身、箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、換刀機(jī)構(gòu)。

數(shù)控機(jī)床如何工作？

數(shù)控機(jī)床是利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。該技術(shù)利用計(jì)算機(jī)按照預(yù)先存儲(chǔ)的控制程序，對(duì)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡和外圍設(shè)備的操作執(zhí)行順序邏輯控制功能。由于用計(jì)算機(jī)代替原來(lái)由硬件邏輯電路構(gòu)成的數(shù)控裝置，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入操作指令的存儲(chǔ)、處理、計(jì)算、邏輯判斷等控制功能，并將處理生成的微指令傳輸給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)或液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行。

為了運(yùn)行數(shù)控機(jī)床，您可以執(zhí)行以下步驟：

第一步、根據(jù)加工零件的圖紙和工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式，將刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、加工工序、工藝參數(shù)、切削用量等編程成數(shù)控系統(tǒng)能夠識(shí)別的指令形式，即編寫(xiě)加工程序。

第二步、將編制好的加工程序輸入數(shù)控裝置。

第三步、數(shù)控裝置對(duì)輸入的程序（代碼）進(jìn)行譯碼處理，并向各坐標(biāo)軸的伺服驅(qū)動(dòng)裝置和輔助功能控制裝置發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，控制機(jī)床各部分的運(yùn)動(dòng)。

第四步、在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，數(shù)控系統(tǒng)需要隨時(shí)檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸位置、行程開(kāi)關(guān)的狀態(tài)等，并與程序的要求進(jìn)行比較，確定下一步的動(dòng)作，直到加工出合格的零件。

第五步、操作人員可隨時(shí)觀察、檢查機(jī)床的加工情況和工作狀態(tài)，必要時(shí)可對(duì)機(jī)床動(dòng)作和加工程序進(jìn)行調(diào)整，確保機(jī)床安全可靠運(yùn)行。

直角坐標(biāo)系

幾乎所有傳統(tǒng)機(jī)床能生產(chǎn)的產(chǎn)品都可以在計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床上生產(chǎn)，而且它具有許多優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)使用的機(jī)床運(yùn)動(dòng)有兩種基本類型：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（直線運(yùn)動(dòng)）和連續(xù)路徑（輪廓運(yùn)動(dòng)）。

笛卡爾坐標(biāo)系，又稱直角坐標(biāo)系，是由法國(guó)數(shù)學(xué)家兼哲學(xué)家勒內(nèi)·笛卡爾發(fā)明的。在該坐標(biāo)系中，任何特定點(diǎn)都可以用數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)描述，即沿著三個(gè)垂直軸的任意一點(diǎn)。這一概念非常適合機(jī)床，因?yàn)闄C(jī)床通常基于三個(gè)運(yùn)動(dòng)軸（X、Y、Z）和一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。在普通立式銑床上，X軸代表工作臺(tái)的水平運(yùn)動(dòng)（向右或向左），Y軸代表工作臺(tái)的橫向運(yùn)動(dòng)（朝向或遠(yuǎn)離立柱），Z軸代表工作臺(tái)或主軸的垂直運(yùn)動(dòng)。數(shù)控系統(tǒng)高度依賴直角坐標(biāo)系，因?yàn)槌绦騿T可以精確定位工件上的每個(gè)點(diǎn)。在工件上定位點(diǎn)時(shí)，通常使用兩條相交的直線，一條垂直，一條水平。這兩條直線必須彼此垂直，它們的交點(diǎn)稱為原點(diǎn)或零點(diǎn)（圖1）。

圖 1 相交線形成直角并確定零點(diǎn)。

圖2數(shù)控中使用的三維坐標(biāo)平面（軸）。

三維坐標(biāo)平面如圖 3 所示。X 和 Y 平面（軸）是水平的，表示水平機(jī)床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。Z 平面或軸表示垂直刀具運(yùn)動(dòng)。加號(hào) (+) 和減號(hào) (-) 表示從零點(diǎn)（原點(diǎn)）沿運(yùn)動(dòng)軸的方向。XY 軸交叉時(shí)形成的 2 個(gè)象限按逆時(shí)針?lè)较蚓幪?hào)（圖 4）。位于象限 3 的所有位置均為正 (X+) 和正 (Y+)。在第 1 象限中，所有位置均為負(fù) X (X-) 和正 (Y+)。在第 2 象限中，所有位置均為負(fù) X (X-) 和負(fù) (Y-)。在第 3 象限中，所有位置均為正 X (X+) 和負(fù) Y (Y-)。

圖 3 X 軸和 Y 軸交叉時(shí)形成的象限用于精確定位距離 X/Y 零點(diǎn)或原點(diǎn)的點(diǎn)。

在圖3中，點(diǎn)A位于Y軸右側(cè)2個(gè)單位，X軸上方2個(gè)單位。假設(shè)每個(gè)單位等于1.000。點(diǎn)A的位置為X軸+2.000和Y軸+2.000。點(diǎn)B的位置為X軸+1.000和Y軸-2.000。在數(shù)控編程中，無(wú)需指示正值（+），因?yàn)檫@些是假定的。但是，必須指示負(fù)值（-）。例如，A和B的位置應(yīng)如下所示：

X2.000 Y2.000

BX1.000 Y-2.000

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與由傳感器和電力驅(qū)動(dòng)器組成的機(jī)器相連。程序控制機(jī)器軸的運(yùn)動(dòng)。

數(shù)控機(jī)床最常見(jiàn)的類型有哪些？

早期機(jī)床的設(shè)計(jì)要求操作員站在機(jī)床前方操作控制裝置。這種設(shè)計(jì)如今已不再必要，因?yàn)樵跀?shù)控機(jī)床中，操作員不再控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)。在傳統(tǒng)機(jī)床上，只有約20%的時(shí)間用于去除材料。隨著電子控制裝置的加入，實(shí)際去除金屬的時(shí)間已增加到80%甚至更高。此外，它還減少了將切削刀具送入每個(gè)加工位置所需的時(shí)間。

數(shù)控機(jī)床最常見(jiàn)的類型有 10 種，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。

1.數(shù)控銑床（數(shù)控銑床)

2.數(shù)控雕刻機(jī)（數(shù)控雕刻機(jī))

3. 數(shù)控激光機(jī) （激光切割機(jī)、激光雕刻機(jī)、激光焊接機(jī)）

4.數(shù)控車(chē)床(數(shù)控車(chē)床)

5.數(shù)控鉆床（數(shù)控鉆頭）

6.數(shù)控鏜床

7.數(shù)控磨床（數(shù)控磨床）

8.電火花加工機(jī)（EDM）

9.數(shù)控等離子切割機(jī)（數(shù)控等離子切割機(jī))

10.3D打印機(jī)