数控机床技术

浅议数控机床技术

[摘要]数控机床是一种用电子计算机和专用电子计算装置控制的高效自动化机床。随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。数控车床作为当今使用最广泛的数控机床之一，主要用于加工轴类、盘套类等回转体零件，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并进行切槽、钻、扩、铰孔等工作，而近年来研制出的数控车削中心和数控车铣中心，使得在一次装夹中可以完成更多得加工工序，提高了加工质量和生产效率，因此特别适宜复杂形状的回转体零件的加工。

我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业得到了迅速的发展。

数控机床发展趋势

[关键词]数控机床机床操作技术发展

中图分类号：tg659 文献标识码：tg 文章编号：1009―914x （2013）22―0389―01

一、数控车床的组成和基本原理

虽然数控车床种类较多，但一般均由车床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成。

1.车床主体：

车床主体是实现加工过程的实际机械部件，主要包括主运动部件（如卡盘、主轴等）、进给运动部件（如工作台、刀架等）、支承部件（如床身、立柱等），以及冷却、润滑、转位部件和夹紧、换刀机械手等辅助装置。

2.数控装置和伺服系统

⑴数控装置：它的核心是计算机及运行在其上的软件，它在数控车床中起“指挥”作用。数控庄子接收由加工程序送来的各种信息，并经处理和调配后，向驱动机构发现执行命令。在执行过程中，其驱动、检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置，以便经处理后发出新的执行命令。

⑵伺服系统：它通过驱动电路和执行文件（如伺服电机）。准确地执行数控装置发出的命令，成数控装置所要求的各种位移。数控车床的进给传动系统常用进给伺服系统代替，因此也常称为进给伺服系统。

二、数控车床安全操作规程

1. 开机前应对数控机床进行全面细致的检查，内容包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，认无误后方可操作。

2. 数控机床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。

3. 程序输入后，应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点进行认真的核对。

4. 正确测量和计算工件坐标系。并对所得结果进行检查

5. 输入工件坐标系，并对坐标。坐标值、正负号、小数点进行认真的核对。

6. 未装工件前，空运行一次程序，看程序能否顺利进行，刀具和夹具安装是否合理，有无“超程现象”。

7. 试切削时快速倍率开关必须打到最低挡位。

8. 试切削进刀时，在刀具运行至工件30～50㎜处，必须在进给保持下，验证z轴和x轴坐标剩余值与加工程序是否一致。

9. 试切削和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。

10. 程序修改后，要对修改部分仔细核对。

11. 必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、触摸工件。

12. 操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。

13. 紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。

三、数控机床的发展趋势：

高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势，近几年来，在实用化和产业化等方面取得可喜成绩。主要表现在以下方面。

1、机床复合技术进一步扩展随着数控机床技术进步，复合加工技术日趋成熟，包括铣-车复合、车铣复合、车-镗-钻-齿轮加工等

复合，车磨复合，成形复合加工、特种复合加工等，复合加工的精度和效率大大提高。“一台机床就是一个加工厂”、“一次装卡，完全加工”等理念正在被更多人接受，复合加工机床发展正呈现多样化的态势。

2、智能化技术有新突破数控机床的智能化技术有新的突破，在数控系统的性能上得到了较多体现。如：自动调整干涉防碰撞功能、断电后工件自动退出安全区断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能、加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段，智能化提升了机床的功能和品质。

3、机器人使柔性化组合效率更高机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，使得柔性线更加灵活、功能进一步扩展、柔性线进一步缩短、效率更高。机器人与加工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、电加工机床、锯床、冲压机床、激光加工机床、水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。

4、精密加工技术有了新进展数控金切机床的加工精度已从原来的丝级（0.01mm）提升到目前的微米级（0.001mm），有些品种已达到0.05μm左右。超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定达到0.05μm左右，形状精度可达0.01μm左右。采用光、电、化学等能源的特种加工精度可达到纳米级（0.001μm）。通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加工和精密装配、采用高精度的

全闭环控制及温度、振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差、表面粗糙度等，从而进入亚微米、纳米级超精加工时代。

5、功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展，并取得成熟的应用。全数字交流伺服电机和驱动装置，高技术含量的电主轴、力矩电机、直线电机，高性能的直线滚动组件，高精度主轴单元等功能部件推广应用，极大的提高数控机床的技术水平。

参考文献

[1] 孙东洋等编著.数控编程.南京：南京大学出版社，1993

[2] 杜君文主编.数控技术.天津：天津大学出版社，1990

[3] 徐宏海主编.数控加工工艺.北京：化学工业出版社，2003

[4] 李正峰主编.数控加工工艺.上海.上海交通大学出版社，2004

[5] 王洪主编，数控加工程序编制，北京；机械工业出版社，2003.6

[6] 古文生主编，数控机床及应用，北京；电子工业出版社，2002.3