二手cnc數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一,它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置,幾十年來一直受到世界各國的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。普通車床經(jīng)濟(jì)實(shí)用,仍然在國民生產(chǎn)中占有一席之地。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出了高精度、高復(fù)雜性的要求,而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快,這對(duì)機(jī)床設(shè)備不僅提出了精度和效率的要求,而且也對(duì)其提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機(jī)床就是針對(duì)這種要求而產(chǎn)生的一種新型自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)于一體,是高度機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機(jī)電一體化的重要組成部分,是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床體現(xiàn)了當(dāng)前世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)步的主流,是衡量機(jī)械制造工藝水平的重要指標(biāo),在柔性生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)集成制造等先進(jìn)制造技術(shù)中起著重要的基礎(chǔ)核心作用。
與普通機(jī)床相比,數(shù)控機(jī)床具有的特點(diǎn):
1)由于二手cnc數(shù)控車床刀架的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)分別由兩臺(tái)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),所以它的傳動(dòng)鏈短。不必使用掛輪、光杠等傳動(dòng)部件,用伺服電動(dòng)機(jī)直接與絲杠聯(lián)結(jié)帶動(dòng)刀架運(yùn)動(dòng)。伺服電動(dòng)機(jī)絲杠間也可以用同步皮帶副或齒輪副聯(lián)結(jié)。
2)多功能二手cnc數(shù)控車床是采用直流或交流主軸控制單元來驅(qū)動(dòng)主軸,按控制指令作無級(jí)變速,主軸之間不多級(jí)齒輪副來進(jìn)行變速。為擴(kuò)大變速范圍,現(xiàn)在一般還要通過一級(jí)齒輪副,以實(shí)現(xiàn)分段無級(jí)調(diào)速,即使這樣,床頭箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)已比傳統(tǒng)車床簡(jiǎn)單得多。二手cnc數(shù)控車床的另一個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是剛度大,這是為了與控制系統(tǒng)的高精度控制相匹配,以便適應(yīng)高精度的加工。
3)二手cnc數(shù)控車床的第三個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是輕拖動(dòng)。刀架移動(dòng)一般采用滾珠絲杠副。滾珠絲杠副是二手cnc數(shù)控車床的關(guān)鍵機(jī)械部件之一,滾珠絲杠兩端安裝的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承是專用鈾承,它的壓力角比常用的向心推力球輛承要大得多。這種專用軸承配對(duì)安裝,是選配的,在軸承出廠時(shí)就是成對(duì)的。
4)為了拖動(dòng)輕便,二手cnc數(shù)控車床的潤(rùn)滑都比較充分,大部分采用油霧自動(dòng)潤(rùn)滑。
5)由于數(shù)控機(jī)床的價(jià)格較高、控制系統(tǒng)的壽命較長(zhǎng),所以二手cnc數(shù)控車床的滑動(dòng)導(dǎo)軌也要求耐磨性好。二手cnc數(shù)控車床一般采用鑲鋼導(dǎo)軌,這樣機(jī)床精度保持的時(shí)間就比較長(zhǎng),其使用壽命也可延長(zhǎng)很多。
5)二手cnc數(shù)控車床還具有加工冷卻充分、防護(hù)較嚴(yán)密等特點(diǎn),自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一般都處于全封閉或半封閉狀態(tài)。
6)二手cnc數(shù)控車床一般還配有自動(dòng)排屑裝置。
數(shù)控機(jī)床新技術(shù)
1)電主軸:是Z近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù),它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起,將會(huì)把高速加工推向一個(gè)新時(shí)代。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤(rùn)滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。
電主軸所融合的技術(shù):
高速軸承技術(shù):電主軸通常采用復(fù)合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍;有時(shí)也采用電磁懸浮軸承或靜承,內(nèi)外圈不接觸,理論上壽命無限;
高速電機(jī)技術(shù):電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分,理論上可以把電主軸看作一臺(tái)高速電動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動(dòng)平衡;
潤(rùn)滑:電主軸的潤(rùn)滑一般采用定時(shí)定量油氣潤(rùn)滑;也可以采用脂潤(rùn)滑,但相應(yīng)的速度要打折扣。所謂定時(shí),就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油。所謂定量,就是通過一個(gè)叫定量閥的器件,地控制每次潤(rùn)滑油的油量。而油氣潤(rùn)滑,指的是潤(rùn)滑油在壓縮空氣的攜帶下,被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要,太少,起不到潤(rùn)滑作用;太多,在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因油的阻力而發(fā)熱。
2)精密高速滾珠絲杠
新產(chǎn)品屬小螺距(旋轉(zhuǎn)一周的移動(dòng)量,Lead)型,主要用于加工重視精度的模具等的機(jī)床。近年來,此類高速精密加工機(jī)床,基于改善作業(yè)環(huán)境等方面的考慮,日益要求及低振動(dòng)化。
采用滾珠可順暢循環(huán)的“SRC循環(huán)方式”機(jī)構(gòu),在將噪聲及振動(dòng)控制在容許范圍內(nèi)的條件下,使Z大dn值(軸徑d(mm)×轉(zhuǎn)速n(min-1))達(dá)到了16萬,比原來的"管循環(huán)方式"提高了約20%。由此,使Z大進(jìn)給速度達(dá)到了48m/min(軸徑為40mm、螺距為12mm時(shí))。并且,采用SRC循環(huán)方式還使噪聲Z大降低了6dB(A),振動(dòng)也減小至原來的一半左右。
數(shù)控機(jī)床發(fā)展新趨勢(shì)
制造技術(shù)不斷興起,超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用,柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟,對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床正在朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。
1.高速度、高精度化速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個(gè)重要指標(biāo),它直接關(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前,數(shù)控系統(tǒng)采用位數(shù)、頻率更高的處理器,以提高系統(tǒng)的基本運(yùn)算速度。同時(shí),采用超大規(guī)模的集成電路和多微處理器結(jié)構(gòu),以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力,即提高插補(bǔ)運(yùn)算的速度和精度。并采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)的直線伺服進(jìn)給方式,其高速度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性相當(dāng)優(yōu)越。采用前饋控制技術(shù),使追蹤滯后誤差大大減小,從而改善拐角切削的加工精度。
為適應(yīng)超高速加工的要求,數(shù)控機(jī)床采用主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式,實(shí)現(xiàn)了變頻電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸一體化,主軸電機(jī)的軸承采用磁浮軸承、液體動(dòng)靜承或陶瓷滾動(dòng)軸承等形式。目前,陶瓷刀具和金剛石涂層刀具已開始得到應(yīng)用。
2.多功能化配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)(刀庫容量可達(dá)100把以上)的各類加工中心,能在同一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)實(shí)現(xiàn)銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴(kuò)孔、攻螺紋等多種工序加工,現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床還采用了多主軸、多面體切削,即同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的不同部位進(jìn)行不同方式的切削加工。數(shù)控系統(tǒng)由于采用了多CPU結(jié)構(gòu)和分級(jí)中斷控制方式,即可在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)進(jìn)行零件加工和程序編制,實(shí)現(xiàn)所謂的“前臺(tái)加工,后臺(tái)編輯”。為了適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的要求,數(shù)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)距離串行接口,甚至可以聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床之間的數(shù)據(jù)通信,也可以直接對(duì)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制。
3.智能化現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床將引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù),根據(jù)切削條件的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù),使加工過程中能保持Z佳工作狀態(tài),從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度,同時(shí)也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率。具有自診斷、自修復(fù)功能,在整個(gè)工作狀態(tài)中,系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)二手cnc系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷、檢查。一旦出現(xiàn)故障時(shí),立即采用停機(jī)等措施,并進(jìn)行故障報(bào)警,提示發(fā)生故障的部位、原因等。還可以自動(dòng)使故障模塊脫機(jī),而接通備用模塊,以確保無人化工作環(huán)境的要求。為實(shí)現(xiàn)更高的故障診斷要求,其發(fā)展趨勢(shì)是采用人工智能專家診斷系統(tǒng)。
4.數(shù)控編程自動(dòng)化隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,目前CAD/CAM圖形交互式自動(dòng)編程已得到較多的應(yīng)用,是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣,再經(jīng)計(jì)算機(jī)內(nèi)的刀具軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和后置處理,從而自動(dòng)生成NC零件加工程序,以實(shí)現(xiàn)CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)前又出現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM集成的全自動(dòng)編程方式,它與CAD/CAM系統(tǒng)編程的Z大區(qū)別是其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與,直接從系統(tǒng)內(nèi)的CAPP數(shù)據(jù)庫獲得。
5.可靠性Z大化數(shù)控機(jī)床的可靠性一直是用戶Z關(guān)心的主要指標(biāo)。數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片,利用大規(guī)?;虺笠?guī)模的專用及混合式集成電路,以減少元器件的數(shù)量,來提高可靠性。通過硬件功能軟件化,以適應(yīng)各種控制功能的要求,同時(shí)采用硬件結(jié)構(gòu)機(jī)床本體的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化及系列化,使得既提高硬件生產(chǎn)批量,又便于組織生產(chǎn)和質(zhì)量把關(guān)。還通過自動(dòng)運(yùn)行啟動(dòng)診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)硬件、軟件和各種外部設(shè)備進(jìn)行故障診斷和報(bào)警。利用報(bào)警提示,及時(shí)排除故障;利用容錯(cuò)技術(shù),對(duì)重要部件采用“冗余”設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)故障自恢復(fù);利用各種測(cè)試、監(jiān)控技術(shù),當(dāng)生產(chǎn)超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時(shí),自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。
6.控制系統(tǒng)小型化數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機(jī)、電裝置結(jié)合為一體。目前主要采用超大規(guī)模集成元件、多層印刷電路板,采用三維安裝方法,使電子元器件得以高密度安裝,較大規(guī)??s小系統(tǒng)的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統(tǒng)的陰極射線管,將使數(shù)控操作系統(tǒng)進(jìn)一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機(jī)床設(shè)備上,更便于對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作使用。