在數(shù)控編程中,坐標(biāo)系統(tǒng)的正確使用至關(guān)重要。數(shù)控機(jī)床常用的坐標(biāo)系統(tǒng)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)稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn),在機(jī)床制造調(diào)整后便被確定下來,是固定不變的。工件坐標(biāo)系則是編程人員根據(jù)零件的加工要求自行設(shè)定的坐標(biāo)系,其原點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)。工件原點(diǎn)的選擇應(yīng)遵循便于編程、尺寸換算簡單、能減少加工誤差等原則,一般選取零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)或?qū)ΨQ中心等位置作為工件原點(diǎn)。為確定工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置,需要進(jìn)行對刀操作。對刀點(diǎn)是零件程序加工的起始點(diǎn),對刀的目的就是確定工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。對刀點(diǎn)可以與工件原點(diǎn)重合,也可以在便于對刀的其他位置,但該點(diǎn)與工件原點(diǎn)之間必須有明確的坐標(biāo)聯(lián)系。例如,在數(shù)控車床上加工軸類零件時,通常將工件的右端面中心設(shè)為工件原點(diǎn),通過對刀操作測量出該工件原點(diǎn)相對于機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)值,然后將這些值輸入到數(shù)控系統(tǒng)中,建立起工件坐標(biāo)系,這樣在后續(xù)編程和加工過程中,就可以按照工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值來控制刀具的運(yùn)動 。臥式加工中心的分度工作臺,實(shí)現(xiàn)工件多方位加工。江門動力刀塔機(jī)數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床的基本工作原理:數(shù)控機(jī)床是一種通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化加工的精密設(shè)備,其原理基于數(shù)字代碼指令驅(qū)動。首先,編程人員根據(jù)零件的設(shè)計(jì)圖紙,使用的 CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)軟件編制加工程序,將加工路徑、刀具運(yùn)動軌跡、切削參數(shù)等信息轉(zhuǎn)化為數(shù)控系統(tǒng)能夠識別的 G 代碼和 M 代碼。這些代碼通過 USB、網(wǎng)絡(luò)等方式傳輸至數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng),系統(tǒng)解析代碼后,控制伺服電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠副,帶動工作臺或主軸沿 X、Y、Z 等坐標(biāo)軸進(jìn)行精確運(yùn)動。同時,數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測反饋裝置(如光柵尺、編碼器)傳回的位置和速度信息,形成閉環(huán)控制,確保刀具按照預(yù)定軌跡進(jìn)行切削,從而實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的自動化加工,相比傳統(tǒng)機(jī)床大幅提升加工精度和生產(chǎn)效率 。廣州多軸數(shù)控機(jī)床維修激光數(shù)控機(jī)床利用激光束切割或焊接,適合薄板精密加工。
數(shù)控機(jī)床的五軸聯(lián)動加工技術(shù):五軸聯(lián)動加工技術(shù)是數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜曲面零件的高效、高精度加工。五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床在傳統(tǒng)的 X、Y、Z 三個直線坐標(biāo)軸基礎(chǔ)上,增加了兩個旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸(A、B 或 C 軸),刀具可以在五個自由度上進(jìn)行運(yùn)動。這種加工方式使得刀具能夠以比較好角度接近工件,避免干涉,減少加工盲區(qū),提高加工效率和表面質(zhì)量。在航空航天領(lǐng)域的葉輪、葉片加工,模具制造行業(yè)的復(fù)雜型腔加工等方面,五軸聯(lián)動加工技術(shù)具有優(yōu)勢。例如,加工航空發(fā)動機(jī)葉輪時,五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床可一次裝夾完成全部曲面的加工,相比三軸加工,減少了裝夾次數(shù)和加工時間,同時提高了葉片的型面精度和表面質(zhì)量,加工精度可達(dá) 0.005mm,表面粗糙度 Ra 值小于 0.4μm 。
按運(yùn)動軌跡分類,數(shù)控機(jī)床可分為點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、直線控制數(shù)控機(jī)床和輪廓控制數(shù)控機(jī)床。點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)控制刀具或工作臺從一個加工點(diǎn)精確移動到另一個加工點(diǎn),在移動過程中不關(guān)心運(yùn)動軌跡,只確保終點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性。這類機(jī)床常用于鉆孔、鏜孔等加工,如數(shù)控鉆床,只需控制鉆頭快速準(zhǔn)確地移動到各個孔的加工位置進(jìn)行鉆孔操作。直線控制數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)不僅要精確控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的位置,還需保證兩點(diǎn)之間的移動軌跡為一條直線,并且在移動過程中能夠以給定的進(jìn)給速度進(jìn)行加工。它適用于加工臺階軸、平面等,例如一些簡單的數(shù)控車床可以實(shí)現(xiàn)直線控制,車削外圓、端面等表面。輪廓控制數(shù)控機(jī)床,又稱為連續(xù)控制數(shù)控機(jī)床,其控制系統(tǒng)能夠連續(xù)控制兩個或兩個以上運(yùn)動坐標(biāo)的位移和速度,可精確控制刀具相對于工件的運(yùn)動軌跡,從而加工出復(fù)雜的曲線和曲面輪廓。像加工模具型腔、航空發(fā)動機(jī)葉片等復(fù)雜形狀的零件,就需要輪廓控制數(shù)控機(jī)床,如五軸聯(lián)動加工中心,能夠同時控制多個坐標(biāo)軸的運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面的高精度加工 。車銑復(fù)合機(jī)床的動力刀塔,支持銑削、鉆孔等多工序加工。
數(shù)控機(jī)床在電子制造領(lǐng)域的應(yīng)用:電子制造行業(yè)產(chǎn)品精密化、微型化趨勢,數(shù)控機(jī)床發(fā)揮重要作用。在 PCB(印刷電路板)加工中,數(shù)控鉆床憑借高精度定位和高速鉆孔能力,可加工直徑 0.1mm 的微孔,滿足電路板高密度布線需求。數(shù)控銑床用于電路板外形加工,能精確切割復(fù)雜形狀,尺寸精度達(dá) ±0.02mm。在半導(dǎo)體制造中,超精密數(shù)控機(jī)床用于芯片封裝模具加工,其納米級定位精度確保模具型腔尺寸精細(xì),保障芯片封裝質(zhì)量。此外,數(shù)控機(jī)床還應(yīng)用于電子元器件外殼、連接器等精密零件加工,通過高速銑削、電火花加工等工藝,實(shí)現(xiàn)零件高精度、高質(zhì)量生產(chǎn),推動電子制造行業(yè)向化邁進(jìn)。五面體加工中心一次裝夾完成五個面加工,減少定位誤差。廣州自動送料數(shù)控機(jī)床檢修
數(shù)控雕刻機(jī)用于木材、石材等材料的精細(xì)雕刻,圖案還原度高。江門動力刀塔機(jī)數(shù)控機(jī)床
刀具路徑規(guī)劃是數(shù)控編程的內(nèi)容之一,它直接影響到加工效率、加工質(zhì)量和刀具壽命。刀具路徑規(guī)劃的目標(biāo)是根據(jù)零件的形狀、尺寸和加工要求,合理確定刀具的運(yùn)動軌跡,使刀具能夠高效、準(zhǔn)確地切除工件上多余的材料。在規(guī)劃刀具路徑時,首先要考慮加工工藝順序,如先粗加工去除大部分余量,再進(jìn)行半精加工和精加工以保證尺寸精度和表面質(zhì)量。對于不同的加工類型,刀具路徑規(guī)劃方法也有所不同。在進(jìn)行平面銑削時,可采用往復(fù)銑削、單向銑削、環(huán)切等方式,根據(jù)零件的形狀和加工要求選擇合適的方式,以提高加工效率和表面質(zhì)量。對于復(fù)雜曲面的加工,則需要使用更復(fù)雜的刀具路徑規(guī)劃算法,如等高線加工、放射狀加工、螺旋線加工等,確保刀具能夠沿著曲面的輪廓進(jìn)行精確加工,同時避免刀具與工件或夾具發(fā)生碰撞。例如,在加工一個模具型腔時,粗加工階段可采用等高線粗加工方式,快速去除大量余量;精加工階段則采用曲面輪廓精加工方式,按照型腔的曲面形狀精確規(guī)劃刀具路徑,保證模具表面的精度和光潔度 。江門動力刀塔機(jī)數(shù)控機(jī)床