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点位控制加工示意图
2. 点位直线控制数控机床
所示,点位直线控制是指数控系统除控制直线轨迹的起点和终点的准确定位外,还要控制在这两点之间以指定的进给速度进行直线切削。采用这类控制的有数控铣床、数控车床和数控磨床等。
点位直线控制加工示意图
3. 轮廓控制数控机床
亦称连续轨迹控制,能够连续控制两个或两个以上坐标方向的联合运动。为了使刀具按规定的轨迹加工工件的曲线轮廓,数控装置具有插补运算的功能,使刀具的运动轨迹以最小的误差逼近规定的轮廓曲线,并协调各坐标方向的运动速度,以便在切削过程中始终保持规定的进给速度。采用这类控制的有数控铣床、数控车床、数控磨床和加工中心等。
当然,能体现技术水平的非超高精度大型机床莫属。一个超高精度机床,加工精度能够达到0.01-0.001μm,也就是能够达到或接近纳米级,小到肉眼根本无法分辨出来。与普通数控机床精度相比,超高精度机床要高出1000倍,即时与精密加工相比也要高出一个数量级。也正因如此,世界各国都在不遗余力地研发和制造超高精度机床,其技术也一项走在前沿,人们试图通过超高精度机床推动制造业的发展。在激烈的竞争中,更多的国家并没有能够在超高精度机床的研发中取得优势,德国、美国、日本等国依然是超高精度机床的领先国家。这些国家严格控制超高精度机床的输出,因为它是现代精密制造业的核心技术,同时也是加工和制造某些现代军工高性能超大型部件,例如噪声的潜艇螺旋桨等设备的必备设施,谨防这种技术被他国掌握。当然,超高精度机床的应用远远不止军工领域,而是几乎涵盖高端机械制造的领域。
点位控制通常用于执行孔加工和直线铣削操作的数控机床上,具有点位控制功能的机床主要有数控钻床、数控铣床、数控冲床、数控镗床等。点位直线控制数控机床在移动的过程中刀具能以指定的进给速度进行切割,一般只能加工矩形、台阶形零件。目前,仅使用点位控制或点位直线控制的数控机床已不多见,除少数控制系统外,现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。轮廓控制类机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床、加工中心等,其相应的数控装置称为轮廓控制数控系统。现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现,增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。
组合机床一般用于加工箱体类或形状的零件。加工时,工件一般不旋转,由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动,来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转,由刀具作进给运动,也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。(1)组合机床上的通用部件和标准零件约占机床零、部件总量的70~80%,因此设计和制造的周期短,投资少,经济效果好。