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这类机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机冰、加工中心等,其相应的数控装置称为轮廓控制数控系统根据它所控制的联动坐标轴数不同,又可以分为下面几种形式
① 二轴联动:主要用于数控车床加工旋转曲面或数控铣床加工曲线柱面。
② 二轴半联动:主要用于三轴以上机床的控制,其中两根轴可以联动,而另外一根轴可以作周期胜进给。
③ 三轴联动:一般分为两类,一类就是 X /Y/Z 三个直线坐标轴联动,比较多的用于数控铣床、加工中心等.另一类是除了同时控制 X /Y/Z 中两个直线坐标外,还同时控制围绕其中某一直线坐标轴旋转的旋转坐标轴。
如车削加工中心,它除了纵向(Z轴)、横向(X轴)两个直线坐标轴联动外,还需同时控制围绕 Z 轴旋转的主轴(C轴)联动。
④ 四轴联动:同时控制 X /Y/Z 三个直线坐标轴与某一旋转坐标轴联动。
⑤ 五轴联动:除同时控制 X /Y/Z 三个育线坐标轴联动外.还同时控制围绕这这些直线坐标轴旋转的 A 、 B 、 C 坐标轴中的两个坐标轴,形成同时控制五个轴联动这时刀具可以被定在空间的任意方向.
比如控制刀具同时绕 x 轴和 Y 轴两个方向摆动,使得刀具在其切削点上始终保持与被加工的轮廓曲面成法线方向,以保证被加工曲面的光滑性,提高其加工精度和加工效率,减小被加工表面的粗糙度。
3.3 数控系统选型及设计不管是对旧数控机床进行升级改造,还是对普通机床进行数控化改造,其重要的核心步骤都是数控系统的选型、设计及安装。当前,由于多数已经停止供货早期型号的数控系统的电气备件,在进行改造时,对于老系统基本不考虑保留,如图3所示,一般是根据实际情况,如企业资金状况、机床的现状以及产品生产的要求等,来选择相应的数控系统。而且,在普通机床的数控系统的改造过程中,要对新老系统替换时的差别进行充分的考虑,还应注意为了便于维修及管理,便于备件的购买,要尽量向一个厂家的型号系列进行靠拢,并要对所选厂家在国内的维修服务状况清楚的了解,避免今后带来各方面的麻烦。
1774年,威尔金森发明了世界上台真正意义上的镗床,对蒸汽机的发展起到了巨大的推动作用。1797年,“英国机床工业之父”莫兹利制成了台螺纹切削车床,带有丝杆和光杆,采用滑动刀架——莫氏刀架和导轨,可车削不同螺距的螺纹。此后,莫兹利又不断地对车床加以改进。他在1800年制造的车床,用坚实的铸铁床身代替了三角铁棒机架,用惰轮配合交换齿轮对代替了更换不同螺距的丝杠,来车削不同螺距的螺纹。这是现代车床的原型,对英国工业具有重要意义。19世纪,不同类型的机床相继出现。1817年,罗伯茨发明了龙门车床,来自美国的惠特尼制造出了卧式铣床,这两种机床可以分别应用于不同行业的零件制造需求。机械技师惠特沃斯于1834年制成了测长机,该测长机可以测量出长度误差万分之一英寸左右。1835年,惠特沃斯在他32岁时发明滚齿机。还建议的机床生产业者都采用同一尺寸的标准螺纹。他的建议被广泛采纳。为了提高机械化自动化程度,1845年,美国的菲奇发明转塔式六角车床。1873年,美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床,不久他又制成三轴自动车床。随着电动机的发展,机床也由蒸汽动力升级到了电动机驱动,这又是一个跨时代的改进。1900年,为了实现福特提出的“汽车应该是‘轻巧的、结实的、的和便宜的’”,率的磨床开始研制。美国人诺顿用金刚砂和刚玉石制成直径大而宽的砂轮,以及刚度大而牢固的重型磨床。磨床的发展,使机械制造技术进入了精密化的新阶段。1920年以后,机械制造技术进入了半自动化时期,液压和电器元件在机床上开始应用。1938年,液压系统和电磁控制不但促进了新型铣床的发明,而且在龙门刨床等机床上也开始推广使用。1952年,麻省理工学院和帕森斯公司合作,成功地研制出了台数字控制(numerical control,NC )机床,由于大量采用电子管元件,控制装置比机床本体还要大。1958年,美国卡尼·特雷克公司首先研制成功加工中心。它在数控卧式铣床的基础上增加了自动换刀装置,从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。20世纪60年代初期出现了采用集成电路和大规模集成电路的电子数字计算机,计算机在运算处理能力、小型化和性方面的突破性进展,为数控机床技术发展带来了个拐点——由基于分立元件的数字控制( NC )走向了计算机数字控制(CNC),数控机床也开始进入实际工业生产应用。1960年开始,各国陆续地开发、生产及使用数控机床。中国于1968年由北京机床厂研制数控机床。20世纪80年代IBM公司推出采用16位微处理器的个人微型计算机(personal computer,PC ),给数控机床技术带来了第二个拐点——由过去厂商开发数控装置(包括硬件和软件)走向采用通用的PC化计算机数控。近20年来,随着科学技术的发展,制造技术的兴起和不断成熟,对数控技术提出了更高的要求。2003年,在米兰举办的EMO展览会上,瑞士米克朗公司首先推出了智能机床的概念。2006年,在美国举办的第26届芝加哥机床制造技术展览会上,日本Maz公司以“智能机床”的名称,展出了具有“四大智能”的数控机床。
机床是指制造机器的机器,亦称工作母机或工具机,惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多:除切削加工外,还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等,但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件,一般都需在机床上用切削的方法进行加工。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。1. 普通机床:包括普通车床、钻床、镗床、铣床、刨插床等。2. 精密机床:包括磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床和其他各种精密机床。