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⑶ 轮廓控制数控机床
轮廓控制数控机床也称连续控制数控机床,其控制特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行控制。
为了满足刀具沿工件轮廓的相对运动轨迹符合工件加工轮廓的要求,必须将各坐标运动的位移控制和速度控制按照规定的比例关系精确地协调起来。
因此在这类控制方式中,就要求数控装置具有插补运算功能.所谓插补就是根据程序输入的基本数据(如直线的终点坐标、圆弧的终点坐标和圆心坐标或半径),通过数控系统内插补运算器的数学处理,把直线或圆弧的形状描述出来,也就是一边计算,一边根据计算结果向各坐标轴控制器分配脉冲,从而控制各坐标轴的联动位移量与要求的轮廓相符合在运动过程中刀具对工件表面进行连续切削,可以进行各种直线、圆弧、曲线的加工.轮廓控制的加工轨迹。
正是由于政府和市场的共同推动,中国的超高精度机床研发才获得了更快发展。如今,在精密卧式加工中心等高精度加工装备方面,中国企业战绩喜人,在高档数控系统方面以及取得重大突破,市场占有率也从数年前的1%以下提高到当前的5%以上。也正是由于这些机床的服务,中国的探月工厂、新型战机、打飞机等国家重大专项和重点工程,才拥有了关键的制造装备,获得更多自主知识产权。我们都希望,中国能够尽快研发出属于自己的超高精度机床,真正摆脱其他国家对中国制造业的限制,让“中国智造”真正世界。
1.古代滑轮、弓形杆的“弓车床”。早在古埃及时代,人们已经发明了将木材绕着它的中心轴旋转时用刀具进行车削的技术。起初,人们是用两根立木作为支架,架起要车削的木材,利用树枝的弹力把绳索卷到木材上,靠手拉或脚踏拉动绳子转动木材,并手持刀具而进行切削。这种古老的方法逐渐演化,发展成了在滑轮上绕二三圈绳子,绳子架在弯成弓形的弹性杆上,来回推拉弓使加工物体旋转从而进行车削,这便是“弓车床”。2.中世纪曲轴、飞轮传动的“脚踏车床”。到了中世纪,有人设计出了用脚踏板旋转曲轴并带动飞轮,再传动到主轴使其旋转的“脚踏车床”。16世纪中叶,法国有一个叫贝松的设计师设计了一种用螺丝杠使刀具滑动的车螺丝用的车床,可惜的是,这种车床并没有推广使用。
(3) 驱动装置:驱动装置是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元主轴电机及进给电机等。驱动装置在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。(4) 辅助装置:辅助装置指数控机床的一些必要的配套部件,用以数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。辅助装置包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控监测装置等。