1. 什么是数控车床的核心是由硬件和软件两部分组成的
是属于计算机的数控技术方面的应用。
计算机数控技术:
概述:随着计算机硬件性能价格比的迅速降低和图形显示器的推广应用,现代数控系统已不需要穿孔纸带,而由计算机直接控制,简称CNC。它是用一台小型通用计算机或个人计算机直接控制一台机床,机床的控制程序存储在计算机的内存中,容易修改和扩充功能,灵活性好。
组成:计算机数控系统由硬件和软件两部分构成,对CNC系统体系结构的认识应该从硬件和软件两个方面来进行。其核心是计算机数字控制装置。它通过系统控制软件配合系统硬件,合理地组织、管理数控系统的输入、数据处理、插补和输出信息,控制执行部件,使数控机床按照操作者的要求进行自动加工。CNC系统采用了计算机作为控制部件,通常由常住在其内部的数控系统软件实现部分或全部数控功能,从而对机床运动进行实时控制。只要改变计算机数控系统的控制软件就能实现一种全新的控制方式。CNC系统有很多种类型,有车床、铣床、加工中心等CNC系统。各种数控机床的CNC系统一般包括以下几个部分:中央处理单元CPU、存储器(ROM/RAM)、输入输出设备(I/O)、操作面板、显示器和键盘、纸带穿孔机、可编程控制器等。
功能:
为了充分发挥计算机的潜力,现代CNC系统的功能已远远不只是完成基本的直线和圆弧插补计算,而是配置了不少专用的软件,可完成多方面的工作,其中一些功能传统的NC不可能完成或完成很困难。
2. 数控车床的核心装置是
刀架的布局。数控车床的刀架是机床的重要组成部分,刀架是用于夹持切削刀具的,因此,其结构直接影响机床的切削性能和切削效率,在一定程度上,刀架结构和性能体现了数控车床的设计与制造水平。
随着数控车床的不断发展,刀架结构形式不断创新,但总体来说大致可以分为两大类,即排刀式刀架和转塔式刀架。
有的车削中心还采用带刀库的自动换刀装置。
排刀式刀架一般用于小型数控车床,各种刀具排列并夹持在可移动的滑板上,换刀时可实现自动定位。
转塔式刀架也称刀塔或刀台,有立式和卧式两种结构形式。具有多刀位自动定位装置,通过转塔头的旋转、分度和定位来实现机床的自动换刀动作。
转塔式刀架应分度准确、定位可靠、重复定位精度高、转位速度快、夹紧剐性好,以保证数控车床的高精度和高效率。
有的转塔式刀架不仅可以实现自动定位,还可以传递动力。
3. 什么是数控车床的控制核心
了解数控机床到底有如下六个部分:
第一部分、CNC装置:数控车床的主要组成部分计算机数控装置(即CNC装置)是CNC系统的核心,由微处理器(CPU)、存储器、各I/O接口及外围逻辑电路等构成。
第二部分、数控面板:数控面板是数控系统的控制面板,主要有显示器和键盘组成。通过键盘和显示器实现系统管理和对数控程序及有关数据进行输入和编辑修改。
第三部分、可编程逻辑控制器PLC:PLC是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置,用于完成数控车床的各种逻辑运算和顺序控制。例如:主轴的启停、刀具的更换、冷却液的开关等辅助动作。
第四部分、车床操作面板:一般均布置一个车床操作面板,用于在手动方式下对车床进行一些必要的操作,以及在自动方式下对车床的运行进行必要的干预。上面布置有各种所需的按钮和开关。
第五部分、伺服系统:伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统,进给伺服系统主要有进给伺服单元和伺服进给电机组成。用于完成刀架和工作台的各项运动。主轴伺服系统用于数控车床的主轴驱动,一般由恒转矩调速和恒功率调速。为满足某些加工要求,还要求主轴和进给驱动能同步控制。
第六部分、车床本体:车床本体的设计与制造,首先应满足数控加工的需要,具有刚度大、精度高、能适应自动运行等特点,由于一般均采用无级调速技术,使得车床进给运动和主传动的变速机构被大大简化甚至取消,为满足高精度的传动要求,广泛采用滚珠丝杆、滚动导轨等高精度传动件。为提高生产率和满足自动加工的要求,还采用自动刀架以及能自动更换工件的自动夹具等。
4. 数控系统的硬件由哪些部分组成
数控专业主要是培养具备从事设备数控技术所需的理论知识应用、维修、CAD/CAM一体化职业技术能力,具备较强责任感、事业心和创新精神的高层次技术型和应用型高级技能人才。学生毕业后适合从事数控机床操作、维修与维护,数控加工工艺及加工程序编制,数控车间生产技术管理等工作,也可从事电气设备、数控设备安装调试等工作。据有关资料显示,近年来,我国模具企业大量采购数控设备,在有些地区有数控知识的高级技工年薪高达30万元。由此可见,数控专业人才缺乏到了十分严重的程度,前途不错
1、 蓝领层:即数控操作技工,精通机械加工和数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维护维修。
2、灰领层:
2.1. 数控编程员:掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作,熟悉复杂模具的设计和制造专业知识,熟练掌握三维CAD/CAM软件,如UG、PRO/E等;熟练掌握数控自动编程、手工编程技术。
2.2. 数控机床维护、维修人员:掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作与编程,熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。
3、金领层:属于数控通才,具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计,掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。能独立完成机床的数控化改造。
数控技术,简称数控(Numerical Control)。它是利用数
字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。用数控技术实施加工控制的机床,或者说装备了数控系统的机床称为数控(NC)机床。数控系统包括:数控装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分.数控机床是机、电、液、气、光高度一体化的产品。要实现对机床的控制,需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数。例如:进给速度、主轴转速、主轴正反转、换刀、冷却液的开关等。这些信息按一定的格式形成加工文件(即正常说的数控加工程序)存放在信息载体上(如磁盘、穿孔纸带、磁带等),然后由机床上的数控系统读入(或直接通过数控系统的键盘输入,或通过通信方式输入),通过对其译码,从而使机床动作和加工零件.现代数控机床是机电一体化的典型产品,是新一代生产技术、计算机集成制造系统等的技术基础。
现代数控机床的发展趋向是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、复合化、智能化和开放式结构。主要发展动向是研制开发软、硬件都具有开放式结构的智能化全功能通用数控装置。数控技术是机械加工自动化的基础,是数控机床的核心技术,其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合实力的水平. 它随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展而发展。数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具,对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床。在加工中心上加工零件的特点是:被加工零件经过一次装夹后,数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具;自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能,连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序,避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间,大大提高了加工效率和加工精度,所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心
5. 数控机床的核心部件是数控机床的基础部件
1.主机部分 它是数控车床的主体,是数控车床的机械部件。它包括床身、主轴箱、刀架、尾座、进给机构等组成。
2.控制部分 控制部分又称CNC装置,它是控制车床的核心,一般是一台车床专用控制计算机(包括车床印制板电路、屏幕显示器、键盘、纸带、磁带、驱动电路等)。输入到控制部分的程序指令记录在信息载体上由程序读入装置接收,或由控制部分的键盘直接手动输入。
3.驱动装置 驱动装置是数控车床的执行机构的驱动部件,包括主轴电机、进给伺服电机等。
4.辅助装置 辅助装置是指数控车床的一些配套部件,包括液压、气动装置及冷却系统和排泄装置、防护设备等。
6. 数控车床按数控系统的功能分为哪几类?
数控机床的系统都有哪些?
1、伺服系统
伺服系统是数控机床的最后环节,其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标,因此,对数控机床的伺服驱动装置,要求具有良好的快速反应性能,准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号,并能忠实地执行来自数控装置的指令,提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。
2、测量反馈系统
测量元件将数控机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中,数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较,并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。
较常用的数控系统有西门子、发那科、三菱、广数等系统的区别主要是CRT控制面板采用的编码不同所以也就有不同的系统,他们之间呢大部分代码还是一样的,因为也有一定的标准,只有部分代码不一样,编程的格式也会不同,主要用法兰克、西门子和华中,目前采用法兰克系统的多一些,早期采用西门子的多,华中是国人仿造的,但大一点的国内数控设备制造商还是采用法兰克系统。
7. 数控车床的主要组成部分及作用
数控机床机械结构的组成:
1、主转动系统:主转动系统的作用是将驱动装置的运动及动力传给执行件,实现主动切削运动。
2、进给转动系统:有工作台、刀架等。进给转动系统的作用是将伺服驱动装置的运动和动力传给执行件,实现进给运动。
3、基础支承件:包括床身、立柱、导轨、工作台等。基础支承件 的作用是支承机床的各主要部件,并使它们在静止或者运动中保持相对正确的位置。
4、辅助装置:包括自动换刀装置、液压气动系统、润滑冷却装置等。
8. 数控车床的数控系统包括5大部分
工艺用途分类
1、普通数控机床
普通数控机床一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数字控制的自动化机床,如数控铣床、数控车床、数控钻床、数控磨床与数控齿轮加工机床等。普通数控机床在自动化程度上还不够完善,刀具的更换与零件的装夹仍需人工来完成。
2、加工中心
加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床,它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起,零件在一次装夹后,可以将其大部分加工面进行铣削。
运动方式分类
1、点位控制数控机床
数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确位置,而不控制运动轨迹,各坐标轴之间的运动是不相关的,在移动过程中不对工件进行加工。这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。
2、直线控制数控机床
数控系统除了控制点与点之间的准确位置外,还要保证两点间的移动轨迹为一直线,并且对移动速度也要进行控制,也称点位直线控制。这类数控机床主要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。单纯用于直线控制的数控机床已不多见。
3、轮廓控制数控机床
轮廓控制的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续相关的控制,它不仅要控制机床移动部件的起点与终点坐标,而且要控制整个加工过程的每一点的速度、方向和位移量,也称为连续控制数控机床。这类数控机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床、加工中心等。
控制方式分类
1、开环控制数控机床
这类机床不带位置检测反馈装置,通常用步进电机作为执行机构。输入数据经过数控系统的运算,发出脉冲指令,使步进电机转过一个步距角,再通过机械传动机构转换为工作台的直线移动,移动部件的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲个数所决定。
2、半闭环控制数控机床
在电机的端头或丝杠的端头安装检测元件,通过检测其转角来间接检测移动部件的位移,然后反馈到数控系统中。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内,因此可获得较稳定的控制特性。其控制精度虽不如闭环控制数控机床,但调试比较方便,因而被广泛采用。
3、闭环控制数控机床
这类数控机床带有位置检测反馈装置,其位置检测反馈装置采用直线位移检测元件,直接安装在机床的移动部件上,将测量结果直接反馈到数控装置中,通过反馈可消除从电动机到机床移动部件整个机械传动链中的传动误差,最终实现精确定位。
9. 数控装置是数控机床什么的核心
数控机床加工零件时是由加工程序来控制的。
数控机床加工程序是编程人员根据加工零件的加工工艺编制的加工程序。把加工工艺的语言编写成计算机,能够识别的代码由计算机系统操作数控机床完成对加工件的各种加工。数控机床的加工精度比普通机床的加工精度高了很多。
10. 数控车床按系统功能可分为
按数控车床的功能分类,可分为经济型数控车床和专用数控车床。经济型数控车床选用步进电机和单片机设计更新改造普通车床的进给系统。经济型数控车床成本费用低,但自动化技术水平和功能较弱,转向精密度不高。适用于车削加工要求不高的零部件。
而专用数控车床具有依据不同的车削需求特别设计并配置的数控系统。其适用于生产加工一些特殊或者表面复杂的工件,专业数控车床有:曲轴数控车床、凸轮轴数控车床等类型。数控车床具备的数控系统其自动化程度高,加工精度高,适合旋转部件的车削加工。专用数控车床可在同一时间控制两个坐标轴(即X轴和Z轴)进行车削操作。