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(dāng)?shù)碾娦盘枺斎氲竭\行機器的電機中。

機床機架是數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)，它由主驅(qū)動系統(tǒng)、進給驅(qū)動系統(tǒng)、床身、工作臺及輔助運動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置、排屑裝置、防護系統(tǒng)等部件組成。為了滿足數(shù)控的要求，充分發(fā)揮機床的性能，其整體布局、外觀、傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、刀具系統(tǒng)和運行性能都發(fā)生了巨大的變化。數(shù)控機床的機械部件包括床身、箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺、主軸、進給機構(gòu)和換刀機構(gòu)。

數(shù)控機床如何工作？

數(shù)控機床利用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制技術(shù)。該技術(shù)利用計算機根據(jù)預(yù)先存儲的控制程序，執(zhí)行設(shè)備運動軌跡的順序邏輯控制功能以及外圍設(shè)備的操作。由于計算機取代了原有的由硬件邏輯電路組成的數(shù)控設(shè)備，輸入操作指令的存儲、處理、計算、邏輯判斷等控制功能均可由計算機軟件實現(xiàn)，并且處理生成的微指令可以傳輸至伺服驅(qū)動裝置，驅(qū)動電機或液壓執(zhí)行器，從而驅(qū)動數(shù)控機床運行。

要操作數(shù)控機床，您可以按照以下步驟進行：

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，把刀具的運動軌跡、加工過程、工藝參數(shù)、切削用量等編成數(shù)控系統(tǒng)能夠識別的指令形式，即編寫加工程序。

第二步、 將編程好的加工程序輸入到數(shù)控設(shè)備中。

第三步、數(shù)控設(shè)備解碼并處理輸入程序（代碼），并將相應(yīng)的控制信號發(fā)送到各坐標(biāo)軸的伺服驅(qū)動裝置和輔助功能控制裝置，以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(biāo)軸位置、行程開關(guān)的狀態(tài)等，并將其與程序的要求進行比較，以確定下一步動作，直到加工出合格的零件。

第五步：操作人員可隨時觀察和檢查數(shù)控機床的加工條件和工作狀態(tài)。如有必要，需調(diào)整數(shù)控機床的動作和加工程序，以確保機床安全可靠運行。

直角坐標(biāo)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(biāo)系，又稱直角坐標(biāo)系，是由法國數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家勒內(nèi)·笛卡爾創(chuàng)立的。在這個系統(tǒng)中，任何一點都可以用數(shù)學(xué)術(shù)語描述，它由沿三個相互垂直的軸上的任意一點構(gòu)成。這一概念完美契合機床的原理，因為機床的結(jié)構(gòu)通常基于三個運動軸（X、Y、Z）和一個旋轉(zhuǎn)軸。在一臺普通的立式銑床上，X軸代表工作臺的水平運動（向左或向右），Y軸代表工作臺的橫向運動（靠近或遠離立柱），Z軸代表工作臺的垂直運動（或稱主軸）。數(shù)控系統(tǒng)高度依賴直角坐標(biāo)系，因為編程人員可以精確地定位工件上的每一個點。在工件上定位點時，使用兩條相交的直線，一條垂直，一條水平。這兩條直線必須互相垂直，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(biāo)平面（軸）。

三維坐標(biāo)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 個單位處。假設(shè)每個單位等于 1.000。點 A 的位置為 X + 2.000 和 Y + 2.000。點 B 的位置為 X + 1.000 和 Y - 2.000。在數(shù)控編程中，正值 (+) 無需標(biāo)明，因為這些值是默認的。但是，負值 (-) 必須標(biāo)明。例如，點 A 和點 B 的位置可以表示如下：

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。

最常見的數(shù)控機床類型有哪些？

早期機床的設(shè)計是操作員站在機床前面操作控制裝置。這種設(shè)計不再必要，因為在數(shù)控中，操作員不再控制機床運動。在傳統(tǒng)機床上，只有大約 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增加到 80% 甚至更高。它還減少了將切削刀具送入每個加工位置所需的時間。

各行各業(yè)中最常見的 10 種數(shù)控機床類型。

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（CNC鉆床）

6.數(shù)控鏜床

7. CNC磨床（CNC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