浅析数控加工的合理性

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  数控是指用数字指令来控制一台或一台以上机械动作。由于数控是与机床的控制密切结合而发展起来的,因此,数控一词一般是在“机床数控”这一狭义上使用的。
  数控机床是由数控装置,伺服系统和机床本体组成。
  在数控加工时,要把加工过程中所需要的全部信息,转换成数控装置所能接受的数字和文字代码,将这些代码存储在控制介质上,再输入机床的数控装置。
  数控装置是数控机床的中枢,一般由输入装置、控制器,运算器和输出装置组成,它根据控制介质输入的信息去控制机床动作。
  伺服系统的作用,是把来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动。
  数控加工的特点
  数控加工同普通加工相比较,具有明显的优势。
  
  加工精度高
  数控机床是由数控装置、伺服系统和机床共同组成,根据输入的指令信息去控制机床的动作,并且大多有闭环检测装置,这与人工操作相比具有更高的可靠性,伺服系统的脉冲当量通常小于0.01mm/脉冲,数控装置中设有齿隙补偿装置,刀具位置补偿功能,可以消除齿隙误差和刀具误差,这都使得机床的加工精度得到了保证。
  
  具有较高的生产率
  利用预先编制好的加工程序,可以减少加工过程中的停机时间,因而缩短了整个加工时间,越是复杂形状的零件,提高的效率就越显著。
  
  零件的适应性
  在更换加工零件时,只需重新配置一个程序,从而实现了多品种、小批量生产的自动化,一次装夹通常可完成镗、铣、钻、攻丝等多道工序内容。减少了工夹具需要量,减少了对熟练工人的需求。
  
  具有稳定的质量
  加工程序中对切削深度,进给速度,主轴转速,使用刀具等加工所需要的条件,都已做了规定,人工干预机会下降,自然减少了工人操作失误,降低废、次品率,同时无论哪个操作者进行加工都可得到同样的加工质量。
  
  数控加工的经济性分析
  数控加工具有上面这些优点,但并不是说机床能加工的零件就适合数控加工。我们首先要考虑它的经济合理性。比如数控龙门铣台时费是普通铣镗床的3—4倍,如果将普通机床就能满足加工要求的零件,安排到数控机床上加工,无疑将增加生产成本,使产品失去在市场上的竞争力。同样即使是在一次装夹中,可以完成镗、铣、钻等多道工序;如果零件上孔的数量较多,并且精度要求不高的话,也应安排到钻床上加工,因为这时数控机床的实际作用只是取代了普通的钻床,这也是一种严重的浪费。
  一般根据加工厂的实际情况,下述类型的零件最适于数控加工。
  a 在一般机床上要求应用较复杂的工装的零件,这类零件件数较少,如果为其专门制造一些特殊的工装夹具,在经济上不合理。
  b 在一般机床上多次装夹,并且需要很长找正调整时间的零件。这类零件的装夹,找正时间往往大干加工时间,占用机床台时过大,有可能严重影响生产进度,数控加工一般可以减少装夹次数,便于找正。
  c 形状复杂、加工精度高的零件。这类零件的轮廓可能是复杂的曲线,球面等。在一般机床靠样板找正加工满足不了精度要求,数控加工可以获得较理想的加工质量。
  d 要求互换性好的零件。某些零件在一台产品中需要多件,并且某些尺寸要求严格一致,某些产品中的易损件的备件,当在一般机床上几件同时加工也难以保证精度的情况下,可以考虑数控加工。
  e 价值高的零件。如果在一般加工中容易出现差错而又无法挽救,可能造成巨大经济损失的零件。
  
  数控加工的工艺性分析
  从以下几个方面考虑
  a 零件需要加工的部位是否超出了机床的加工能力,如数控龙门铣床不能加工曲面或角度不在坐标轴上的斜面等,增加必要的工装后,是否能使之适合与数控加工。
  b 零件的外形尺寸是否超出机床的加工范围,要考虑到零件毛坯有一定的加工量,特别是铸、锻、件毛坯加工量较大。
  c 工作台能承受的最大载荷,要考虑到工作台的整体负荷和单位面积集中负荷。
  d 零件内部有沟槽、深孔、凹面时,机床的主轴能否开得下去,龙门铣用铣头加工时,零件空挡能否容得下铣头,过渡套及刀具等等。
  e 对于尺寸精度和粗糙度较高的零件,数控加工能否满足其要求,数控机床的某些加工方式并不是高质量的,如在数控龙门铣上利用直角铣头镗较深的孔,尺寸精度低,利用行星法加工大直径孔,粗糙度较差等等。
  f 为完成某些特殊需要,可能要设计专用装夹具或特殊刀具等等。
  以上是自己对数控加工的一些粗浅认识。
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