數(shù)控沖床的組成和工作原理
發(fā)布者：卓東機(jī)械 發(fā)布時(shí)間：2010/12/31 9:36:09
數(shù)控沖床的組成及各部分的功能
數(shù)控沖床由輸入輸出裝置、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和沖床本體、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)等部分組成，其組成框圖如圖1所示。
控制系統(tǒng)用于數(shù)控沖床的運(yùn)算、管理和控制，通過(guò)輸入介質(zhì)得到數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和運(yùn)算并對(duì)沖床產(chǎn)生作用；伺服系統(tǒng)根據(jù)控制系統(tǒng)的指令驅(qū)動(dòng)機(jī)床，使刀具和零件執(zhí)行數(shù)控代碼規(guī)定的運(yùn)動(dòng)；檢測(cè)系統(tǒng)則是用來(lái)檢測(cè)機(jī)床執(zhí)行件(工作臺(tái)、轉(zhuǎn)臺(tái)、滑板等)的位移和速度變化量，并將檢測(cè)結(jié)果反饋到輸入端，與輸入指令進(jìn)行比較，根據(jù)其差別調(diào)整沖床運(yùn)動(dòng)；數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床傳動(dòng)系統(tǒng)是由進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)元件至機(jī)床執(zhí)行件之間的機(jī)械進(jìn)給傳動(dòng)裝置；輔助系統(tǒng)種類繁 多，如：固定循環(huán)(能進(jìn)行各種多次重復(fù)加工)、自動(dòng)換刀(可交換指定刀具)、傳動(dòng)間隙補(bǔ)償償機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的間隙誤差)等等。
在數(shù)控加工中，數(shù)控銑削加工最為復(fù)雜，需解決的問(wèn)題也最多。除數(shù)控銑削加工之外的數(shù)控線切割、數(shù)控電火花成型、數(shù)控車削、數(shù)控磨削等的數(shù)控編程各有其特點(diǎn)，本書(shū)將重點(diǎn)介紹對(duì)數(shù)控加工程序編制具有指導(dǎo)意義的數(shù)控銑削加工的數(shù)控編程。
伺服系統(tǒng)的作用是把來(lái)自數(shù)控裝置的脈沖信號(hào),轉(zhuǎn)換成機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)。
加工程序：數(shù)控沖床與普通機(jī)床的更大區(qū)別是數(shù)控沖床不需要工作人員去直接操作設(shè)備，而是按輸入工件的加工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、工藝參數(shù)（進(jìn)給量，主軸轉(zhuǎn)速等）和負(fù)責(zé)4運(yùn)行加工所需的全部信息。
輸入裝置：輸入裝置的作用是將控制介質(zhì)上有關(guān)加工信息傳遞并存人控制系統(tǒng)內(nèi)。如對(duì)應(yīng)穿孔帶，有光電閱讀機(jī)；對(duì)應(yīng)磁帶，有錄方機(jī)，對(duì)應(yīng)磁盤，有磁盤驅(qū)動(dòng)器等。
數(shù)控系統(tǒng)：是數(shù)控沖床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的核心，是整個(gè)數(shù)控沖床的靈魂所在。主要有輸入裝置、監(jiān)視器、主控制系統(tǒng)、可編程控制器、各類輸入輸出接口等組成。
伺服系統(tǒng)（相當(dāng)于操作人員的兩只手）：是數(shù)控系統(tǒng)和沖床本體之間的電傳動(dòng)聯(lián)系環(huán)節(jié)，主要由伺服電動(dòng)機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)控制器組成。
反饋裝置（相當(dāng)于人的眼睛）：主要包括光電脈沖編碼器。光柵位置傳感器、直線感應(yīng)同步器等裝置。主要用來(lái)測(cè)試機(jī)床當(dāng)前運(yùn)動(dòng)的位置
輔助裝置：主要包括自動(dòng)換刀裝置、自動(dòng)交換工作臺(tái)機(jī)構(gòu)。工作夾緊放松機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)液壓控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑裝置、切削液裝置、排屑裝置、過(guò)載和保護(hù)裝置等。
機(jī)床本體：數(shù)控沖床的本體指其機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)體。與普通沖床相比，它的整體布局、外觀造型、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工具系統(tǒng)及操作機(jī)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的變化。
數(shù)控沖床的工作原理和加工過(guò)程：
數(shù)控機(jī)床加工零件，首先要將被加工的零件的圖樣及工藝信息數(shù)字化，用規(guī)定的代碼和程序格式編寫加工程序，然后將所編程序指令輸入到機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控系統(tǒng)在將程序進(jìn)行譯碼、運(yùn)算后，將機(jī)床的各個(gè)坐標(biāo)的伺服機(jī)構(gòu)和輔助控制裝置發(fā)生信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件，控制所需要的輔助運(yùn)動(dòng)，最后加工出合格零件。
由計(jì)算機(jī)控制工件斷續(xù)推進(jìn)，工件停止時(shí)控制沖頭做一次往復(fù)行程至上止點(diǎn)，再控制工件推進(jìn)一步，步驟連續(xù)循環(huán)，并可根據(jù)需要調(diào)整級(jí)進(jìn)速度等。
零件工藝分析：根據(jù)零件加工圖樣進(jìn)行工藝分析確定加工方案，工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)。
編寫零件的加工程序：用規(guī)定的程序代碼和格式編寫零件加工程序單，或用自動(dòng)編程軟件進(jìn)行CAD/CAM工作，直接生產(chǎn)零件的加工程序文件。向CNC系統(tǒng)輸入零件的加工程序文件程序的輸入或輸出，手工編寫的程序通過(guò)MDI，軟件自動(dòng)生成的程序通過(guò)RS232串行通信接口直接傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床的數(shù)控單元。
程序調(diào)試，刀具路徑模擬：將輸入到數(shù)控單元大加工程序進(jìn)行試運(yùn)行，空運(yùn)行，進(jìn)行刀具路徑模擬，檢驗(yàn)程序能否加工合格工件。
零件加工：CNC系統(tǒng)依代碼向伺服系統(tǒng)發(fā)出指令，控制數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床完成零件的加工。
