高精度數(shù)控車床的難點(diǎn)有哪些？
點(diǎn)擊次數(shù)：5624 更新時(shí)間：2019-07-02
高精度數(shù)控車床之所以能夠達(dá)到比普通機(jī)床高得多的精度，根本的區(qū)別在于CNC和步進(jìn)電機(jī)（或者說(shuō)伺服系統(tǒng)） CNC形象點(diǎn)來(lái)說(shuō)，就是將需要加工零件的走刀進(jìn)行“數(shù)字化”。對(duì)于我們現(xiàn)有的靈活的五軸加工中心來(lái)說(shuō)，高精度數(shù)控車床一個(gè)加工中心本來(lái)只能夠進(jìn)行三軸進(jìn)給和兩軸旋轉(zhuǎn)，但之所以能夠加工出復(fù)雜曲面，關(guān)鍵就在于軸之間的“聯(lián)動(dòng)”——即軸與軸之間的相互配合。本質(zhì)上這種聯(lián)動(dòng)，需要的是數(shù)學(xué)和編程水平。
難點(diǎn)則是插補(bǔ)，計(jì)算機(jī)是只能走直線的，而我們需要的則是很多非常復(fù)雜的曲線，因此人們用“足夠密集”的折線來(lái)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(jìn)電機(jī)，這里又涉及到PLC，然后隨著頻率提高，進(jìn)給速度的提高，我們的插補(bǔ)又要求“實(shí)時(shí)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(fù)雜化，對(duì)整個(gè)閉環(huán)的反饋?lái)憫?yīng)時(shí)間又是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
難點(diǎn)是反饋，有一定水平的高精度數(shù)控車床本身一定是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，即對(duì)輸入端的控制，其中以全位置閉環(huán)為，利用光柵尺輸出信號(hào)直接對(duì)絲杠的實(shí)際位置進(jìn)行控制，這里就涉及到光柵尺的設(shè)計(jì)制造工藝水平了。
以上三點(diǎn)是對(duì)于“數(shù)控”部分的難點(diǎn)，基本上都是數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)方面的難點(diǎn)，再加上一些信號(hào)和控制方面的問(wèn)題，下面說(shuō)下純機(jī)械方面的困難。
純機(jī)械方面其實(shí)非常復(fù)雜，有一門(mén)課叫做機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)，就是專門(mén)研究機(jī)床加工中的各種誤差影響，高精度數(shù)控車床這里只是簡(jiǎn)單說(shuō)幾個(gè)重點(diǎn)：
1，各種軸、絲杠和導(dǎo)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(zhì)量影響機(jī)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(jī)床的精度上限。
2，軸承：決定了各種軸類部件的工作質(zhì)量，滾動(dòng)體的質(zhì)量直接決定軸承的工作壽命和質(zhì)量，這里涉及到滾動(dòng)體的材質(zhì)及其加工工藝，好的材料是好軸承的一半。
3，刀具：這個(gè)和軸承類似，實(shí)際上主要就是材料問(wèn)題，而且除開(kāi)材料，光是刀具的幾何形狀的選擇，就能出一本厚厚的書(shū)了。以前的大學(xué)機(jī)制專業(yè)，甚至還有刀具這門(mén)課。
4，電機(jī)：這里特指伺服電機(jī)，伺服電機(jī)直接影響輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，伺服電機(jī)更像是一臺(tái)微型機(jī)床，同樣的，其質(zhì)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(shè)計(jì)）。電機(jī)方面了解不多，據(jù)說(shuō)硬件由于我們本身是稀土大國(guó)，因此永磁體問(wèn)題不算大，主要難點(diǎn)出來(lái)控制器的程序設(shè)計(jì)等等軟件方面。
5，裝配：這個(gè)我反倒覺(jué)得是和國(guó)外差距大的，經(jīng)驗(yàn)老道的裝配技師太少了，就算你有全套的零件，一個(gè)稍微差點(diǎn)的裝配工人就能把這臺(tái)機(jī)床打到。的裝配工人，能用的零件裝配起一臺(tái)機(jī)床。沒(méi)辦法，這個(gè)只能靠時(shí)間來(lái)積累經(jīng)驗(yàn)。
6，其他：如各種大型零件（床身、箱體等等）的時(shí)效處理，現(xiàn)在我國(guó)的噴丸技術(shù)還不錯(cuò)，這也是人工時(shí)效的一個(gè)方法，當(dāng)然也有很多其他的人工時(shí)效方法，自然時(shí)效現(xiàn)在也就是個(gè)；機(jī)床的制造使用環(huán)境——大的敵人就是溫度，恒溫車間是稍微有點(diǎn)野心的機(jī)床企業(yè)所*的，再就是車間的土地平整夯實(shí)，減小振動(dòng)，濕度控制等等。這些是我們可以靠砸錢砸起來(lái)的。
高精度數(shù)控車床與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)：
1、對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)，適應(yīng)模具等產(chǎn)品單件生產(chǎn)的特點(diǎn)，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(wěn)定的加工質(zhì)量；
3、可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；
4、加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；
5、機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3~5倍）；
6、機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；
7、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼處理、傳遞信息，使用了計(jì)算機(jī)控制方法，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造及管理一體化奠定了基礎(chǔ)；
8、高精度數(shù)控車床對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高；
9、可靠性高。