科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對機械產(chǎn)品提出了高精度、高復(fù)雜性的要求,而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快,這對機床設(shè)備不僅提出了精度和效率的要求,而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機床就是針對這種要求而產(chǎn)生的一種新型自動化機床。數(shù)控機床集微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)及伺服驅(qū)動技術(shù)、精密機械技術(shù)于一體,是高度機電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機電一體化的重要組成部分,是現(xiàn)代機床技術(shù)水平的重要標(biāo)志。數(shù)控機床體現(xiàn)了當(dāng)前世界機床技術(shù)進步的主流,是衡量機械制造工藝水平的重要指標(biāo),在柔性生產(chǎn)和計算機集成制造等先進制造技術(shù)中起著重要的基礎(chǔ)核心作用。因此,如何更好的使用數(shù)控機床是一個很重要的問題。由于數(shù)控機床是一種價格昂貴的精密設(shè)備,因此,其維護更是不容忽視。
一、數(shù)控機床
1. 數(shù)控加工的概念
數(shù)控機床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、工件的松開與夾緊、進刀與退刀、開車與停車、自動關(guān)停冷卻液)和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示,通過控制介質(zhì)(如穿孔紙帶或磁盤等)將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置,數(shù)控裝置對輸入的信息進行處理與運算,發(fā)出各種控制信號,控制機床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動元件,使機床自動加工出所需要的工件。所以,數(shù)控加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取,即數(shù)控編程。數(shù)控加工一般包括以下幾個內(nèi)容:
(1)對圖紙進行分析,確定需要數(shù)控加工的部分;
(2)利用圖形軟件(如CAXA制造工程師)對需要數(shù)控加工的部分造型;
(3)根據(jù)加工條件,選擇合適的加工參數(shù),生成加工軌跡(包括粗加工、半精加工、精加工軌跡);
(4)軌跡的仿真檢驗;
(5)生成G代碼;
(6)傳給機床加工。
2. 數(shù)控機床的特點
(1) 具有高度柔性
在數(shù)控機床上加工零件,主要取決于加工程序,它與普通機床不同,不必制造、更換許多工具、夾具,不需要經(jīng)常調(diào)整機床。因此,數(shù)控機床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā),縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費用。
(2) 加工精度高
數(shù)控機床的加工精度,一般可達到0.005~0.1mm,數(shù)控機床是按數(shù)字信號形式控制的,數(shù)控裝置每輸出一個脈沖信號,則機床移動部件移動一個脈沖當(dāng)量(一般為0.001mm),而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進行補償,因此,數(shù)控機床定位精度比較高。
(3) 加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠
加工同一批零件,在同一機床,在相同加工條件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀軌跡完全相同,零件的一致性好,質(zhì)量穩(wěn)定。
(4) 生產(chǎn)率高
數(shù)控機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間,數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速和進給量的范圍大,允許機床進行大切削量的強力切削,數(shù)控機床目前正進入高速加工時代,數(shù)控機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工,減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間,提高了生產(chǎn)效率。
(5) 改善勞動條件
數(shù)控機床加工前經(jīng)調(diào)整好后,輸入程序并啟動,機床就能自動連續(xù)的進行加工,直至加工結(jié)束。操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測,零件的檢驗等工作,勞動強度極大降低,機床操作者的勞動趨于智力型工作。另外,機床一般是封閉式加工,即清潔,又安全。
(6) 利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化
數(shù)控機床的加工,可預(yù)先精確估計加工時間,所使用的刀具、夾具可進行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。數(shù)控機床使用數(shù)字信號與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息,易于實現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化,目前已與計算機輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM)有機地結(jié)合起來,是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。
3. 數(shù)控機床使用中應(yīng)注意的事項
使用數(shù)控機床之前,應(yīng)仔細(xì)閱讀機床使用說明書以及其他有關(guān)資料,以便正確操作使用機床,并注意以下幾點:
(1)機床操作、維修人員必須是掌握相應(yīng)機床專業(yè)知識的專業(yè)人員或經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)的人員,且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作機床;
(2)非專業(yè)人員不得打開電柜門,打開電柜門前必須確認(rèn)已經(jīng)關(guān)掉了機床總電源開關(guān)。只有專業(yè)維修人員才允許打開電柜門,進行通電檢修;
(3)除一些供用戶使用并可以改動的參數(shù)外,其它系統(tǒng)參數(shù)、主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等,用戶不能私自修改,否則將給操作者帶來設(shè)備、工件、人身等傷害;
(4)修改參數(shù)后,進行第一次加工時,機床在不裝刀具和工件的情況下用機床鎖住、單程序段等方式進行試運行,確認(rèn)機床正常后再使用機床;
(5)機床的PLC程序是機床制造商按機床需要設(shè)計的,不需要修改。不正確的修改,操作機床可能造成機床的損壞,甚至傷害操作者;
(6)建議機床連續(xù)運行最多24小時,如果連續(xù)運行時間太長會影響電氣系統(tǒng)和部分機械器件的壽命,從而會影響機床的精度;
(7)機床全部連接器、接頭等,不允許帶電拔、插操作,否則將引起嚴(yán)重的后果。
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