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CNC精密零件加工分析了CNC的优势及发展趋势

一、CNC精密零件加工——CNC的优势:

  可编程逻辑控制器(Programmable Logical Controller,简称PLC)也是一种以傲处理器为墓础的通用型自动控制装置,又称为可编程控制器(ProgrammableController,简称PC)或可编程机床控制器(Programmable Machine Controller,简称PMC),用于完成数控机床的各种逻辑运算和顺序控制,如机床启停、工件装夹、刀具更换、冷却液开关等辅助动作。PLC还接受机床操作面板的指令:一方面直接控制机床的动作;另一方面将有关指令送往CNC,用于加工过程控创。CNC系统中的PLC有内置型和独立型。内I型PLC与CNC是组合在一起设计的,又称集成型,是CNC的一部分;独立型PLC由独立的专业厂生产,又称外装型。
数控机床的操作是通过人机操作面板实现的,人机操作面板由数控面板和机床面板组成。

  数控面板是数控系统的操作面板,由显示器和手动数据抽入(Manual DataInput,简称MDI)健盘组成,又称为MD】面板。显示器的下部常设有菜单选择健,用于选择菜单。健盘除各种符号健、数字健和功能健外,还可以设!用户定义健等。操作人员可以通过健盘和显示器.实现系统管理,对数控程序及有关数据进行输入、存储和编辑修改。在加工中,屏幕可以动态地显示系统状态和故障诊断报苦等。此外,数控程序及数据还可以通过磁盘或通讯接口箱入。

  机床操作面板主要用于手动方式下对机床的操作.以及自动方式下对机床的操作或千预。其上有各种按钮与选择开关,用于机床及辅助装里的启停、加工方式选择、速度倍率选择等;还有数码管及信号显示等。中、小型数控机床的操作面板常和数控面板做成一个整体,但二者之间有明显界限。数控系统的通讯接口,如串行接口,常设且在机床操作面板上。

二、CNC精密零件加工——CNC的发展趋势:

  进入21世纪以来,随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。总体而言,数控车床呈现以下三个发展趋势:

  1. 高速、高精密化

  高速、精密是机床发展永恒的目标。随着科学技术突飞猛进的发展,机电产品更新换代速度加快,对零件加工的精度和表面质量的要求也愈来愈高。为满足这个复杂多变市场的需求,当前机床正向高速切削、干切削和准干切削方向发展,加工精度也在不断地提高。另一方面,电主轴和直线电机的成功应用,陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市,也为机床向高速、精密发展创造了条件。

  数控车床采用电主轴,取消了皮带、带轮和齿轮等环节,大大减少了主传动的转动惯量,提高了主轴动态响应速度和工作精度,彻底解决了主轴高速运转时皮带和带轮等传动的振动和噪声问题。采用电主轴结构可使主轴转速达到10000r/min以上。

  直线电机驱动速度高,加减速特性好,有优越的响应特性和跟随精度。用直线电机作伺服驱动,省去了滚珠丝杠这一中间传动环节,消除了传动间隙(包括反向间隙),运动惯量小,系统刚性好,在高速下能精密定位,从而极大地提高了伺服精度。

  直线滚动导轨副,由于其具有各向间隙为零和非常小的滚动摩擦,磨损小,发热可忽略不计,有非常好的热稳定性,提高了全程的定位精度和重复定位精度。通过直线电机和直线滚动导轨副的应用,可使机床的快速移动速度由10~20m/mim提高到60~80m/min,最高高达120m/min。

  2.高可靠性

  数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标。数控机床能否发挥其高性能、高精度和高效率,并获得良好的效益,关键取决于其可靠性的高低。

  3. 数控车床设计CAD化、结构设计模块化

  随着计算机应用的普及及软件技术的发展,CAD技术得到了广泛发展。CAD不仅可以替代人工完成繁琐的绘图工作,更重要的是可以进行设计方案选择和大件整机的静、动态特性分析、计算、预测及优化设计,可以对整机各工作部件进行动态模拟仿真。在模块化的基础上在设计阶段就可以看出产品的三维几何模型和逼真的色彩。采用CAD,还可以大大提高工作效率,提高设计的一次成功率,从而缩短试制周期,降低设计成本,提高市场竞争能力。

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