1948 年,美國帕森斯公司受美國空托,開展飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓樣板加工設(shè)備的研制工作。鑒于樣板形狀復(fù)雜多樣且精度要求極高,常規(guī)加工設(shè)備難以滿足需求,遂提出計(jì)算機(jī)控制機(jī)床的構(gòu)想。1949 年,該公司在麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)研究室的協(xié)助下,正式開啟數(shù)控機(jī)床的研究征程,并于 1952 年成功試制出世界上臺由大型立式仿形銑床改裝而成的三坐標(biāo)數(shù)控銑床,這一成果標(biāo)志著機(jī)床數(shù)控時(shí)代的正式來臨。早期的數(shù)控裝置采用電子管元件,不僅體積龐大,而且價(jià)格高昂,在航空工業(yè)等少數(shù)對加工精度有特殊需求的領(lǐng)域用于加工復(fù)雜型面零件。1959 年,晶體管元件和印刷電路板的出現(xiàn),推動數(shù)控裝置進(jìn)入第二代,體積得以縮小,成本有所降低。1960 年后,較為簡易且經(jīng)濟(jì)的點(diǎn)位控制數(shù)控鉆床以及直線控制數(shù)控銑床發(fā)展迅速,促使數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)各部門逐步得到推廣。數(shù)控雕刻機(jī)的高速主軸配合精密導(dǎo)軌,保證雕刻表面光潔度。江門多功能數(shù)控機(jī)床維修
刀架和刀庫是數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動換刀功能的重要部件。數(shù)控車床的刀架通常安裝在床鞍上,可實(shí)現(xiàn)自動轉(zhuǎn)位換刀,常見的刀架類型有四工位刀架、六工位刀架等。加工中心的刀庫則用于存儲刀具,并通過自動換刀裝置實(shí)現(xiàn)刀具的更換,刀庫的容量根據(jù)機(jī)床的加工需求不同而有所差異,從幾把到上百把不等。刀庫的結(jié)構(gòu)形式有盤式刀庫、鏈?zhǔn)降稁旌凸氖降稁斓?。盤式刀庫結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,適用于刀具容量較小的加工中心;鏈?zhǔn)降稁靹t可實(shí)現(xiàn)較大的刀具容量,適用于大型加工中心;鼓式刀庫的刀具排列整齊,換刀效率高,適用于高速加工中心。自動換刀裝置的作用是將刀庫中的刀具準(zhǔn)確地安裝到主軸上,并將主軸上的刀具送回刀庫,常見的換刀方式有機(jī)械手換刀和主軸直接換刀。機(jī)械手換刀速度快、可靠性高,廣泛應(yīng)用于各種加工中心;主軸直接換刀則結(jié)構(gòu)簡單,適用于刀具容量較小的加工中心。帶尾頂數(shù)控機(jī)床按需設(shè)計(jì)五軸聯(lián)動加工可避免刀具干涉,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜模具的一次成型。
數(shù)控鉆床用于鉆孔加工;數(shù)控鏜床用于鏜孔,以提高孔的精度和表面質(zhì)量;數(shù)控磨床用于對工件表面進(jìn)行磨削,獲得高精度和低表面粗糙度。數(shù)控金屬成形機(jī)床用于金屬材料的成型加工,像數(shù)控折彎機(jī)可將金屬板材彎曲成特定角度和形狀;數(shù)控彎管機(jī)用于彎曲管材;數(shù)控壓力機(jī)可進(jìn)行沖壓、拉伸等成型操作。數(shù)控特種加工機(jī)床采用特殊的加工方法對工件進(jìn)行加工,例如數(shù)控電火花線切割機(jī)床利用放電腐蝕原理,通過電極絲切割工件;數(shù)控電火花加工機(jī)床用于加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔;數(shù)控激光加工機(jī)床利用激光束的能量對工件進(jìn)行切割、打孔、焊接等加工 。
數(shù)控機(jī)床的多軸聯(lián)動加工編程技巧:多軸聯(lián)動加工編程需要綜合考慮刀具路徑、加工工藝和機(jī)床運(yùn)動特性,掌握一定的編程技巧至關(guān)重要。在刀具路徑規(guī)劃方面,應(yīng)盡量避免刀具與工件、夾具之間的干涉,采用等高線加工、螺旋加工等方式提高加工效率和表面質(zhì)量。對于五軸聯(lián)動加工,需要合理設(shè)置刀具的傾斜角度和擺動范圍,確保刀具能夠以比較好姿態(tài)接近工件。在編程過程中,利用 CAM 軟件的刀軸控制功能,如固定軸、可變軸、四軸聯(lián)動、五軸聯(lián)動等模式,根據(jù)零件的形狀和加工要求選擇合適的刀軸運(yùn)動方式。同時(shí),注意加工參數(shù)的優(yōu)化,如進(jìn)給速度、切削深度等,在保證加工精度的前提下,提高加工效率。此外,多軸聯(lián)動加工編程還需要進(jìn)行充分的仿真驗(yàn)證,通過加工仿真軟件檢查刀具路徑的合理性和干涉情況,避免實(shí)際加工中的錯(cuò)誤 。高速加工中心采用直線電機(jī)驅(qū)動,加速度高且運(yùn)動平穩(wěn)。
在航空航天領(lǐng)域,數(shù)控機(jī)床發(fā)揮著舉足輕重的作用。航空航天產(chǎn)品對零件的精度、質(zhì)量和可靠性要求極高,而數(shù)控機(jī)床的高精度和高穩(wěn)定性恰好滿足了這些需求。例如,航空發(fā)動機(jī)作為飛機(jī)的部件,其內(nèi)部的葉片形狀復(fù)雜,精度要求極高。使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工,能夠精確控制葉片的曲面輪廓,保證葉片的氣動性能,提高發(fā)動機(jī)的效率和可靠性。在飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件的加工方面,數(shù)控機(jī)床可加工出大型、復(fù)雜的鋁合金框架和蒙皮零件,通過精確的定位和加工,確保機(jī)身結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和輕量化要求。此外,航空航天領(lǐng)域的零件多為小批量、多品種生產(chǎn),數(shù)控機(jī)床的柔性加工特點(diǎn)使其能夠快速適應(yīng)不同零件的加工需求,縮短產(chǎn)品的研制周期。像一些新型飛機(jī)的研發(fā)過程中,數(shù)控機(jī)床可根據(jù)設(shè)計(jì)的不斷改進(jìn),迅速調(diào)整加工工藝和程序,高效地生產(chǎn)出各種試驗(yàn)用零件,為飛機(jī)的順利研制提供有力支持 。精密數(shù)控銑床的光柵尺反饋系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)微米級位置檢測。珠海動力刀塔機(jī)數(shù)控機(jī)床
數(shù)控電火花成型機(jī)床通過電極形狀復(fù)制,加工模具型腔。江門多功能數(shù)控機(jī)床維修
數(shù)控機(jī)床故障診斷的常用方法:數(shù)控機(jī)床故障診斷需綜合運(yùn)用多種方法快速定位問題。直觀檢查法通過觀察機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)、聽異常聲音、聞異味等方式初步判斷故障點(diǎn),如發(fā)現(xiàn)主軸異響,可初步判斷軸承可能存在問題。儀器檢測法利用萬用表、示波器等工具檢測電氣元件和電路參數(shù),判斷是否存在短路、斷路、電壓異常等問題。自診斷功能法借助數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置診斷程序,實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)床運(yùn)行數(shù)據(jù),當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)自動報(bào)警并顯示故障代碼,通過查閱故障代碼手冊可快速確定故障原因。備件替換法在懷疑某一零部件故障時(shí),用同型號備件進(jìn)行替換,若故障消失則可確定故障部件。邏輯分析法根據(jù)機(jī)床工作原理和控制邏輯,分析故障現(xiàn)象與各部件之間的關(guān)系,逐步縮小故障范圍,精細(xì)定位故障點(diǎn)。江門多功能數(shù)控機(jī)床維修