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数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
数控机床的机床本体与传统机床相似,由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化,这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
⑵、CNC单元
CNC单元是数控机床的核心,CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。
⑶输入/输出设备
输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期,输入装置为穿孔纸带,现已淘汰,后发展成盒式磁带,再发展成键盘、磁盘等便携式硬件,极大方便了信息输入工作,现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入。
输出指输出内部工作参数(含机床正常、理想工作状态下的原始参数,故障诊断参数等),一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存,待工作一段时间后,再将输出与原始资料作比较、对照,可帮助判断机床工作是否维持正常。
⑷伺服单元伺服单元由驱动器、驱动电机组成,并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统,整个机床的性能主要取决于伺服系统。
⑸驱动装置驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动,通过简单的机械连接部件驱动机床,使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动, 最后加工出图纸所要求的零件。和伺服单元相对应,驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。
伺服单元和驱动装置可合称为伺服驱动系统,它是机床工作的动力装置,CNC装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施,所以,伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。
⑹可编程控制器
可编程控制器 (PC,Programmable Controller) 是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置,专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制, 故把称它为可编程逻辑控制器( PLC, Programmable Logic Controller)。当PLC用于控制机床顺序动作时,也可称之为编程机床控制器( PMC, Programmable Machine Controller )。PLC己成为数控机床不可缺少的控制装置。CNC和PLC协调配合,共同完成对数控机床的控制。
⑺测量反馈装置
测量装置也称反馈元件,包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。通常安装在机床的工作台或丝杠上,它把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC装置,供CNC装置与指令值比较产生误差信号,以控制机床向消除该误差的方向移动。
2、工作原理
使用数控机床时,首先要将被加工零件图纸的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序; 然后将加工程序输入到数控装置,按照程序的要求,经过数控系统信息处理、 分配,使各坐标移动若干个最小位移量,实现刀具与工件的相对运动,完成零件的加工。
(1)线切割——数控电火花线切割加工的简称。(2)工作原理:利用移动的金属丝作工具电极,并在金属丝和工件间通以脉冲电流,利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。(3)由于它利用的是丝电极,因此,只能作轮廓切割加工。(4)工作原理如图2所示。图2 线切割机床的加工原理1--数控装置 2--储丝简 3--导轮 4--电极丝 5--工件 6--喷嘴7--绝缘板 8--脉冲发生器 9--液压泵 10--水箱 11--控制步进电动机(5)当工件与线电极间的间隙足以被脉冲电压击穿时,两者之间即产生火花放电而切割工件。(6)通过数控装置l发出的指令,控制步进电动机11,驱动X、Y两托板移动,可加工出任意曲线轮廓的工件。
数控线切割机床是利用高能量影火轻业虽密度的电火花放电烧蚀原理进行加工的,属于特种加工范畴,它只能对导电材料进行加工。电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部分内容(如图所示):
(1)数控线切割机床在加建防发印情她工时,切割刀具(铜丝或钼丝)和工件之间加有20KH精连鸡体学陈划根离希z、150v的直流脉冲电压。电极丝与工件之间的脉冲放电。当刀具和工件适今头尔初讲深空使军之间的距离足够近时(约0.01mm),电压击穿冷却切削液介质,在切割刀具和工件靠近的全长上均匀放电,高能量密度电火花放电瞬间温度可以达外到7000℃或更压叫香吧高,高温使被切削金属瞬间汽化,生成金属氧化物,熔融于切削液中,被移动中的切割刀具带出加工区域。
(2)电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。
(3)广督工件相对于电极丝在议米胡担头专案达件切X、Y平面内作数控运动