数控加工及设备概念(数控加工的概念)

数控加工及设备概念详解

一、数控加工的概念

数控加工（Numerical Control Machining），又称数字控制加工，是利用数控机床进行的一种自动化加工方式。数控加工是通过计算机编程，将加工过程中的各种参数、路径、工艺等信息数字化，由数控机床自动执行，从而实现对工件的精确加工。数控加工具有加工精度高、效率高、自动化程度高、适应性强等特点。

1. 数控加工的定义

数控加工是指利用数控机床，按照预先编制好的数控程序，对工件进行自动加工的过程。数控机床是数控加工的核心设备，它由控制器、伺服系统、执行机构、测量装置等组成。数控程序是加工过程中的关键，它决定了工件的加工精度和加工效率。

2. 数控加工的特点

（1）加工精度高：数控加工能够实现高精度加工，加工误差一般在0.01mm以内。

（2）效率高：数控加工自动化程度高，可以减少人工操作时间，提高生产效率。

（3）自动化程度高：数控加工过程中，大部分操作由数控机床自动完成，减少了对人工的依赖。

（4）适应性强：数控加工可以加工各种形状、尺寸和复杂程度的工件，具有广泛的适应性。

二、数控加工设备详解

1. 数控机床的类型

数控机床按照加工方式可分为：数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床、数控电加工机床等。下面以数控车床为例进行详细解析。

（1）数控车床的定义

数控车床是利用计算机编程，对工件进行车削加工的数控机床。它主要由床身、主轴箱、刀架、进给箱、控制系统等组成。

（2）数控车床的特点

①加工精度高：数控车床采用高精度伺服电机和精密滚珠丝杠，加工精度可达0.01mm。

②自动化程度高：数控车床可以实现自动换刀、自动夹紧、自动测量等功能。

③适应性强：数控车床可以加工各种形状、尺寸和复杂程度的工件。

2. 数控系统的组成

数控系统是数控机床的核心，主要由控制器、伺服系统、执行机构、测量装置等组成。

（1）控制器：控制器是数控系统的核心，负责接收编程信息，产生控制信号，驱动伺服系统执行。

（2）伺服系统：伺服系统是数控机床的执行机构，包括伺服电机、伺服驱动器、滚珠丝杠等。伺服系统负责将控制信号转化为机床的运动。

（3）执行机构：执行机构是数控机床的加工部分，包括刀架、夹具、主轴等。

（4）测量装置：测量装置用于检测工件的实际加工尺寸，与控制系统进行实时反馈。

三、数控加工案例分析

1. 案例一：某航空发动机叶片加工

问题：叶片形状复杂，加工难度大，加工精度要求高。

解决方案：采用数控加工中心进行加工，编程采用三维建模软件，实现叶片的精确加工。

2. 案例二：某汽车零部件加工

问题：零部件形状复杂，尺寸精度要求高，加工难度大。

解决方案：采用数控车床进行加工，编程采用CAD/CAM软件，实现零部件的精确加工。

3. 案例三：某模具加工

问题：模具形状复杂，加工精度要求高，加工难度大。

解决方案：采用数控铣床进行加工，编程采用三维建模软件，实现模具的精确加工。

4. 案例四：某精密轴类零件加工

问题：轴类零件形状复杂，加工精度要求高，加工难度大。

解决方案：采用数控磨床进行加工，编程采用CAD/CAM软件，实现轴类零件的精确加工。

5. 案例五：某医疗器械加工

问题：医疗器械形状复杂，加工精度要求高，加工难度大。

解决方案：采用数控电加工机床进行加工，编程采用CAD/CAM软件，实现医疗器械的精确加工。

四、常见问题问答

1. 问：数控加工与普通加工相比，有哪些优势？

答：数控加工相比普通加工具有加工精度高、效率高、自动化程度高、适应性强等优势。

2. 问：数控加工适用于哪些行业？

答：数控加工适用于航空、汽车、模具、医疗器械、精密加工等行业。

3. 问：数控加工的编程方法有哪些？

答：数控加工的编程方法主要有手工编程、自动编程、离线编程等。

4. 问：数控机床的维护与保养有哪些要点？

答：数控机床的维护与保养包括定期检查、清洁、润滑、紧固等。

5. 问：数控加工的安全注意事项有哪些？

答：数控加工的安全注意事项包括操作人员培训、设备安全防护、紧急停止按钮、安全防护罩等。