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数控加工中心的工作原理、结构设计的重要性

更新时间:2020-06-02 点击数:2374

数控加工中心,是一种高效高精的数控机床,集数控雕刻和数控铣削与一体,一般具有三维或四维等运动控制。

(1)数控加工中心的工作原理。计算机数控加工中心,实际就是一个三维数控系统,其工作原理通过微型计算机内安装专用的设计排版进行图形、文字的设计、排版,自动生成加工路径信息,通过USB接口或者其他数据传输接口将刀具路径数据传输给单片机,数控系统接收刀具路径数控,完成显示和用户交互等一系列功能后,用特定的算法将输入的路径信息转化为数控信息,控制器把这些信息转化为驱动步进电机或者伺服电机的信号(脉冲串),控制数控设备X、Y、Z三轴的走刀。同时,进行铣削,即可加工出在计算机上设计的各种平面或立体的图形文字,实现自动加工。

(2)整体结构。机械结构作为数控加工中心的硬件部分,对设备加工过程的稳定性、精准度等有着重要的影响。

①数控加工中心总体布局的基本要求。

a.首先必须满足如加工范围、工作精度、生产率和经济性等各种要求。

b.确保实现既定工艺方法所要求的工件和刀具的相对位置与相对运动。在经济合理的条件下,尽量采用较短的传动链,以简化机构,提高传动精度和传动效率。

c.确保数控加工中心具有与所要求的加工精度相适应的刚度、抗振性、热变形及噪声。

d.应便于观察加工过程,便于操作、调整和维修,便于输送、装卸工件和清理。注意防护,确保安全。

e.结构简单,合理可靠,便于加工和装配。

②影响数控加工中心布局的基本因素。在满足总体布局的基本要求上,还应当考虑影响设备布局的基本因素:

a.表面形成运动的影响。不同形状的加工表面往往采用不同的刀具来加工,从而表面形成运动的形状和数目就不同,并导致布局的差异。相同形状的加工表面,由于工件的技术要求和生存率要求不同,也可以采用不同的刀具、不同的表面形成运动来加工,从而形成不同的布局。由此可见,工件表面形成运动直接决定了数控加工中心布局的形式,是影响设备布局的决定性因素。因而,在进行布局设计时,必须根据加工要求,全面、综合地考虑工件的表面形成方法及运动,以其做出具有较好技术及经济效果的布局设计。

b.数控加工中心运动分配的影响。工件表面形成方法及运动相同,而设备的运动分配不同,设备的布局也会不同。对于同种运动分配的布局,由于导轨的布置和其他结构形式的不同,也将使加工中心的布局出现变化。