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数控机床(CNC机床)的工作原理是通过计算机控制系统,将加工程序转化为机床控制信号,控制机床在三维空间内进行各种运动和加工操作,从而实现对工件的加工。具体来说,数控机床的工作过程可以分为以下几个步骤:
接收和处理加工程序:数控系统接收通过输入装置以数字和字符编码方式记录的加工程序。这些程序包括零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能等。
翻译加工程序:数控系统将接收到的加工程序(NC代码)翻译为计算机能识别的机器码。机器码是一种二进制文件,可以直接为CNC硬件所识别和使用。
发出控制信号:数控系统将机器码转换为控制信号,控制机床的各个部分进行相应的操作。例如,控制机床的主轴和进给机构的运动,实现刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和进给速度等。
执行加工操作:在数控装置的控制下,驱动装置通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给的驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
反馈和调整:在加工过程中,检测反馈装置会实时监测机床的状态和加工情况,并将信息反馈给数控装置,以便进行必要的调整和优化。
数控机床的组成部分包括主机、数控装置、驱动装置、辅助装置以及编程和其他附属装备:
主机:包括机身、立柱、主轴、进给机构等机械部件,主要用于完成各种切削加工。
数控装置:包括硬件(如印刷电路板、显示器、键盘等)和相应的软件,用于输入、存储和处理加工程序。
驱动装置:包括主轴驱动单元、进给单元等,通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给的驱动。
辅助装置:如冷却、排屑、润滑、照明等装置,保证机床的正常运行。
编程及其他附属装备:用于在机外进行零件的程序编制、存储等。