1965 年,第三代集成电路数控装置问世,其体积更小、功率消耗更低,可靠性显著提高,价格进一步下降,有力地促进了数控机床品种和产量的增长。60 年代末,出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(DNC,又称群控系统),以及采用小型计算机控制的计算机数控系统(CNC),使数控装置迈入以小型计算机化为特征的第四代。1974 年,使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(MNC,即第五代数控系统)研制成功。与第三代相比,第五代数控装置的功能提升了一倍,而体积缩小至原来的 1/20,价格降低了 3/4,可靠性也大幅提高。80 年代初,随着计算机软、硬件技术的进步,出现了具备人机对话式自动编制程序功能的数控装置,且数控装置愈发小型化,可直接安装在机床上,同时数控机床的自动化程度进一步提升,具备自动监控刀具破损和自动检测工件等功能 。五轴数控机床可同时控制五个坐标轴,实现曲面零件的高效加工。广东动力刀塔机数控机床哪家好
数控机床在航空航天领域的应用:航空航天领域对零部件的精度、强度和复杂程度要求极高,数控机床成为该领域不可或缺的加工设备。在飞机发动机叶片加工中,五轴联动数控机床能够实现复杂曲面的高精度加工。通过五轴联动控制,刀具可以在多个方向上进行姿态调整,避免刀具与工件之间的干涉,精确加工出叶片的扭曲曲面,加工精度可达 0.01mm 以内,表面粗糙度 Ra 值达到 0.8μm 以下,满足航空发动机对叶片气动性能的严格要求。在飞机结构件加工方面,大型龙门式数控机床用于加工飞机大梁、壁板等零件,这些机床工作台尺寸可达数米甚至数十米,具备强大的切削能力和高精度定位性能,能够高效去除大量材料,同时保证零件的尺寸精度和形位公差,为航空航天产品的质量和性能提供可靠保障 。肇庆多轴数控机床定制高速加工中心的冷却系统,及时带走切削热保护刀具。
数控机床的刀具系统与管理:刀具系统是数控机床实现材料去除加工的关键部分,直接影响加工效率和质量。刀具系统由刀具本体、刀柄和附件组成,刀具本体根据加工工艺可分为车刀、铣刀、钻头、镗刀等多种类型。例如,立铣刀常用于平面铣削和轮廓加工,球头铣刀则适用于曲面加工。刀柄起到连接刀具和机床主轴的作用,常见的刀柄接口有 BT、HSK、SK 等,其中 HSK 刀柄凭借其高精度、高刚性的特点,在高速加工中广泛应用。为实现刀具的高效管理,数控机床通常配备自动换刀装置(ATC),如斗笠式刀库、链式刀库等。自动换刀装置在数控系统的控制下,可在数秒内完成刀具的更换,提高加工效率。同时,刀具管理系统还能对刀具的寿命、磨损状态进行实时监测和管理,通过刀具寿命预测模型,提前预警刀具更换时间,避免因刀具磨损导致的加工质量问题 。
数控机床的数控编程技术:数控编程是将零件的设计信息转化为数控机床能够执行的加工指令的过程,主要分为手工编程和自动编程。手工编程适用于简单零件的加工,编程人员根据零件图纸和加工工艺要求,直接编写 G 代码和 M 代码。这种编程方式对编程人员的要求较高,需要熟悉数控系统的指令格式和加工工艺知识。自动编程则借助 CAD/CAM 软件,如 UG、MasterCAM、SolidWorks 等,首先在 CAD 模块中完成零件的三维建模,然后在 CAM 模块中进行加工工艺规划,选择刀具、设置切削参数、生成刀具路径,由软件自动生成数控加工程序。自动编程具有效率高、准确性好的特点,适用于复杂零件的编程,能够很大缩短编程时间,提高编程质量,并且可以通过软件的仿真功能对编程结果进行验证和优化 。数控齿轮滚齿机通过滚刀与齿轮坯的啮合,加工渐开线齿轮。
数控机床的工作过程起始于根据零件图纸编写加工程序。加工程序以数字和字符编码的形式记录加工所需的各项信息,如刀具的运动轨迹、切削速度、进给量等。这些信息通过输入装置传输至数控装置内的计算机。计算机对输入的信息进行一系列复杂的处理,包括译码、运算等操作。处理完成后,计算机通过伺服系统及可编程序控制器向机床主轴及进给等执行机构发出精确指令。。机床主体在检测反馈装置的协同配合下,严格按照这些指令,对工件加工所需的各种动作,如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和进给速度等实现精细自动控制,终完成工件的加工。以加工一个具有复杂轮廓的零件为例,编程人员依据零件图纸设计刀具路径,并编写相应的数控程序。程序输入数控装置后,数控装置计算出每个时刻刀具应处的位置和运动方向等信息,伺服系统驱动电机带动刀具和工件按照预定轨迹运动,同时检测反馈装置实时监测刀具的实际位置,并将信息反馈给数控装置,数控装置根据反馈信息对刀具位置进行微调,确保加工精度 。数控系统的参数化编程,通过变量设置快速调整加工方案。珠海四轴数控机床
五轴联动数控机床可加工叶轮、螺旋桨等复杂空间曲面零件。广东动力刀塔机数控机床哪家好
数控机床的精度是衡量其性能的关键指标之一,主要包括定位精度、重复定位精度和轮廓加工精度。定位精度指机床移动部件实际移动距离与指令位置的符合程度,反映了机床坐标轴在全行程内定位的准确性,通常以误差值来表示,如 ±0.01mm。定位精度对加工零件的尺寸精度有直接影响,例如在加工一个高精度的轴类零件时,如果机床定位精度不足,加工出的轴的直径尺寸可能会出现偏差。重复定位精度是指在同一条件下,用相同程序重复执行多次定位,机床坐标轴定位位置的一致性程度,同样以误差值衡量。它反映了机床运动的稳定性,对于批量加工零件的一致性至关重要。若重复定位精度差,在批量加工时,每个零件的尺寸和形状会出现较大差异。轮廓加工精度用于衡量机床在加工复杂轮廓时,实际加工轮廓与理想轮廓的接近程度,受机床的几何精度、运动精度以及数控系统的插补精度等多种因素影响。在加工模具型腔等复杂轮廓零件时,轮廓加工精度直接决定了模具的质量和使用寿命 。广东动力刀塔机数控机床哪家好