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关于数控机床,你了解多少?
原创
驼驮网
2020-10-19

数控机床就是在数字控制下,能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。


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传统铣床

数控机床按用途分类:


1.金属切削类数控机床:数控铣床(又名CNC,加装刀库的CNC我们又称加工中心即MC)、数控车床、数控钻床、数控镗床、数控磨床、数控冲床、数控插齿机、数控镗铣床、数控凸轮磨床、数控磨刀机、数控曲面磨床等


2.金属成型类数控机床:数控折弯机、数控弯管机、数控液压成型机(也叫注塑机)、数控压力机(包含数控冲床)等


3.数控特种加工机床:数控线切割机(快、中、慢走丝)、数控电火花加工机床(火花机)、数控电脉冲机床、数控激光加工机床等


4.其它类型数控机床:水射流切割机、鞋样切割机、雕刻机(精雕机、雕铣机)、数控三坐标测量机等


5.传统类机床:车床、铣床、磨床、刨床、钻床、冲床等


目前,世界著名数控机床系统有日本FANUC数控系统、德国西门子数控系统、日本三菱数控系统(国内三大主流进口系统)、德国海德汉、德国力士乐、法国NUM(施耐德子公司)、西班牙FAGOR、日本MAZAK、华中数控、广州数控、维宏数控、新代数控。


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简易数控铣床

什么是数控加工?


数控加工是指用数控的加工工具进行的加工。CNC指数控机床由数控加工语言进行编程控制,通常为G代码。数控加工G代码语言告诉数控机床的加工刀具采用何种 笛卡尔位置坐标,并控制刀具的进给速度和主轴转速,以及工具变换器、冷却剂等功能。


 数控加工相对手动加工具有很大的优势,如数控加工生产出的零件非常精确并具有可重复性;数控加工可以生产手动加工无法完成的具有复杂外形的零件。数控加工技术现已普遍推广,大多数的机加工车间都具有数控加工能力,典型的机加工车间中最常见的数控加工方式有数控铣、数控车和数控EDM线切割(电火花线切 割)。


进行数控铣的工具叫做数控铣床或数控加工中心。进行数控车削加工的车床叫做数控车工中心。 数控加工G代码可以人工编程,但通常机加工车间用CAM(计算机辅助制造)软件自动读取CAD(计算机辅助设计)文件并生成G代码程序,对数控机床进行控制。


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CNC数控加工有下列优点:


1.大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。


2.加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。


3.多品种、小批量生产情况下生产效率较高,能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间,而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。


4.可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。


数控加工的缺点是机床设备费用昂贵,要求维修人员具有较高水平。














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机加工厂常见的机器设备有(按加工方式分):车削--车床,铣削---铣床,刨---刨床(插---插床),钻 锪( huò )铰孔---钻床,镗----镗床,拉削---拉床,磨削---磨床,抛光--抛光机。以上各类设备又基本可以细分,车床有普车和数车,刨床有龙门刨、牛头刨和插床,钻床可分为台式、立式、摇臂式,等等。多功能集成的CNC加工中心,通过自身不同刀具自动交换,零件装夹后便能一次完成钻、镗、铣、锪、攻丝等多种工序加工。钣金加工也是机械中一个大类,有冲床(普冲、数控冲床)、折弯机、激光切割机、等离子切割机等等。模具加工用到除了上面提到的车铣钻镗床、加工中心外,还有各类磨床(坐标磨,光曲磨,无心磨,小平磨,大平磨,内外圆磨床),电火花(线切割)设备,锯床,激光打标机等等。机加前期和后期处理的设备还有:热处理设备、油漆、电镀设备等等。各行业都有侧重点,比如汽车行业有四大工艺:冲压、焊装、涂装、总装。车间的话冲床、焊机、涂装线就是必备的。看发展情况通常也配备或大或小的模具车间。机械加工设备有哪些?机加工机床有哪些?1、镗床镗床适用于机械加工车间对单件或小批量生产的零件进行平面铣削和孔系加工,主轴箱端部设计有平旋盘径向刀架,能精确镗削尺寸较大的孔和平面。此外还可进行钻、铰孔及螺纹加工。 2、磨床用磨料磨具(砂轮、砂带、油石或研磨料等)作为工具对工件表面进行切削加工的机床,统称为磨床。磨床可加工各种表面,如内外圆柱面和圆锥面、平面、齿轮齿廊面、螺旋面及各种成型面等,还可以刃磨刀具和进行切断等,工艺范围十分广泛。由于磨削加工容易得到高的加工精度和好的表面质量,所以磨床主要应用于零件精加工,尤其是淬硬钢件和高硬度特殊材料的精加工。3、车床车床主要用于加工各种回转表面和回转体的端面。如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转表面,车削端面及各种常用的螺纹,配有工艺装备还可加工各种特形面。在车床上还能做钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。4、刨床刨床主要用于加工各种平面(如水平面、垂直面和斜面及各种沟槽,如T形槽、燕尾槽、V形槽等)、直线成型表面。如果配有仿形装置,还可加工空间曲面,如汽轮机叶轮,螺旋槽等。这类机床的刀具结构简单,回程时不切削,故生产率较低,一般用于单件小批量生产。5、铣床 一种用途广泛的机床,在铣床上可以加工平面(水平面、垂直面)、沟槽(键槽、T形槽、燕尾槽等)、分齿零件(齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面(螺纹、螺旋槽)及各种曲面。此外,还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时,工件装在工作台上或分度头等附件上,铣刀旋转为主运动,辅以工作台或铣头的进给运动,工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削,因而铣床的生产率较高。6、钻床具有广泛用途的通用性机床,可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。在摇臂钻床上配有工艺装备时,还可以进行镗孔;在台钻上配上万能工作台,还可铣键槽。7、齿轮加工机床齿轮是最常用的传动件,有直齿、斜齿和人字齿的圆柱齿轮,直齿和弧齿的圆锥齿轮,蜗轮以及非圆形齿轮等。加工齿轮轮齿表面的机床称为齿轮加工机床。来源:网络
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2020-10-27
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数控机床就是在数字控制下,能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。一、笛卡尔直角坐标系数控机床的坐标系按国际标准化组织标准规定为右手直角笛卡尔坐标系,如下图所示。1、伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90°。则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标。2、大拇指的指向为X坐标的正方向,食指的指向为Y坐标的正方向,中指的指向为Z坐标的正方向。3、围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示,根据右手螺旋定则,大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向,则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。二、 数控车床坐标系(一) 坐标轴及其运动方向1、机床相对运动的规定在机床上,我们始终认为工件静止,而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下,就可以依据零件图样,确定机床的加工过程。2、机床坐标系的规定标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。在数控机床上,机床的动作是由数控装置来控制的,为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动,必须先确定机床上运动的位移和运动的方向,这就需要通过坐标系来实现,这个坐标系被称之为机床坐标系。3、运动方向的规定增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向,刀具切入工件的方向为负方向。下图为数控车床上两个运动的正方向。4、坐标轴方向的确定(1)Z坐标Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的,即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标,Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。(2)X坐标X坐标平行于工件的装夹平面,一般在水平面内。确定X轴的方向时,要考虑两种情况:1)如果工件做旋转运动,则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。2)如果刀具做旋转运动,则分为两种情况: Z坐标水平时,观察者沿刀具主轴向工件看时,+X运动方向指向右方;Z坐标垂直时,观察者面对刀具主轴向立柱看时,+X运动方向指向右方。 下图所示为数控车床的X坐标。(3)Y坐标在确定X、Z坐标的正方向后,可以用根据X和Z坐标的方向,按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。三、机床坐标系和工件坐标系(一)机床坐标系原点 是指在机床上设置的一个固定点。它在机床装配、调试时就已确定下来,是数控机床进行加工运动的基准参考点。(1)数控车床的原点在数控车床上,机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处。同时,通过设置参数的方法,也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。(2)机床参考点:机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的,坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的;而在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。下图为数控车床的参考点与机床原点。(二)工件坐标系编程人员在编程时设定的坐标系,也称为编程坐标系。工件坐标系的原点就是工件原点,也叫做工件零点。与机床坐标系不同,工件坐标系是人为设定的。选择工件坐标系的原点的一般原则是:a.尽量选在工件图样的基准上,便于计算,减少错误,以利于编程。b.尽量选在尺寸精度高,粗糙度值低的工件表面上,以提高被加工件的加工精度。c.要便于测量和检验。d.对于对称的工件,最好选在工件的对称中心上。e.对于一般零件,选在工件外轮廓的某一角上。f.Z轴方向的原点,一般设在工件表面。文章来源:网络
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2020-10-26
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2020-10-26
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数控机床是在数字控制下,能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床是当代机械制造业的主流装备。如果说机床是制造机器的机器,那么高档数控机床则是机床领域的重中之重,是衡量一个国家机床产业发展水平和产品质量的重要标志。高档数控机床具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等多种特点,它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与深度融合的产物,也是装备制造业走向高端领域的关键加工设备。据了解,尽管我国已经连续多年成为世界最大的机床装备生产国、消费国和进口国,但是中高端机床的市场份额上仍有待进一步提升,在“高精尖”机床设备领域仍需做出更多突破。业内数据显示,尽管我国数控机床市场规模庞大,但目前高档数控机床国产化率不足10%,在高端机床方面,我国严重依赖于从外国进口,特别是从德国、日本等机床强国进口。这些从国外进口的高端机床,价格不菲。据海关数据显示,2019年1-10月,我国金属加工机床出口数量为744万台,出口金额为359820.5万美元,出口均价在483.63美元/台;金属加工机床进口数量为4.68万台,进口金额为623986.5万美元,进口均价在13.33万美元/台。从这些数据我们不难计算出,平均约二百七十台出口机床的价格约等于一台进口机床的价格。差距悬殊的数据比例,也反应出当前我国正在用大量的人力、物力去换取溢价过高的进口数控产品,我们在高端机床领域的自主研发上,存在着巨大的缺口,如果这个缺口不被补足,中国就难以从制造大国走向制造强国。所以,高端数控机床的国产化已经刻不容缓。中国的数控产业不能安于现状,应该抓住机会不断发展,努力发展自己的先进技术,加大技术创新与人才培训力度,提高企业综合服务能力,努力缩短与发达国家之间的差距。中国力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变,实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。未来,制造业将不再限于精度、堵死、效率,而会向柔性制造、绿色制造、增材制造和网络化、信息化、生产化等方面发展,我国的数控产业如果不能早日实现技术升级,就会随时面临着被淘汰的局面。素材来源:机床商务网
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2020-10-20
如何有效防止CNC加工中心产生碰撞?
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CNC加工中心的加工过程中,有一点至关重要,即在编制程序和操纵加工时,要严格防止CNC加工中心产生碰撞。因为CNC加工中心的价值相当高昂,少则几十万元,多则上百万元,维修难度大且费用高。可是,碰撞的产生是有规律可循的,是可以防止的,不妨可以总结为下面几点。一、利用计算机模仿仿真体系跟着计算机技艺的发展,数控加工教育的不停放大,数控加工模仿仿真体系越来越多,其性能日益改善。因此,可将其用于开端检验程序,观看刀具的活动,用以肯定是否有可能碰撞。二、利用CNC加工中心自带的模仿显现性能通常较为先进的CNC加工中心都有图形显现性能。当输入程序后,不妨调用图形模仿显现性能,详细地观看刀具的活动轨迹,以便检验刀具与工件或夹具是否有可能碰撞。三、利用CNC加工中心的空运转性能利用CNC加工中心的空运转性能不妨检验走刀轨迹的精确性。当程序输入CNC加工中心后,不妨装上刀具或工件,而后按下空运转按钮,此时主轴不转,工作台按程序轨迹自动运转,此时便不妨发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。可是,在这种状况下一定要保证装有工件时,不能装刀具;装刀具时,就不能装工件,不然会产生碰撞。四、利用CNC加工中心的锁定性能通常的CNC加工中心都拥有锁定性能(全锁或单轴锁)。当输入程序后,锁定Z轴,可经过Z轴的坐标值推断是否会产生碰撞。此性能的使用应避开换刀等运作,不然无法使程序经过。五、坐标系、刀补的配置一定精确在起动CNC加工中心时,肯定要配置CNC加工中心参考点。CNC加工中心工作坐标系应与编程时维持一概,越发是Z轴目标,假如犯错,铣刀与工件相碰的可能性就相当大。其余,刀具长度赔偿的配置一定精确,不然,要么是空加工,要么是产生碰撞。六、升高编程手艺程序编制是数控加工至关重要的环节,升高编程手艺不妨在很大水准上防止一些无须要的碰撞。例如,铣削工件内腔,当铣削完毕时,需求铣刀迅速退回至工件上方100mm处,假如用N50 G00 X0 Y0 Z100编程,这时CNC加工中心将三轴联动,铣刀则有可能会与工件产生碰撞,形成刀具与工件破损,要紧影响CNC加工中心精度,这时可选用下面程序N40 G00 Z100;N50 X0 Y0;即刀具先退至工件上方100mm处,而后再退回编程零点,如此便不会碰撞。总之,掌管CNC加工中心的编程手艺,可以更好地升高加工效率、加工品质,防止加工中出现无须要的差错。这需求大家在践诺中不停总结经验,不停升高,从而使编程、加工实力进一步加强!更多精彩内容推荐阅读:>>CNC老师傅总结的宝贵经验,教你怎么处理加工中出现的问题!>>CNC加工应该选择顺铣还是逆铣?>>【干货】10年经验老师傅教你五步玩转CNC数控机床
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导语:CNC加工的过程中总会出现这样那样的问题,很多问题不是从业十年以上的老师傅根本不知道怎么处理,今天驼驮小编跟大家分享一些CNC老师傅总结的加工经验,都是干货哦!一、工具过切 原因:1、弹刀,刀具强度不够太长或太小,导致刀具弹刀;2、操作员操作不当;3、切削余量不均匀。(如:曲面侧面留0.5,底面留0.15);4、切削参数不当(如:公差太大、SF设置太快等)。改善:1、用刀原则:能大不小、能短不长;2、添加清角程序,余量尽量留均匀,(侧面与底面余量留一致);3、合理调整切削参数,余量大拐角处修圆;4、利用机床SF功能,操作员微调速度使机床切削达到最佳效果。二、分中问题 原因:1、操作员手动操作时不准确;2、模具周边有毛刺;3、分中棒有磁;4、模具四边不垂直。改善:1、手动操作要反复进行仔细检查,分中尽量在同一点同一高度;2、模具周边用油石或锉刀去毛刺在用碎布擦干净,最后用手确认;3、对模具分中前将分中棒先退磁,(可用陶瓷分中棒或其它);4、校表检查模具四边是否垂直,(垂直度误差大需与钳工检讨方案)。三、对刀问题 原因:1、操作员手动操作时不准确;2、刀具装夹有误;3、飞刀上刀片有误(飞刀本身有一定的误差);4、R刀与平底刀及飞刀之间有误差。改善:1、手动操作要反复进行仔细检查,对刀尽量在同一点;2、刀具装夹时用风枪吹干净或碎布擦干净;3、飞刀上刀片要测刀杆、光底面时可用一个刀片;4、单独出一条对刀程序、可避免R刀平刀飞刀之间的误差。四、撞机-编程 原因:1、安全高度不够或没设(快速进给G00时刀或夹头撞在工件上);2、程序单上的刀具和实际程序刀具写错;3、程序单上的刀具长度(刃长)和实际加工的深度写错;4、程序单上深度Z轴取数和实际Z轴取数写错; 5、编程时座标设置错误。改善:1、对工件的高度进行准确的测量也确保安全高度在工件之上;2、程序单上的刀具和实际程序刀具要一致(尽量用自动出程序单或用图片出程序单); 3、对实际在工件上加工的深度进行测量,在程序单上写清楚刀具的长度及刃长(一般刀具夹长高出工件2-3MM、刀刃长避空为0.5-1.0MM);4、在工件上实际Z轴取数,在程序单上写清楚。(此操作一般为手动操作写好要反复检查)。五、撞机-操作员原因:1、深度Z轴对刀错误·;2、分中碰数及操数错误(如:单边取数没有进刀半径等);3、用错刀(如:D4刀用D10刀来加工);4、程序走错(如:A7.NC走A9.NC了);5、手动操作时手轮摇错了方向;6、手动快速进给时按错方向(如:-X 按 +X)。改善:1、深度Z轴对刀一定要注意对刀在什么位置上。(底面、顶面、分析面等)。2、分中碰数及操数完成后要反复的检查。3、装夹刀具时要反复和程序单及程序对照检查后在装上。4、程序要一条一条的按顺序走。5、在用手动操作时,操作员自己要加强机床的操作熟练度。6、在手动快速移动时,可先将Z轴升高到工件上面在移动。六、曲面精度 原因:1、切削参数不合理,工件曲面表面粗糙·;2、刀具刃口不锋利;3、刀具装夹太长,刀刃避空太长;4、排屑,吹气,冲油不好;5、编程走刀方式,(可以尽量考虑走顺铣);6、工件有毛刺。改善:1、切削参数,公差,余量,转速进给设置要合理;2、刀具要求操作员不定期检查,不定期更换;3、装夹刀具时要求操作员尽量要夹短,刀刃避空不要太长;4、对于平刀,R刀,圆鼻刀的下切,转速进给设置要合理;5、工件有毛刺:与我们的机床,刀具,走刀方式有直接关系,所以我们需要了解机床的性能,对有毛刺的边进行补刀。更多精彩内容推荐阅读:>>学数控必备!CNC加工中心操机全过程>>CNC加工应该选择顺铣还是逆铣?>>【干货】CNC模具加工工艺标准,还不快来收藏!
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