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数控加工机床上的数控刀具的结构类型有哪些?

作者:中山市兰佳机械设备有限公司 来源:lanjia 发布时间:2019-11-01 浏览:19

  数控加工机床上的数控刀具根据结构的不同主要分为以下6种类型:
 
1.内冷式。
2.特殊型式。
3.整体式。
4.镶嵌式,可分为焊接式和机夹式。
5.机夹式。
6.减振式。

  数控加工机床分为立式数控加工机床和卧式数控加工机床两种类型。

1、立式数控加工机床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。

2、卧式数控加工机床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。卧式数控加工机床按功能可进一步分为经济型数控加工机床、普通数控加工机床和车削加工中心。

(1)经济型数控加工机床:采用步进电动机和单片机对普通车床的车削进给系统进行改造后形成的简易型数控加工机床。成本较低,自动化程度和功能都比较差,车削加工精度也不高,适用于要求不高的回转类零件的车削加工。

(2)普通数控加工机床:根据车削加工要求在结构上进行专门设计,配备通用数控系统而形成的数控加工机床。数控系统功能强,自动化程度和加工精度也比较高,适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控加工机床可同时控制两个坐标轴,即x轴和z轴。

(3)车削加工中心:在普通数控加工机床的基础上,增加了C轴和动力头,更高级的机床还带有刀库,可控制X、Z和C三个坐标轴,联动控制轴可以是(X,Z)、(X,C)或(Z,C)。由于增加了C轴和铣削动力头,这种数控加工机床的加工功能大大增强,除可以进行一般车削外,还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。

一、工艺用途分

1、普通数控加工机床:普通数控加工机床一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数字控制的自动化机床,如数控铣床、数控加工机床、数控钻床、数控磨床与数控齿轮加工机床等。普通数控加工机床在自动化程度上还不够完善,刀具的更换与零件的装夹仍需人工来完成。

2、加工中心:加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控加工机床,它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起,零件在一次装夹后,可以将其大部分加工面进行铣削。

二、运动方式分类

1、点位控制数控加工机床:数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确位置,而不控制运动轨迹,各坐标轴之间的运动是不相关的,在移动过程中不对工件进行加工。这类数控加工机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。

2、直线控制数控加工机床:数控系统除了控制点与点之间的准确位置外,还要保证两点间的移动轨迹为一直线,并且对移动速度也要进行控制,也称点位直线控制。这类数控加工机床主要有比较简单的数控加工机床、数控铣床、数控磨床等。单纯用于直线控制的数控加工机床已不多见。

3、轮廓控制数控加工机床:轮廓控制的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连续相关的控制,它不仅要控制机床移动部件的起点与终点坐标,而且要控制整个加工过程的每一点的速度、方向和位移量,也称为连续控制数控加工机床。

三、控制方式分类

1、开环控制数控加工机床:这类机床不带位置检测反馈装置,通常用步进电机作为执行机构。输入数据经过数控系统的运算,发出脉冲指令,使步进电机转过一个步距角,再通过机械传动机构转换为工作台的直线移动,移动部件的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲个数所决定。

2、半闭环控制数控加工机床:在电机的端头或丝杠的端头安装检测元件,通过检测其转角来间接检测移动部件的位移,然后反馈到数控系统中。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内,因此可获得较稳定的控制特性。其控制精度虽不如闭环控制数控加工机床,但调试比较方便,因而被广泛采用。

3、闭环控制数控加工机床:这类数控加工机床带有位置检测反馈装置,其位置检测反馈装置采用直线位移检测元件,直接安装在机床的移动部件上,将测量结果直接反馈到数控装置中,通过反馈可消除从电动机到机床移动部件整个机械传动链中的传动误差,最终实现精确定位。

数控加工机床的特点:

1、具有高度柔性

在数控加工机床上加工零件,主要取决于加工程序,它与普通机床不同,不必制造,更换许多模具、夹具,不需要经常重新调整机床。因此,数控加工机床适用于所加工的零件频繁更换的场合,亦即适合单件,小批量产品的生产及新产品的开发,从而缩短了生产准备周期,节省了大量工艺装备的费用。

2、加工精度高

数控加工机床的加工精度一般可达0.05—0.1MM,数控加工机床是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一脉冲信号,则机床移动部件移动一具脉冲当量(一般为0.001MM),而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行曲补偿,因此,数控加工机床定位精度比较高。

3、加工质量稳定、可靠

加工同一批零件,在同一机床,在相同加工条件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀轨迹完全相同,零件的一致性好,质量稳定。

4、生产率高

数控加工机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间,数控加工机床的主轴声速和进给量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削。数控加工机床正进入高速加工时代,数控加工机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工,极大地提高了生产率。

另外,与加工中心的刀库配合使用,可实现在一台机床上进行多道工序的连续加工,减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产率。
  

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