數(shù)控車床是一種自動化程度很高的加工設備,通過計算機控制實現(xiàn)對工件進行切削加工。隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展,數(shù)控車床在各個行業(yè)得到了廣泛應用。本文將從數(shù)控車床的工作原理、加工方式、案例分析等方面進行詳細介紹。
一、數(shù)控車床的工作原理
數(shù)控車床主要由控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、夾具系統(tǒng)等組成??刂葡到y(tǒng)是數(shù)控車床的核心,它負責接收編程指令,實現(xiàn)對伺服驅(qū)動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)等各個部件的協(xié)調(diào)控制。
1. 控制系統(tǒng):主要包括計算機、輸入設備、輸出設備等。編程人員通過輸入設備將加工指令輸入到計算機中,計算機根據(jù)指令計算出刀具的運動軌跡,然后通過輸出設備將指令發(fā)送給伺服驅(qū)動系統(tǒng)和進給系統(tǒng)。
2. 伺服驅(qū)動系統(tǒng):將計算機的指令轉(zhuǎn)換為電信號,驅(qū)動伺服電機,實現(xiàn)對機床運動部件的控制。
3. 進給系統(tǒng):包括進給電機、絲杠、光杠等。進給系統(tǒng)負責刀具的運動,實現(xiàn)工件的切削加工。
4. 刀具系統(tǒng):包括主軸、刀具、刀架等。刀具系統(tǒng)負責對工件進行切削加工。
5. 夾具系統(tǒng):包括夾具、定位元件等。夾具系統(tǒng)負責將工件牢固地安裝在機床上進行加工。
二、數(shù)控車床六種加工方式簡介
1. 順銑:刀具在工件表面順時針方向進行切削。順銑加工精度高,表面質(zhì)量好,但加工效率較低。
2. 逆銑:刀具在工件表面逆時針方向進行切削。逆銑加工效率高,但表面質(zhì)量較差。
3. 斜銑:刀具在工件表面傾斜方向進行切削。斜銑加工適用于加工平面、槽等,但加工精度較差。
4. 軸向車削:刀具沿著工件軸向進行切削。軸向車削適用于加工軸類工件,如軸、套等。
5. 徑向車削:刀具沿著工件徑向進行切削。徑向車削適用于加工盤類工件,如法蘭、齒輪等。
6. 復合車削:刀具在工件表面進行多方向切削。復合車削適用于加工形狀復雜、精度要求高的工件。
三、案例分析
1. 案例一:某公司需要加工一批直徑為φ50mm的軸類工件,長度為100mm,精度要求為IT7。采用順銑方式進行加工,加工過程中出現(xiàn)振動現(xiàn)象,影響加工精度。
分析:順銑加工時,刀具與工件接觸面積較大,切削力較大,容易產(chǎn)生振動。為解決此問題,可以采用以下措施:
(1)優(yōu)化刀具設計,減小切削力。
(2)調(diào)整切削參數(shù),降低切削速度。
(3)提高機床的剛性和穩(wěn)定性。
2. 案例二:某公司需要加工一批φ60mm的法蘭盤,厚度為20mm,精度要求為IT6。采用徑向車削方式進行加工,加工過程中出現(xiàn)刀具磨損嚴重的情況。
分析:徑向車削時,刀具與工件接觸面積較小,切削力較大,容易導致刀具磨損。為解決此問題,可以采取以下措施:
(1)選用合適的刀具材料,提高刀具耐磨性。
(2)調(diào)整切削參數(shù),降低切削速度。
(3)定期對刀具進行保養(yǎng)和維護。
3. 案例三:某公司需要加工一批φ30mm的齒輪,精度要求為GB5。采用軸向車削方式進行加工,加工過程中出現(xiàn)齒輪齒面粗糙度超標的情況。
分析:軸向車削時,齒輪齒面切削過程中受到的振動較大,導致齒面粗糙度超標。為解決此問題,可以采取以下措施:
(1)提高機床的剛性和穩(wěn)定性。
(2)優(yōu)化刀具設計,減小切削振動。
(3)調(diào)整切削參數(shù),降低切削速度。
4. 案例四:某公司需要加工一批φ100mm的法蘭盤,厚度為40mm,精度要求為IT5。采用復合車削方式進行加工,加工過程中出現(xiàn)刀具斷刀現(xiàn)象。
分析:復合車削時,刀具在工件表面進行多方向切削,切削力較大,容易導致刀具斷刀。為解決此問題,可以采取以下措施:
(1)選用合適的刀具材料,提高刀具強度。
(2)調(diào)整切削參數(shù),降低切削速度。
(3)優(yōu)化刀具設計,減小切削力。
5. 案例五:某公司需要加工一批φ80mm的盤類工件,厚度為20mm,精度要求為IT6。采用斜銑方式進行加工,加工過程中出現(xiàn)加工表面不平整的情況。
分析:斜銑加工時,刀具在工件表面傾斜方向進行切削,切削力較大,容易導致加工表面不平整。為解決此問題,可以采取以下措施:
(1)提高機床的剛性和穩(wěn)定性。
(2)優(yōu)化刀具設計,減小切削振動。
(3)調(diào)整切削參數(shù),降低切削速度。
四、常見問題問答
1. 數(shù)控車床與普通車床的區(qū)別是什么?
答:數(shù)控車床具有自動化程度高、加工精度高、生產(chǎn)效率高等特點,而普通車床則需人工操作,加工精度和效率較低。
2. 數(shù)控車床加工過程中如何提高加工精度?
答:提高加工精度可以通過以下措施實現(xiàn):優(yōu)化刀具設計、調(diào)整切削參數(shù)、提高機床剛性和穩(wěn)定性等。
3. 數(shù)控車床加工過程中如何降低切削力?
答:降低切削力可以通過以下措施實現(xiàn):選用合適的刀具材料、優(yōu)化刀具設計、調(diào)整切削參數(shù)等。
4. 數(shù)控車床加工過程中如何提高加工效率?
答:提高加工效率可以通過以下措施實現(xiàn):優(yōu)化刀具設計、調(diào)整切削參數(shù)、提高機床自動化程度等。
5. 數(shù)控車床加工過程中如何防止刀具磨損?
答:防止刀具磨損可以通過以下措施實現(xiàn):選用合適的刀具材料、優(yōu)化刀具設計、調(diào)整切削參數(shù)、定期對刀具進行保養(yǎng)和維護等。
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