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數(shù)字控制
機(jī)床數(shù)字控制是一種由數(shù)字和符號(hào)控制完成機(jī)床各種功能的自動(dòng)化方法?;旧螻C機(jī)床是通過程序控制來工作的。程序包含了制造工藝運(yùn)動(dòng)的精確命令,比如說,用什么樣的刀具,什么樣的切削速度,什么樣的進(jìn)給量,從這點(diǎn)移動(dòng)到那點(diǎn)走過什么樣的路徑,所有這些都已給出指示命令。自從加工產(chǎn)品的程序被控制運(yùn)用,這種機(jī)器變得用途廣泛的。NC機(jī)床的所有功能也因此由電力,液壓或者是氣壓帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。
在NC機(jī)床下列功能中由一種或者更多的可能是自動(dòng)的:
(一) 機(jī)床主軸的啟動(dòng)和停止。
(二) 控制主軸轉(zhuǎn)速。
(三) 確定刀尖位置和導(dǎo)向,自動(dòng)控制滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)路徑。
(四) 控制刀具的運(yùn)動(dòng)速率。
(五) 刀具的轉(zhuǎn)換。
最初NC機(jī)床是用來探索飛機(jī)一小批機(jī)制合成物成分的。但是這種光譜涵蓋目前幾乎所有制造業(yè)的活動(dòng),尤其是資本貨物和白色家電。因此這個(gè)范圍是非常廣泛的。除了我們所關(guān)心的機(jī)制以外,NC被用在很多制造情形中。NV被多數(shù)應(yīng)用在金屬切削機(jī)床中,比如銑床,車床,鉆床,磨床和插齒機(jī)。此外一些金屬成型機(jī)床像壓床,火焰切斷機(jī),彎管成型機(jī),折疊式剪切機(jī)都用NC的程序控制。統(tǒng)籌測(cè)量機(jī)也是基于NC而工作的。最后機(jī)器人基本上具有物料裝卸裝置,但是他們控制的原則是非常接近NC的。除了這些申請(qǐng)上市的制造業(yè)以外,其他如纏繞或裝備機(jī)器基于數(shù)控原則也是經(jīng)??梢钥吹降?。
數(shù)控機(jī)床有以下用途:
(一) 部分有復(fù)雜的輪廓線,這是傳統(tǒng)機(jī)床不能制造的。
(二) 小批量生產(chǎn),往往連單次(一次性)生產(chǎn),如原型制作,刀具制作等。
(三) 準(zhǔn)確度和可重復(fù)性要求很高的加工。
(四) 要求很多設(shè)備或者設(shè)備很貴的加工。
(五) 零部件經(jīng)常需要更改設(shè)計(jì)的,因此需要更昂貴的制造方法。
(六) 檢測(cè)費(fèi)用,占總制造成本很大比例。
一個(gè)或更多的上述因素足以證明數(shù)控機(jī)床可以處理很多問題。
數(shù)控機(jī)床在一系列的加工方式中明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的制造業(yè)。優(yōu)勢(shì)在于數(shù)控程序可控的。優(yōu)勢(shì)如下:
(一) 零件加工時(shí)間短,因此可能會(huì)很便宜。非切削時(shí)間減少到最低。這當(dāng)然取決于加工零件的程序。機(jī)床設(shè)計(jì)者努力的方向是要提供一個(gè)非切削時(shí)間最低的設(shè)備。以下方式有可能減少數(shù)控機(jī)床的非加工時(shí)間:
(a) 減少裝配次數(shù)
(b) 減少裝配時(shí)間
(c) 減少工件處理時(shí)間
(d) 減少更換刀具時(shí)間
這些使機(jī)器具有高生產(chǎn)力。
(二) 即使較小批量也可以生產(chǎn)的更準(zhǔn)確。傳統(tǒng)機(jī)床,精度在很大程度上取決于人的技巧,而數(shù)控機(jī)床,由于自動(dòng)化和無關(guān)聯(lián)的認(rèn)為因素,提供更高的精度,從而保證了整批產(chǎn)品質(zhì)量的一致。
(三) 要把制造階段操作者的參與減至最低并且要減少由于操作錯(cuò)誤產(chǎn)生的廢料。除刀具和工作的設(shè)置,沒有操作技能的要求。甚至,簡(jiǎn)化設(shè)置也有極大的影響。
(四) 由于該程序涉及了幾何學(xué),減少或消除昂貴的工裝需要,取決于幾何結(jié)構(gòu)部分。即使使用夾具,相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)床這也是很簡(jiǎn)單的。制作和保存部分程序是更容易的。
(五) 檢查時(shí)間減少,因?yàn)樗械囊慌慵窍嗤摹T诓糠殖绦虻闹谱髋c運(yùn)作中給予刀具補(bǔ)償和刀具磨損以適當(dāng)?shù)恼樟?。在使用探針檢查的情況下,測(cè)量也是一些先進(jìn)數(shù)控控制器的主要功能部分。
(六) 在數(shù)控機(jī)床中徹底消除對(duì)某些成型刀具的需要。這是因?yàn)檩喞纳墒强煽氐模词顾婕叭齻€(gè)層面。
(七) 放在機(jī)床上加工之前所需的提前期可以很大程度的減少,這取決于加工的復(fù)雜性。更復(fù)雜的工件如果在傳統(tǒng)機(jī)床上加工需要設(shè)備或模具,而這些設(shè)備或模具可以很大程度上的減少。
(八) 加工中心可以進(jìn)行各種加工操作而傳統(tǒng)機(jī)床是很難實(shí)現(xiàn)的,從而減少了車間的機(jī)床數(shù)量。這將節(jié)省空間和減少制造的準(zhǔn)備時(shí)間。這也能全面降低成產(chǎn)成本。
(九) 裝配時(shí)間減少,因?yàn)檠b配涉及了材料表面和形態(tài)的簡(jiǎn)單位置。此外,大量的裝配需求也要減少。所有這些轉(zhuǎn)化為較低的加工時(shí)間。組件完全可以在每一個(gè)具有廣泛加工能力的單一加工中心或車削中心機(jī)加工。在傳統(tǒng)制造業(yè)中如果零件通過一系列位于不同車間的機(jī)床加工,那么完成的時(shí)間和存貨將會(huì)很多。使用數(shù)控機(jī)床將會(huì)極大地消除這些缺點(diǎn)。