CNC精密零件加工分析了CNC的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)
一、CNC精密零件加工——CNC的優(yōu)勢(shì)：
可編程邏輯控制器(Programmable Logical Controller,簡(jiǎn)稱PLC)也是一種以傲處理器為墓礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置，又稱為可編程控制器(ProgrammableController,簡(jiǎn)稱PC)或可編程機(jī)床控制器(Programmable Machine Controller,簡(jiǎn)稱PMC)，用于完成數(shù)控機(jī)床的各種邏輯運(yùn)算和順序控制，如機(jī)床啟停、工件裝夾、刀具更換、冷卻液開關(guān)等輔助動(dòng)作。PLC還接受機(jī)床操作面板的指令:一方面直接控制機(jī)床的動(dòng)作;另一方面將有關(guān)指令送往CNC，用于加工過程控創(chuàng)。CNC系統(tǒng)中的PLC有內(nèi)置型和獨(dú)立型。內(nèi)I型PLC與CNC是組合在一起設(shè)計(jì)的，又稱集成型，是CNC的一部分;獨(dú)立型PLC由獨(dú)立的專業(yè)廠生產(chǎn)，又稱外裝型。
數(shù)控機(jī)床的操作是通過人機(jī)操作面板實(shí)現(xiàn)的，人機(jī)操作面板由數(shù)控面板和機(jī)床面板組成。
數(shù)控面板是數(shù)控系統(tǒng)的操作面板，由顯示器和手動(dòng)數(shù)據(jù)抽入(Manual DataInput,簡(jiǎn)稱MDI)健盤組成，又稱為MD】面板。顯示器的下部常設(shè)有菜單選擇健，用于選擇菜單。健盤除各種符號(hào)健、數(shù)字健和功能健外，還可以設(shè)!用戶定義健等。操作人員可以通過健盤和顯示器.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理，對(duì)數(shù)控程序及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)和編輯修改。在加工中，屏幕可以動(dòng)態(tài)地顯示系統(tǒng)狀態(tài)和故障診斷報(bào)苦等。此外，數(shù)控程序及數(shù)據(jù)還可以通過磁盤或通訊接口箱入。
機(jī)床操作面板主要用于手動(dòng)方式下對(duì)機(jī)床的操作.以及自動(dòng)方式下對(duì)機(jī)床的操作或千預(yù)。其上有各種按鈕與選擇開關(guān)，用于機(jī)床及輔助裝里的啟停、加工方式選擇、速度倍率選擇等;還有數(shù)碼管及信號(hào)顯示等。中、小型數(shù)控機(jī)床的操作面板常和數(shù)控面板做成一個(gè)整體，但二者之間有明顯界限。數(shù)控系統(tǒng)的通訊接口，如串行接口，常設(shè)且在機(jī)床操作面板上。
二、CNC精密零件加工——CNC的發(fā)展趨勢(shì)：
進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。總體而言，數(shù)控車床呈現(xiàn)以下三個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：
1. 高速、高精密化
高速、精密是機(jī)床發(fā)展永恒的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，對(duì)零件加工的精度和表面質(zhì)量的要求也愈來愈高。為滿足這個(gè)復(fù)雜多變市場(chǎng)的需求，當(dāng)前機(jī)床正向高速切削、干切削和準(zhǔn)干切削方向發(fā)展，加工精度也在不斷地提高。另一方面，電主軸和直線電機(jī)的成功應(yīng)用，陶瓷滾珠軸承、高精度大導(dǎo)程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強(qiáng)冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機(jī)床功能部件的面市，也為機(jī)床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。
數(shù)控車床采用電主軸，取消了皮帶、帶輪和齒輪等環(huán)節(jié)，大大減少了主傳動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高了主軸動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和工作精度，徹底解決了主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)皮帶和帶輪等傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲問題。采用電主軸結(jié)構(gòu)可使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到10000r/min以上。
直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)速度高，加減速特性好，有優(yōu)越的響應(yīng)特性和跟隨精度。用直線電機(jī)作伺服驅(qū)動(dòng)，省去了滾珠絲杠這一中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，消除了傳動(dòng)間隙(包括反向間隙)，運(yùn)動(dòng)慣量小，系統(tǒng)剛性好，在高速下能精密定位，從而極大地提高了伺服精度。
直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，由于其具有各向間隙為零和非常小的滾動(dòng)摩擦，磨損小，發(fā)熱可忽略不計(jì)，有非常好的熱穩(wěn)定性，提高了全程的定位精度和重復(fù)定位精度。通過直線電機(jī)和直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的應(yīng)用，可使機(jī)床的快速移動(dòng)速度由10～20m/mim提高到60～80m/min，最高高達(dá)120m/min。
2.高可靠性
數(shù)控機(jī)床的可靠性是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)。數(shù)控機(jī)床能否發(fā)揮其高性能、高精度和高效率，并獲得良好的效益，關(guān)鍵取決于其可靠性的高低。
3. 數(shù)控車床設(shè)計(jì)CAD化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及及軟件技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)得到了廣泛發(fā)展。CAD不僅可以替代人工完成繁瑣的繪圖工作，更重要的是可以進(jìn)行設(shè)計(jì)方案選擇和大件整機(jī)的靜、動(dòng)態(tài)特性分析、計(jì)算、預(yù)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以對(duì)整機(jī)各工作部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬仿真。在模塊化的基礎(chǔ)上在設(shè)計(jì)階段就可以看出產(chǎn)品的三維幾何模型和逼真的色彩。采用CAD，還可以大大提高工作效率，提高設(shè)計(jì)的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設(shè)計(jì)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
