數(shù)控加工機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)

數(shù)控加工機(jī)械概述數(shù)控加工機(jī)械是一種采用數(shù)字化控制技術(shù)對(duì)機(jī)械加工過程進(jìn)行精確控制的自動(dòng)化設(shè)備。它將機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)融為一體，大大提高了加工精度、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。數(shù)控加工機(jī)械種類繁多，常見的有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等。數(shù)控加工機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成1.主機(jī)主機(jī)是數(shù)控加工機(jī)械的基礎(chǔ)部分，包括床身、底座、導(dǎo)軌、立柱、橫梁等。它為各部件提供支撐和安裝基礎(chǔ)，保證各部件之間的相對(duì)位置精度。床身和底座通常采用高強(qiáng)度鑄鐵制造，具有良好的剛性和減振性能，以確保加工過程中的穩(wěn)定性。導(dǎo)軌則是保證運(yùn)動(dòng)部件直線運(yùn)動(dòng)精度的關(guān)鍵部件，常見的有滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌，滾動(dòng)導(dǎo)軌具有摩擦系數(shù)小、運(yùn)動(dòng)靈活、精度高等優(yōu)點(diǎn)。2.數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控加工機(jī)械的核心，它接受輸入的加工程序，經(jīng)過處理和運(yùn)算，發(fā)出各種控制指令，控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)和各種輔助動(dòng)作。數(shù)控系統(tǒng)主要由數(shù)控裝置、可編程控制器（PLC）、輸入輸出設(shè)備等組成。數(shù)控裝置通常采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和存儲(chǔ)功能?？删幊炭刂破鲃t負(fù)責(zé)機(jī)床的邏輯控制，如主軸的啟停、刀具的更換、冷卻液的開關(guān)等。3.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)，它主要由伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和傳動(dòng)裝置等組成。伺服電機(jī)是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行元件，能夠根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令精確控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角。驅(qū)動(dòng)器則為伺服電機(jī)提供電源和控制信號(hào)，對(duì)電機(jī)進(jìn)行精確的調(diào)速和定位控制。傳動(dòng)裝置將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為工作臺(tái)或刀具的直線運(yùn)動(dòng)，常見的傳動(dòng)裝置有滾珠絲杠螺母副、齒輪齒條副等。滾珠絲杠螺母副具有傳動(dòng)效率高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、精度高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于數(shù)控加工機(jī)械中。4.輔助裝置輔助裝置包括冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、排屑裝置、防護(hù)裝置等。冷卻系統(tǒng)通過冷卻液對(duì)刀具和工件進(jìn)行冷卻，降低切削溫度，提高刀具壽命和加工質(zhì)量。潤滑系統(tǒng)則對(duì)機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤滑，減少磨損，提高運(yùn)動(dòng)精度。排屑裝置能夠及時(shí)排除加工過程中產(chǎn)生的切屑，保證加工的順利進(jìn)行。防護(hù)裝置用于保護(hù)操作人員的安全和防止切屑、冷卻液等飛濺出來，污染工作環(huán)境。數(shù)控編程基礎(chǔ)1.數(shù)控編程概念數(shù)控編程是指根據(jù)零件的加工要求，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指令格式和編程規(guī)則，編寫加工程序的過程。加工程序是數(shù)控加工機(jī)械進(jìn)行加工的依據(jù)，它包含了零件的加工工藝、刀具路徑、切削參數(shù)等信息。2.編程坐標(biāo)系為了確定刀具和工件在機(jī)床上的相對(duì)位置，需要建立編程坐標(biāo)系。常見的編程坐標(biāo)系有機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，其原點(diǎn)位置由機(jī)床生產(chǎn)廠家確定，通常在機(jī)床的極限位置。工件坐標(biāo)系則是編程人員根據(jù)零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工工藝要求在工件上建立的坐標(biāo)系，其原點(diǎn)位置可以根據(jù)需要靈活設(shè)定。在編程時(shí)，通常使用工件坐標(biāo)系，這樣可以簡化編程過程，提高編程效率。3.數(shù)控編程指令數(shù)控編程指令分為準(zhǔn)備功能（G代碼）和輔助功能（M代碼）。準(zhǔn)備功能指令用于指定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方式、坐標(biāo)系統(tǒng)、刀具補(bǔ)償?shù)?；輔助功能指令用于控制機(jī)床的輔助動(dòng)作，如主軸的啟停、冷卻液的開關(guān)、程序的結(jié)束等。不同的數(shù)控系統(tǒng)，其指令代碼可能會(huì)有所不同，但基本功能是相似的。例如，G00指令表示快速定位，G01指令表示直線插補(bǔ)，M03指令表示主軸正轉(zhuǎn)，M05指令表示主軸停止。數(shù)控加工工藝1.工藝分析在進(jìn)行數(shù)控加工之前，需要對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，確定合理的加工工藝方案。工藝分析包括零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度、表面粗糙度要求、材料性能等方面的分析。通過工藝分析，選擇合適的加工方法、加工順序、刀具和切削參數(shù)等。2.刀具選擇刀具的選擇直接影響加工質(zhì)量和效率。在選擇刀具時(shí)，需要考慮零件的材料、加工表面的形狀、加工精度和表面粗糙度要求等因素。常見的數(shù)控加工刀具包括銑刀、鉆頭、鏜刀、車刀等。不同類型的刀具具有不同的特點(diǎn)和適用范圍，例如，銑刀適用于加工平面、溝槽、輪廓等；鉆頭用于鉆孔；鏜刀用于鏜孔；車刀用于車削外圓、內(nèi)孔、螺紋等。3.切削參數(shù)確定切削參數(shù)包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量。切削速度是指刀具切削刃上某一點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)速度；進(jìn)給量是指刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量；背吃刀量是指工件已加工表面和待加工表面之間的垂直距離。合理選擇切削參數(shù)可以提高加工效率、保證加工質(zhì)量和降低刀具磨損。切削參數(shù)的選擇通常根據(jù)零件的材料、刀具材料、加工要求等因素，通過查閱切削手冊(cè)或經(jīng)驗(yàn)來確定。數(shù)控加工機(jī)械的維護(hù)與保養(yǎng)1.日常維護(hù)日常維護(hù)是保證數(shù)控加工機(jī)械正常運(yùn)行的重要措施。操作人員在每天開機(jī)前，應(yīng)檢查機(jī)床的外觀、潤滑情況、各部件的連接是否牢固等；開機(jī)后，應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱和回零操作，檢查機(jī)床的各坐標(biāo)軸是否能正常運(yùn)動(dòng)。在加工過程中，應(yīng)注意觀察機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)停機(jī)處理。加工結(jié)束后，應(yīng)清理機(jī)床工作臺(tái)和導(dǎo)軌上的切屑和冷卻液，對(duì)機(jī)床進(jìn)行擦拭和保養(yǎng)。2.定期保養(yǎng)定期保養(yǎng)是對(duì)數(shù)控加工機(jī)械進(jìn)行全面檢查和維護(hù)的工作。定期保養(yǎng)一般包括對(duì)機(jī)床的機(jī)械部件、電氣系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等進(jìn)行檢查、清潔、潤滑、調(diào)整和更換易損件等工作。定期保養(yǎng)的周期根據(jù)機(jī)床的使用情況和生產(chǎn)廠家的要求而定，一般為每月或每季度進(jìn)行一次。3.故障診斷與維修當(dāng)數(shù)控加工機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí)，需要及時(shí)進(jìn)行故障診斷和維修。故障診斷通常采用觀察法、測量法、替換法等方法，找出故障原因并進(jìn)行修復(fù)。對(duì)于一些復(fù)雜的故障，可能需要借助專業(yè)的診斷設(shè)備和工具進(jìn)行診