數控機床的剖析

數控機床解剖說明

機械師和生產車間主管都喜歡數控機床。一臺數控機床可以在生產線中的三到十幾個工作站之間更換。時間、金錢、提高產量、數量和質量使每一個制造商的夢想成真。那么，什么是數控機床，它做什么，它是如何取得如此大的效果呢？

以16世紀思想為基礎的21世紀技術

幾個世紀前，工匠們想出了一種方法，使手工制作的家具、工具、器皿和其他常用的工具更容易建造，一旦完成，就更加統一。他們做了“夾具”，使工作材料保持到位，而工匠們執行他的任務。車床、鉆頭和原始路由器一次次地出現了一致的大小和更好的質量工件。隨著時間的推移，技術和力量逐漸進入畫面，現代數控機床的發展也隨之出現。請看我們前面的文章，以更深入地了解數控機床的歷史。

數控系統的定義

“CNC”一詞是“計算機數字控制”的縮寫。計算機在他們的嬰兒期，當麻省理工學院的一個工程師發明了第一臺由計算機信號控制的機器在1950年代初。該樣機可快速適應車床、鉆機、路由器等單功能機床車間設備，生產出統一制造的工件，不受人為控制。隨著計算機變得更加復雜，運行生產機器的程序也變得更加復雜。隨著計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）程序的出現，數控機床的技術也有了長足的進步。

軸對軸：數控能力如何增長

工具在工件上移動的每一個方向都稱為“軸”。每個軸方向都有字母名稱。從工作區域前部移動到后部的工具稱為“X軸”。側對側運動為“Y軸”。上下運動稱為“Z軸”。第一臺現代數控機床通過將計算機控制機床在工件上的運動，從而處理這三個軸方向。

直到幾年前，一臺三軸數控機床才全部可用，直到四、五軸機床開發出來。突然間，CNC的能力增加了10倍。加工操作不再局限于工件外表面的加工。在21世紀，數控機床可以在工件內部工作。

數控機床的解剖：它們有哪些零件？

數控機床操作所需的零件是舊術語和現代技術術語的混合體。數控機床具有使其作為一個單元工作的特定屬性，包括：

傳動系統

每臺數控機床都有電機、傳動帶、氣動臂和其他裝置，用于為刀具提供動力，將其定位到要完成加工的準確位置，將刀具穿過工作面，并在下一個刀具投入工作前將刀具放回刀具箱。

主軸

將刀具連接到車削刀具的工作驅動裝置上的位置稱為“主軸”。與你祖父多年前所知道的主軸并不完全相同，但這個名字一直是工具的電源連接點。機械師曾經將每個刀具與主軸連接和斷開的工作已經自動化，不再需要工人，提高了生產率和安全性。

床

“床”是工件附著的載體，用于精確定位工件以便進行加工。工件附著在床身上，這樣在加工時就不會移動。

計算機輔助設計

“零件程序”是一種計算機編碼語言，它告訴機器使用什么工具以及如何使用它，是計算機輔助設計（CAD）程序在計算機上構造工件的結果。CAD設計的規格和測量告訴CNC機器在何處以及如何執行其功能。

程序輸入

控制數控機床功能的指令是一個輸入數控機床控制單元（MCU）的計算機程序。程序確定哪些工具執行生產指定生產零件所需的功能。

機器控制單元

解釋計算機命令并將這些命令轉換為特定機器功能的大腦稱為機器控制單元或MCU。輸入設計與零件程序相結合，成為數控機床使用正確刀具完成所需工件切削的方向。

數控技術不斷進步

隨著數控加工在生產環境中的能力越來越受到重視，將更高的生產率和復雜度融入到機器功能中。能夠在任何方向和任何工具組件上移動工件內外，使數控技術成為許多數控制造企業的焦點。