數(shù)控車床加工的基本原理

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一門新型的，發(fā)展十分迅速的高新技術(shù)。數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍所覆蓋的領(lǐng)域又：機械制造技術(shù)；微電子技術(shù)；信息處理加工傳輸技術(shù)；自動控制技術(shù)；伺服驅(qū)動技術(shù)；檢驗監(jiān)控技術(shù)；傳感技術(shù)；軟件技術(shù)等。數(shù)控車床技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的是能技術(shù)和最基本的裝備。在提高生產(chǎn)率，降低成本，保證加工質(zhì)量及改善工人勞動強度等方面，都有突出的優(yōu)點；特別是在適應(yīng)機械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代，小批量，多品種生產(chǎn)方面，各類數(shù)控裝備是實現(xiàn)先進制造技術(shù)的關(guān)鍵。

數(shù)控車床是采用了數(shù)控技術(shù)的機床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床。數(shù)控車床是一種裝了程序控制系統(tǒng)的機床。該系統(tǒng)能邏輯的處理具有使用碼或其他符號編碼指令規(guī)定的程序。

數(shù)控車床是發(fā)展最早的一種數(shù)控機床，以主軸位于垂直方向的立式車床居多。車床的主軸只作旋轉(zhuǎn)運動，工作臺帶動工件作縱，橫，垂直三個方向的進給運動，稱為升降臺式車床。為了提高剛度，目前多采用主軸既作旋轉(zhuǎn)主運動，又隨主軸箱升降臺作垂直進給運動，工作臺只作縱橫2個方向的進給運動的不升降類型車床。立式數(shù)控車床加工平面凸輪零件，只需要工作臺沿橫縱2個坐標協(xié)調(diào)運動，即可以同時到達平面曲面的某一點這種加工軌跡的控制，稱為兩坐標聯(lián)動控制（兩軸聯(lián)動）。當加工圓錐臺零件時，依靠工作臺縱橫兩坐標協(xié)調(diào)運動完成圓周加工，加工完一圈后，再沿錐臺高度方向提升一個高度，接著改變圓的直徑（X,Y的合成值）加工另一圓周，如此下去，直至加工出整個錐臺，這稱為兩軸半控制。如果在圓錐上加工一條螺旋槽曲線，則要求3個坐標進給每時每刻都必須協(xié)調(diào)運動，即同時到達空間的某一點，這稱為三坐標聯(lián)動控制即三軸聯(lián)動。三軸聯(lián)動即可加工復雜的空間曲面。從機床數(shù)控系統(tǒng)控制的坐標數(shù)量來看，目前3坐標數(shù)控立式車床仍占大多數(shù)。一般可進行3坐標聯(lián)動加工，但也有部分機床只能進行3坐標中的任意兩坐標聯(lián)動加工。此外，還有機床主軸可以繞X、Y、Z坐標軸中其中一個或兩個軸作數(shù)控擺角運動的4坐標和5坐標數(shù)控立式車床。一般來說，機床控制的坐標軸越多，特別是要求聯(lián)動的坐標軸越多，機床的功能、加工范圍及可選擇的加工對象也越多。但隨之而來的是機床的結(jié)構(gòu)更復雜，對數(shù)控系統(tǒng)的要求更高，編程難度更大，設(shè)備的價格也更高。數(shù)控立式車床可以附加數(shù)控轉(zhuǎn)盤、采用自動交換臺、增加靠模裝置等來擴大數(shù)控立式車床的功能，加工范圍和加工對象，進一步提高生產(chǎn)效率。CNC單元是數(shù)控機床的核心，CNC單元由信息的輸入、處理和輸出三個部分組成。CNC單元接受數(shù)字化信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的控制軟件和邏輯電路進行譯碼、插補、邏輯處理后，將各種指令信息輸出給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行部件作進給運動。
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