數控加工機床上的數控刀具根據結構的不同主要分為以下6種類型:
1.內冷式。
2.特殊型式。
3.整體式。
4.鑲嵌式,可分為焊接式和機夾式。
5.機夾式。
6.減振式。
數控加工機床分為立式數控加工機床和臥式數控加工機床兩種類型。
1、立式數控加工機床用于回轉直徑較大的盤類零件車削加工。
2、臥式數控加工機床用于軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。臥式數控加工機床按功能可進一步分為經濟型數控加工機床、普通數控加工機床和車削加工中心。
(1)經濟型數控加工機床:采用步進電動機和單片機對普通車床的車削進給系統進行改造后形成的簡易型數控加工機床。成本較低,自動化程度和功能都比較差,車削加工精度也不高,適用于要求不高的回轉類零件的車削加工。
(2)普通數控加工機床:根據車削加工要求在結構上進行專門設計,配備通用數控系統而形成的數控加工機床。數控系統功能強,自動化程度和加工精度也比較高,適用于一般回轉類零件的車削加工。這種數控加工機床可同時控制兩個坐標軸,即x軸和z軸。
(3)車削加工中心:在普通數控加工機床的基礎上,增加了C軸和動力頭,更高級的機床還帶有刀庫,可控制X、Z和C三個坐標軸,聯動控制軸可以是(X,Z)、(X,C)或(Z,C)。由于增加了C軸和銑削動力頭,這種數控加工機床的加工功能大大增強,除可以進行一般車削外,還可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。
一、工藝用途分
1、普通數控加工機床:普通數控加工機床一般指在加工工藝過程中的一個工序上實現數字控制的自動化機床,如數控銑床、數控加工機床、數控鉆床、數控磨床與數控齒輪加工機床等。普通數控加工機床在自動化程度上還不夠完善,刀具的更換與零件的裝夾仍需人工來完成。
2、加工中心:加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的數控加工機床,它將數控銑床、數控鏜床、數控鉆床的功能組合在一起,零件在一次裝夾后,可以將其大部分加工面進行銑削。
二、運動方式分類
1、點位控制數控加工機床:數控系統只控制刀具從一點到另一點的準確位置,而不控制運動軌跡,各坐標軸之間的運動是不相關的,在移動過程中不對工件進行加工。這類數控加工機床主要有數控鉆床、數控坐標鏜床、數控沖床等。
2、直線控制數控加工機床:數控系統除了控制點與點之間的準確位置外,還要保證兩點間的移動軌跡為一直線,并且對移動速度也要進行控制,也稱點位直線控制。這類數控加工機床主要有比較簡單的數控加工機床、數控銑床、數控磨床等。單純用于直線控制的數控加工機床已不多見。
3、輪廓控制數控加工機床:輪廓控制的特點是能夠對兩個或兩個以上的運動坐標的位移和速度同時進行連續相關的控制,它不僅要控制機床移動部件的起點與終點坐標,而且要控制整個加工過程的每一點的速度、方向和位移量,也稱為連續控制數控加工機床。
三、控制方式分類
1、開環控制數控加工機床:這類機床不帶位置檢測反饋裝置,通常用步進電機作為執行機構。輸入數據經過數控系統的運算,發出脈沖指令,使步進電機轉過一個步距角,再通過機械傳動機構轉換為工作臺的直線移動,移動部件的移動速度和位移量由輸入脈沖的頻率和脈沖個數所決定。
2、半閉環控制數控加工機床:在電機的端頭或絲杠的端頭安裝檢測元件,通過檢測其轉角來間接檢測移動部件的位移,然后反饋到數控系統中。由于大部分機械傳動環節未包括在系統閉環環路內,因此可獲得較穩定的控制特性。其控制精度雖不如閉環控制數控加工機床,但調試比較方便,因而被廣泛采用。
3、閉環控制數控加工機床:這類數控加工機床帶有位置檢測反饋裝置,其位置檢測反饋裝置采用直線位移檢測元件,直接安裝在機床的移動部件上,將測量結果直接反饋到數控裝置中,通過反饋可xx從電動機到機床移動部件整個機械傳動鏈中的傳動誤差,最終實現xx定位。
數控加工機床的特點:
1、具有高度柔性
在數控加工機床上加工零件,主要取決于加工程序,它與普通機床不同,不必制造,更換許多模具、夾具,不需要經常重新調整機床。因此,數控加工機床適用于所加工的零件頻繁更換的場合,亦即適合單件,小批量產品的生產及新產品的開發,從而縮短了生產準備周期,節省了大量工藝裝備的費用。
2、加工精度高
數控加工機床的加工精度一般可達0.05—0.1MM,數控加工機床是按數字信號形式控制的,數控裝置每輸出一脈沖信號,則機床移動部件移動一具脈沖當量(一般為0.001MM),而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數控裝置進行曲補償,因此,數控加工機床定位精度比較高。
3、加工質量穩定、可靠
加工同一批零件,在同一機床,在相同加工條件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀軌跡xx相同,零件的一致性好,質量穩定。
4、生產率高
數控加工機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間,數控加工機床的主軸聲速和進給量的范圍大,允許機床進行大切削量的強力切削。數控加工機床正進入高速加工時代,數控加工機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工,極大地提高了生產率。
另外,與加工中心的刀庫配合使用,可實現在一臺機床上進行多道工序的連續加工,減少了半成品的工序間周轉時間,提高了生產率。