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正代機械(昆山)有限公司

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高精度數控車床的難點有哪些?
點擊次數:5890 更新時間:2019-07-02
   高精度數控車床之所以能夠達到比普通機床高得多的精度,根本的區別在于CNC和步進電機(或者說伺服系統) CNC形象點來說,就是將需要加工零件的走刀進行“數字化”。對于我們現有的靈活的五軸加工中心來說,高精度數控車床一個加工中心本來只能夠進行三軸進給和兩軸旋轉,但之所以能夠加工出復雜曲面,關鍵就在于軸之間的“聯動”——即軸與軸之間的相互配合。本質上這種聯動,需要的是數學和編程水平。
 
  難點則是插補,計算機是只能走直線的,而我們需要的則是很多非常復雜的曲線,因此人們用“足夠密集”的折線來逼近曲線,而足夠密集的曲線就需要我們有更高脈沖的步進電機,這里又涉及到PLC,然后隨著頻率提高,進給速度的提高,我們的插補又要求“實時性”和快速反饋,這里又涉及到控制器的智能化,算法又不可避免的復雜化,對整個閉環的反饋響應時間又是一個巨大的挑戰。
 
  難點是反饋,有一定水平的高精度數控車床本身一定是一個閉環系統,即對輸入端的控制,其中以全位置閉環為,利用光柵尺輸出信號直接對絲杠的實際位置進行控制,這里就涉及到光柵尺的設計制造工藝水平了。
 
  以上三點是對于“數控”部分的難點,基本上都是數學和計算機方面的難點,再加上一些信號和控制方面的問題,下面說下純機械方面的困難。
 
  純機械方面其實非常復雜,有一門課叫做機械設計制造基礎,就是專門研究機床加工中的各種誤差影響,高精度數控車床這里只是簡單說幾個重點:
 
  1,各種軸、絲杠和導軌:本身制造精度——如同軸度、撓度、平直度等等,這些零件的制造質量影響機床的加工精度,一般需要較好的車床銑床,特別是高精磨床,磨床一般決定了你能制造機床的精度上限。
 
  2,軸承:決定了各種軸類部件的工作質量,滾動體的質量直接決定軸承的工作壽命和質量,這里涉及到滾動體的材質及其加工工藝,好的材料是好軸承的一半。
 
  3,刀具:這個和軸承類似,實際上主要就是材料問題,而且除開材料,光是刀具的幾何形狀的選擇,就能出一本厚厚的書了。以前的大學機制專業,甚至還有刀具這門課。
 
  4,電機:這里特指伺服電機,伺服電機直接影響輸出的轉矩和轉速,伺服電機更像是一臺微型機床,同樣的,其質量分為控制器等等(軟件),永磁體、線圈等等(硬件),槽滿率等等(設計)。電機方面了解不多,據說硬件由于我們本身是稀土大國,因此永磁體問題不算大,主要難點出來控制器的程序設計等等軟件方面。
 
  5,裝配:這個我反倒覺得是和國外差距大的,經驗老道的裝配技師太少了,就算你有全套的零件,一個稍微差點的裝配工人就能把這臺機床打到。的裝配工人,能用的零件裝配起一臺機床。沒辦法,這個只能靠時間來積累經驗。
 
  6,其他:如各種大型零件(床身、箱體等等)的時效處理,現在我國的噴丸技術還不錯,這也是人工時效的一個方法,當然也有很多其他的人工時效方法,自然時效現在也就是個;機床的制造使用環境——大的敵人就是溫度,恒溫車間是稍微有點野心的機床企業所*的,再就是車間的土地平整夯實,減小振動,濕度控制等等。這些是我們可以靠砸錢砸起來的。
 
  高精度數控車床與普通機床相比,數控機床有如下特點:
 
  1、對加工對象的適應性強,適應模具等產品單件生產的特點,為模具的制造提供了合適的加工方法;
 
  2、加工精度高+/-0.005-0.01mm,具有穩定的加工質量;
 
  3、可進行多坐標的聯動,能加工形狀復雜的零件;
 
  4、加工零件改變時,一般只需要更改數控程序,可節省生產準備時間;
 
  5、機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高(一般為普通機床的3~5倍);
 
  6、機床自動化程度高,可以減輕勞動強度;
 
  7、有利于生產管理的現代化。數控機床使用數字信息與標準代碼處理、傳遞信息,使用了計算機控制方法,為計算機輔助設計、制造及管理一體化奠定了基礎;
 
  8、高精度數控車床對操作人員的素質要求較高,對維修人員的技術要求更高;
 
  9、可靠性高。
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