數(shù)控加工(numerical control machining),是指在數(shù)控機床上進行零件加工的一種工藝方法,數(shù)控機床加工與傳統(tǒng)機床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的,但也發(fā)生了明顯的變化。用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機械加工方法。它是解決零件品種多變、批量小、形狀復雜、精度高等問題和實現(xiàn)化和自動化加工的有效途徑。
數(shù)控機床是一種用計算機來控制的機床,用來控制機床的計算機,不管是專用計算機、還是通用計算機都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機床的運動和輔助動作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由程序員根據(jù)工件的材質(zhì)、加工要求、機床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式(數(shù)控語言或符號)編制的。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運行或終斷信息來控制機床的各種運動。當零件的加工程序結束時,機床便會自動停止。任何一種數(shù)控機床,在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒有輸入程序指令,數(shù)控機床就不能工作。機床的受控動作大致包括機床的起動、停止;主軸的啟停、旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速的變換;進給運動的方向、速度、方式;刀具的選擇、長度和半徑的補償;刀具的更換,冷卻液的開起、關閉等。
數(shù)控技術起源于航空工業(yè)的需要,20世紀40年代后期,美國一家直升機公司提出了。
數(shù)控機床的初始設想,1952年美國麻省理工學院研制出三坐標數(shù)控銑床。50年代中期這種數(shù)控銑床已用于加工飛機零件。60年代,數(shù)控系統(tǒng)和程序編制工作日益成熟和完善,數(shù)控機床已被用于各個工業(yè)部門,但航空航天工業(yè)始終是數(shù)控機床的用戶。一些大的航空工廠配有數(shù)百臺數(shù)控機床,其中以切削機床為主。數(shù)控加工的零件有飛機和火箭的整體壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋槳以及航空發(fā)動機的機匣、軸、盤、葉片的模具型腔和液體火箭發(fā)動機燃燒室的特型腔面等。數(shù)控機床發(fā)展的初期是以連續(xù)軌跡的數(shù)控機床為主,連續(xù)軌跡控制。
連續(xù)軌跡控制又稱輪廓控制,要求刀具相對于零件按規(guī)定軌跡運動。以后又大力發(fā)展點位控制數(shù)控機床。點位控制是指刀具從某一點向另一點移動,只要后能準確地到達目標而不管移動路線如何。
被加工零件的數(shù)控加工工藝性問題涉及面很廣,下面結合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。
1、尺寸標注應符合數(shù)控加工的特點
在數(shù)控編程中,所有點、線、面的尺寸和位置都是以編程原點為基準的。因此零件圖上直接給出坐標尺寸,或盡量以同一基準引注尺寸。
2、幾何要素的條件應完整、準確
在程序編制中,編程人員必須充分掌握構成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關系。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義,手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標,無論哪一點不明確或不確定,編程都無法進行。但由于零件設計人員在設計過程中考慮不周或被忽略,常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚,如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。所以在審查與分析圖紙時,一定要仔細,發(fā)現(xiàn)問題及時與設計人員聯(lián)系。
3、定位基準可靠
在數(shù)控加工中,加工工序往往較集中,以同一基準定位十分重要。因此往往需要設置一些輔助基準,或在毛坯上增加一些工藝凸臺。
4、統(tǒng)一幾何類型或尺寸
零件的外形、內(nèi)腔采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸,這樣可以減少換刀次數(shù),還可能應用控制程序或?qū)S贸绦蛞钥s短程序長度。零件的形狀盡可能對稱,便于利用數(shù)控機床的鏡向加工功能來編程,以節(jié)省編程時間。