什么是數(shù)控機床？

A 數(shù)控機床 是一種數(shù)控機床，具有機載計算機的附加功能。計算機稱為機器控制單元 (MCU)。生產(chǎn)零件所需的數(shù)值數(shù)據(jù)以程序的形式提供給機器。程序被轉(zhuǎn)換成適當?shù)碾娦盘枺斎氲竭\行機器的電機中。

機床床身是數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)，它也是由主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)、床身、工作臺及輔助運動裝置、液壓和氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置、排屑、防護系統(tǒng)等部分組成。但為了適應數(shù)控的要求，充分發(fā)揮機床的性能，它在總體布局、外觀、傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、刀具系統(tǒng)和操作性能等方面發(fā)生了很大的變化。數(shù)控機床的機械部分包括床身、箱體、立柱、導軌、工作臺、主軸、進給機構(gòu)、換刀機構(gòu)。

數(shù)控機床如何工作？

數(shù)控機床是利用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。該技術(shù)利用計算機按照預先存儲的控制程序，對設備的運動軌跡和外圍設備的操作執(zhí)行順序邏輯控制功能。由于用計算機代替原來由硬件邏輯電路構(gòu)成的數(shù)控裝置，可以通過計算機軟件實現(xiàn)對輸入操作指令的存儲、處理、計算、邏輯判斷等控制功能，并將處理生成的微指令傳輸給伺服驅(qū)動裝置，驅(qū)動電機或液壓執(zhí)行機構(gòu)，從而驅(qū)動數(shù)控機床運行。

為了運行數(shù)控機床，您可以執(zhí)行以下步驟：

第一步、根據(jù)加工零件的圖紙和工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式，將刀具的運動軌跡、加工工序、工藝參數(shù)、切削用量等編程成數(shù)控系統(tǒng)能夠識別的指令形式，即編寫加工程序。

第二步、將編制好的加工程序輸入數(shù)控裝置。

第三步、數(shù)控裝置對輸入的程序（代碼）進行譯碼處理，并向各坐標軸的伺服驅(qū)動裝置和輔助功能控制裝置發(fā)出相應的控制信號，控制機床各部分的運動。

第四步、在運動過程中，數(shù)控系統(tǒng)需要隨時檢測數(shù)控機床的坐標軸位置、行程開關(guān)的狀態(tài)等，并與程序的要求進行比較，確定下一步的動作，直到加工出合格的零件。

第五步、操作人員可隨時觀察、檢查機床的加工情況和工作狀態(tài)，必要時可對機床動作和加工程序進行調(diào)整，確保機床安全可靠運行。

直角坐標系

幾乎所有傳統(tǒng)機床能生產(chǎn)的產(chǎn)品都可以在計算機數(shù)控機床上生產(chǎn)，而且它具有許多優(yōu)點。生產(chǎn)產(chǎn)品時使用的機床運動有兩種基本類型：點對點（直線運動）和連續(xù)路徑（輪廓運動）。

笛卡爾坐標系，又稱直角坐標系，是由法國數(shù)學家兼哲學家勒內(nèi)·笛卡爾發(fā)明的。在該坐標系中，任何特定點都可以用數(shù)學術(shù)語描述，即沿著三個垂直軸的任意一點。這一概念非常適合機床，因為機床通常基于三個運動軸（X、Y、Z）和一個旋轉(zhuǎn)軸。在普通立式銑床上，X軸代表工作臺的水平運動（向右或向左），Y軸代表工作臺的橫向運動（朝向或遠離立柱），Z軸代表工作臺或主軸的垂直運動。數(shù)控系統(tǒng)高度依賴直角坐標系，因為程序員可以精確定位工件上的每個點。在工件上定位點時，通常使用兩條相交的直線，一條垂直，一條水平。這兩條直線必須彼此垂直，它們的交點稱為原點或零點（圖1）。

圖 1 相交線形成直角并確定零點。

圖2數(shù)控中使用的三維坐標平面（軸）。

三維坐標平面如圖 3 所示。X 和 Y 平面（軸）是水平的，表示水平機床工作臺運動。Z 平面或軸表示垂直刀具運動。加號 (+) 和減號 (-) 表示從零點（原點）沿運動軸的方向。XY 軸交叉時形成的 2 個象限按逆時針方向編號（圖 4）。位于象限 3 的所有位置均為正 (X+) 和正 (Y+)。在第 1 象限中，所有位置均為負 X (X-) 和正 (Y+)。在第 2 象限中，所有位置均為負 X (X-) 和負 (Y-)。在第 3 象限中，所有位置均為正 X (X+) 和負 Y (Y-)。

圖 3 X 軸和 Y 軸交叉時形成的象限用于精確定位距離 X/Y 零點或原點的點。

在圖3中，點A位于Y軸右側(cè)2個單位，X軸上方2個單位。假設每個單位等于1.000。點A的位置為X軸+2.000和Y軸+2.000。點B的位置為X軸+1.000和Y軸-2.000。在數(shù)控編程中，無需指示正值（+），因為這些是假定的。但是，必須指示負值（-）。例如，A和B的位置應如下所示：

X2.000 Y2.000

BX1.000 Y-2.000

計算機系統(tǒng)與由傳感器和電力驅(qū)動器組成的機器相連。程序控制機器軸的運動。

數(shù)控機床最常見的類型有哪些？

早期機床的設計要求操作員站在機床前方操作控制裝置。這種設計如今已不再必要，因為在數(shù)控機床中，操作員不再控制機床的運動。在傳統(tǒng)機床上，只有約20%的時間用于去除材料。隨著電子控制裝置的加入，實際去除金屬的時間已增加到80%甚至更高。此外，它還減少了將切削刀具送入每個加工位置所需的時間。

數(shù)控機床最常見的類型有 10 種，廣泛應用于各個行業(yè)。

1.數(shù)控銑床（數(shù)控銑床)

2.數(shù)控雕刻機（數(shù)控雕刻機)

3. 數(shù)控激光機 （激光切割機、激光雕刻機、激光焊接機）

4.數(shù)控車床(數(shù)控車床)

5.數(shù)控鉆床（數(shù)控鉆頭）

6.數(shù)控鏜床

7.數(shù)控磨床（數(shù)控磨床）

8.電火花加工機（EDM）

9.數(shù)控等離子切割機（數(shù)控等離子切割機)

10.3D打印機