什么是 CNC？

CNC數(shù)控機(jī)床是利用計(jì)算機(jī)對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行程序控制的自動化設(shè)備，是集傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)于一體的智能制造系統(tǒng)，具有高精度、高效、自動化的特點(diǎn)，在現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。

嚴(yán)格遵守術(shù)語，縮寫 NC 和 CNC 的含義有所不同。NC 代表原始的數(shù)控技術(shù)，而縮寫 CNC 代表較新的計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，這是其較老的相對技術(shù)的現(xiàn)代衍生品。然而，在實(shí)踐中，CNC 是首選縮寫。為了闡明每個(gè)術(shù)語的正確用法，請查看 NC 和 CNC 系統(tǒng)之間的主要區(qū)別。

數(shù)控加工消除了大多數(shù)不一致性。它不需要與機(jī)械加工相同的物理參與。數(shù)控加工不需要任何杠桿、刻度盤或手柄，至少與傳統(tǒng)加工不同。零件程序一旦得到驗(yàn)證，就可以多次使用，始終返回一致的結(jié)果。這并不意味著沒有限制因素。切削刀具確實(shí)會磨損，一批材料毛坯與另一批材料毛坯不相同，設(shè)置也可能不同。在必要時(shí)，應(yīng)考慮并補(bǔ)償這些因素。

數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)并不意味著所有手動加工工具的瞬間甚至長期消亡。有時(shí)傳統(tǒng)加工方法比計(jì)算機(jī)化方法更可取。例如，一個(gè)簡單的一次性工作在手動加工工具上可能比在 數(shù)控機(jī)床某些類型的加工作業(yè)將受益于手動或半自動加工，而不是數(shù)控加工。自動機(jī)床并非旨在取代每臺手動機(jī)器，而只是對它們進(jìn)行補(bǔ)充。在許多情況下，某些加工是否在計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器上進(jìn)行的決定取決于所需零件的數(shù)量，而不是其他因素。雖然批量加工的零件數(shù)量始終是重要標(biāo)準(zhǔn)，但它絕不應(yīng)該是唯一因素。

還應(yīng)考慮零件的復(fù)雜性、公差和所需的表面光潔度。單個(gè)復(fù)雜零件可從計(jì)算機(jī)數(shù)控加工中獲益，而 50 個(gè)相對簡單的零件則不會。請記住，數(shù)控從未單獨(dú)加工過單個(gè)零件。數(shù)控只是一種過程或方法，可使機(jī)床以高效、準(zhǔn)確和一致的方式使用。

什么是數(shù)控機(jī)床？

數(shù)控機(jī)床是將計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)床結(jié)合在一起的機(jī)電一體化自動化電動工具。它按照存于計(jì)算機(jī)存儲器中的控制程序，完成部分或全部數(shù)控功能，配有接口電路和伺服驅(qū)動器的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)控控制器用數(shù)字、字符和符號組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)機(jī)床動作控制。它通?？刂莆恢谩⒔嵌?、速度等機(jī)械量和開關(guān)量。

不同類型的數(shù)控機(jī)床種類繁多。隨著技術(shù)的發(fā)展，它們的數(shù)量正在迅速增加。不可能確定所有的應(yīng)用，它們會列出一長串清單。以下是 16 年2024 種最常見的類型的列表：

輸入1。 銑床和加工中心

輸入2。 車床和車削中心

輸入3。 鉆床

輸入4。 鏜床和鏜銑床

輸入5。 電火花加工機(jī)

輸入6。 沖床和剪床

輸入7。 火焰切割機(jī)

輸入8。 CNC雕刻機(jī)

輸入9。 水刀

輸入10。 激光機(jī)

輸入11。 磨床

輸入12。 焊接機(jī)

輸入13。 折彎機(jī)

輸入14。 繞線機(jī)

輸入15。 紡紗機(jī)

輸入16。 等離子切割機(jī)

數(shù)控加工中心和車床在工業(yè)中的安裝數(shù)量占主導(dǎo)地位。這兩組幾乎平分市場。根據(jù)其需求，某些行業(yè)可能對某一組的需求更高。必須記住，車床有很多種，加工中心也有很多種。但是，立式機(jī)床的編程過程與臥式機(jī)床或簡單的數(shù)控銑床的編程過程相似。即使在不同的組之間，也存在大量的通用應(yīng)用，編程過程通常相同。例如，用立銑刀銑削的輪廓與用線切割的輪廓有很多共同之處。

數(shù)控銑床和數(shù)控加工中心

銑床的標(biāo)準(zhǔn)軸數(shù)為 3 個(gè)，即 X、Y 和 Z 軸。銑削系統(tǒng)上設(shè)置的部分是所有切削刀具旋轉(zhuǎn)，它可以上下移動（或進(jìn)出），但它并不物理地跟隨刀具路徑。

數(shù)控銑床 通常是小型、簡單的電動工具，沒有工具更換器或其他自動功能。它們的額定功率通常很低。在工業(yè)中，它們用于工具室工作、維護(hù)目的或小部件生產(chǎn)。它們通常設(shè)計(jì)用于輪廓加工，與計(jì)算機(jī)控制的鉆頭不同。

數(shù)控加工中心比鉆頭和銑頭更受歡迎，效率更高，主要是因?yàn)樗鼈兏`活。用戶從計(jì)算機(jī)數(shù)控加工中心獲得的主要好處是能夠?qū)追N不同的操作組合成一個(gè)設(shè)置。例如，鉆孔、鏜孔、锪孔、攻絲、锪孔和輪廓銑削可以合并到一個(gè) CNC 程序中。此外，通過使用托盤自動換刀以最大限度地減少空閑時(shí)間、索引到零件的另一側(cè)、使用附加軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動以及許多其他功能，靈活性得到了增強(qiáng)，數(shù)控加工中心配有特殊軟件，可控制速度和進(jìn)給、切削刀具的壽命、自動在線測量和偏移調(diào)整以及其他提高生產(chǎn)效率和節(jié)省時(shí)間的設(shè)備。

典型的計(jì)算機(jī)數(shù)控加工中心有兩種基本設(shè)計(jì)。即立式加工中心和臥式加工中心。這兩種類型之間的主要區(qū)別在于它們可以高效完成的工作性質(zhì)。對于立式加工中心，最適合的工作類型是平面零件，要么安裝在工作臺上的夾具上，要么借助虎鉗或卡盤。需要在單個(gè)設(shè)置中加工 2 個(gè)或更多面的工作更適合在臥式加工中心上完成。一個(gè)很好的例子是泵殼和其他立方體形狀。一些小零件的多面加工也可以在配備旋轉(zhuǎn)工作臺的立式加工中心上完成。

兩種設(shè)計(jì)的編程過程相同，但水平設(shè)計(jì)增加了一個(gè)附加軸（通常是 B 軸）。該軸要么是工作臺的簡單定位軸（分度軸），要么是用于同時(shí)進(jìn)行輪廓加工的全旋轉(zhuǎn)軸。

本手冊主要介紹立式加工中心的應(yīng)用，其中有一節(jié)專門介紹臥式設(shè)置和加工。編程方法也適用于小型數(shù)控銑床或鉆孔和/或攻絲工具，但程序員必須承認(rèn)它們的局限性。

CNC 車床和數(shù)控車削中心

A 數(shù)控車床 通常是具有 2 個(gè)軸（垂直 X 軸和水平 Z 軸）的機(jī)床。車床與銑床的主要區(qū)別在于，零件圍繞機(jī)床中心線旋轉(zhuǎn)。此外，切削刀具通常是固定的，安裝在滑動轉(zhuǎn)塔中。切削刀具遵循編程刀具路徑的輪廓。對于帶有銑削附件（即所謂的動力刀具）的數(shù)控車床，銑削刀具有自己的電機(jī)，并且在主軸靜止時(shí)旋轉(zhuǎn)。

您將會看到具有現(xiàn)代設(shè)計(jì)的臥式車床和立式車床。與立式車床相比，臥式車床是最受歡迎的類型，但是這兩類車床都有這兩種類型。例如，臥式車床中典型的計(jì)算機(jī)控制車床可以設(shè)計(jì)成平床身或斜床身，有棒料類型、卡盤類型或通用類型。除了這些組合或許多附件之外，計(jì)算機(jī)數(shù)控車床還提供了一種極其靈活的電動工具。通常，尾座、穩(wěn)定架或隨動架、零件接料器、拉出手指甚至第三軸銑削附件等附件都是自動車床的常用部件。計(jì)算機(jī)控制車床用途廣泛，事實(shí)上它通常被稱為數(shù)控車削中心。本手冊中的所有文本和程序示例都使用更傳統(tǒng)的術(shù)語數(shù)控車床，但仍可識別其所有現(xiàn)代功能。

數(shù)控鉆床和鉆機(jī)

CNC 鉆床是一種計(jì)算機(jī)控制的電動工具，用于在基材上鉆孔、攻絲、鉸孔。下面列出了 7 種最常見的 CNC 鉆頭類型。

? 立式鉆床：工作臺和主軸箱可在立柱上垂直移動，用于加工中小型工件。

? 臺式鉆機(jī)：簡稱臺式鉆機(jī)。小型 3D 鉆頭最大鉆孔直徑為12-15mm，安裝在鉗工臺上，多用于手工鉆孔，常用于加工小型工件的小孔。

? 搖臂鉆：主軸箱可在搖臂上移動，搖臂可旋轉(zhuǎn)、升降，工件固定，適用于加工大型、重型、多孔的工件，在機(jī)械制造中應(yīng)用廣泛。

? 深孔鉆：用深孔鉆鉆出深度遠(yuǎn)大于直徑的孔的專門動力工具（例如槍管、炮筒、主軸等零件上的深孔），為了便于排屑和避免機(jī)床較高，一般為臥式布局，常配有冷卻液輸送裝置（從刀具內(nèi)部向切削部位輸入冷卻液）和周期性退刀排屑裝置。

? 中心孔鉆：用于加工主軸零件兩端的中心孔。

? 銑鉆床：工作臺可垂直、水平移動，鉆主軸垂直布置，鉆頭可進(jìn)行銑削加工。

? 臥式鉆床：主軸呈水平布置，床頭箱可垂直移動，一般加工效率比立式鉆床高，可同時(shí)加工多個(gè)表面。

數(shù)控鏜床和鏜銑床

數(shù)控鏜床是一種利用鏜刀在工件上加工預(yù)制孔的自動化動力機(jī)床。鏜刀的旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動，鏜刀或工件的移動為進(jìn)給運(yùn)動。主要用于加工高精度孔或一次性精加工多個(gè)孔，也可從事與孔精加工有關(guān)的其他加工表面的加工。使用不同的刀具和附件還可用于鉆、銑、切等加工。其加工精度和表面質(zhì)量比鉆頭高。

數(shù)控鏜床有臥式、落地式、金剛石鏜床、坐標(biāo)鏜床等類型。

? 臥式鏜床：應(yīng)用最多、性能最廣的鏜削刀具，適用于單件小批量生產(chǎn)及修理車間。

? 落地鏜床、落地鏜銑床：特點(diǎn)是工件固定在落地平臺上，適合加工尺寸大、重量大的工件，用于重型機(jī)械制造工廠。

? 金剛石鏜孔機(jī)：使用金剛石或硬質(zhì)合金刀具，以較小的進(jìn)給量和較高的切削速度，鏜削出精度高、表面粗糙度小的孔，主要用于大批量生產(chǎn)。

? 坐標(biāo)鏜床：具有精密的坐標(biāo)定位裝置，適用于加工形狀、尺寸、孔距精度要求高的孔，還有立式轉(zhuǎn)塔型、深孔型、汽車拖拉機(jī)修理型等。

數(shù)控電火花機(jī)

數(shù)控電火花加工機(jī)床是計(jì)算機(jī)控制的自動化動力工具，用于加工具有復(fù)雜孔型和型腔形狀的模具和零件。它用于加工各種硬脆材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼。它可以加工深孔、細(xì)孔、異形孔、深槽、窄縫和切割片。它還可以加工各種成形工具、模板和螺紋環(huán)規(guī)等工具。

它具有智能化、自適應(yīng)控制脈沖電源，并把不同材料、粗、中、精電火花加工參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)制成曲線表，以數(shù)據(jù)庫形式寫入芯片。操作者只要輸入電極、工件材料、表面粗糙度等加工條件，電動工具就能輸出最佳加工標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，并能根據(jù)給定的目標(biāo)（保證一定的表面粗糙度，提高生產(chǎn)率）連續(xù)檢測電火花加工狀態(tài)，與最佳模型（數(shù)字模型）進(jìn)行比較運(yùn)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果控制有關(guān)參數(shù)，獲得最佳加工效果。隨著工作液的污染程度和排屑情況、加工深度、加工面積等現(xiàn)場條件的變化，能自動連續(xù)調(diào)整有關(guān)脈沖參數(shù)，在表面粗糙度等加工質(zhì)量不變的前提下，達(dá)到生產(chǎn)率最高的最佳穩(wěn)定放電狀態(tài)。

電火花加工機(jī)床的類型

? 鏡面電火花機(jī)是可以加工出鏡面效果的電火花機(jī)，該電火花機(jī)無需節(jié)省模具，可直接用于生產(chǎn)，節(jié)省人工，提高效率，精度高，在精密模具的應(yīng)用上優(yōu)勢明顯。鏡面電火花機(jī)價(jià)格昂貴，價(jià)格在12,000美元到80,000美元之間。

? 塑料模具電火花加工是用于塑料模具的電火花加工，在我國比較普遍，價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛。

? 細(xì)孔電火花加工機(jī)用于鉆孔，即在模具上打一個(gè)孔。

? 還有一些特殊的電火花加工機(jī)床，例如用于石墨和鎢鋼的電火花加工機(jī)床。

? ZNC EDM，Z軸CNC，X軸和Y軸手動，是一款比較實(shí)用的EDM。

? XYZ三軸數(shù)控CNC電火花加工具有自動配模、自動尋心、自動編程、G代碼編程、三軸聯(lián)動放電等功能。

數(shù)控沖床

數(shù)控沖床是數(shù)字控制沖床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床，控制系統(tǒng)能對控制代碼或其他符號指令所規(guī)定的程序進(jìn)行邏輯處理，并對其進(jìn)行譯碼，從而使沖床動作并加工出零件。

數(shù)控沖床用于加工各種金屬薄板零件，能一次性自動完成各種復(fù)雜孔型及淺拉伸成形加工（按要求自動加工不同大小、孔距的孔，或用小模具啃出圓孔、方孔、腰形孔及各種形狀的曲線輪廓，還可通過特殊工藝加工出百葉窗、淺拉伸、沉頭孔、翻邊孔、加強(qiáng)筋、壓花等）。通過簡單的模具組合，與傳統(tǒng)沖壓相比，節(jié)省了大量的模具費(fèi)用，能以較低的成本和短的周期加工小批量、多樣化的產(chǎn)品，具有較大的加工范圍和加工能力，從而能隨著產(chǎn)品的變化及時(shí)適應(yīng)市場。

數(shù)控火焰切割機(jī)

數(shù)控火焰切割機(jī)是一種使用含氧氣體或含氧氣體汽油切割金屬材料的自動切割設(shè)備。最常見的類型包括手持式切割機(jī)、輪廓切割機(jī)、便攜式切割機(jī)、懸臂式切割機(jī)、龍門式切割機(jī)、臺式切割機(jī)和專門為鋼管相貫線切割而設(shè)計(jì)的相貫線數(shù)控切割機(jī)。

CNC雕刻機(jī)

CNC雕刻機(jī)是一種計(jì)算機(jī)控制的機(jī)床，用于雕刻、切割或銑削服務(wù)。在自動雕刻機(jī)的基礎(chǔ)上，增加了主軸和伺服電機(jī)的功率，機(jī)身可以承受力，同時(shí)保持主軸的高轉(zhuǎn)速，更重要的是高精度。自動雕刻機(jī)有其自身的優(yōu)勢，但對于材料硬度相對較大的產(chǎn)品加工難度很大，顯然無法高效地完成加工產(chǎn)品。精密數(shù)控雕刻機(jī)的出現(xiàn)，大大彌補(bǔ)了傳統(tǒng)類型的不足。例如，金屬、五金、鋁殼的加工，使加工產(chǎn)品更加精致細(xì)膩。機(jī)器本身運(yùn)行穩(wěn)定可靠，加工質(zhì)量好，效率高，操作簡單，維護(hù)方便。廣泛應(yīng)用于模具、電子產(chǎn)品、五金、塑料、珠寶、工藝品、發(fā)型、家具、鎖具、鞋匠、眼鏡、汽車、手機(jī)殼、紐扣、中間框架、鏡片、玻璃蓋等行業(yè)。最受歡迎的數(shù)控雕刻機(jī)類型包括三軸、四軸、旋轉(zhuǎn)四軸、五軸、多軸，以滿足您的不同需求。

水刀切割機(jī)

水刀切割機(jī)是目前世界上生產(chǎn)能力最高的采用高壓水射流切割技術(shù)的自動化動力工具。項(xiàng)目可在計(jì)算機(jī)的控制下任意切割，受材料質(zhì)地影響較小。切割時(shí)不變形，清潔環(huán)保。由于成本低、操作簡便、成品率高，水射流切割正逐漸成為工業(yè)制造中的主流切割方式。

水刀切割機(jī)由高壓泵、加工平臺、噴射切割頭、傳動系統(tǒng)、開關(guān)水控制系統(tǒng)等組成。

數(shù)控水刀切割機(jī)工作時(shí)，作為水射流動力源的高壓水泵利用液壓馬達(dá)對自來水或去離子水進(jìn)行強(qiáng)制壓縮，使水的壓力升高到幾十到幾百兆帕，水柱通過束流噴嘴噴出時(shí)，具有很高的壓力和動能，形成水射流。加工平臺也由精確的數(shù)控程序控制，X軸與Y軸單向或雙向聯(lián)動，最終帶動水射流對工件實(shí)現(xiàn)直線或曲線切割及除垢清理。

數(shù)控激光機(jī)

激光加工不同于一般的機(jī)械加工，它是集光、機(jī)、電控制于一體的計(jì)算機(jī)數(shù)控激光系統(tǒng)，智能化程度較高。數(shù)控化、一體化將激光發(fā)生器與計(jì)算機(jī)控制編程、先進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)、高精度、自動化的激光定位相結(jié)合，形成全自動計(jì)算機(jī)控制激光機(jī)。在激光加工過程中，不僅要精確控制和調(diào)整激光器的焦點(diǎn)位置和移動速度，以滿足各種復(fù)雜零件的加工要求，還要求同時(shí)控制激光功率的大小、激光功率的上升和下降速率、激光的脈沖頻率、脈沖寬度和脈沖強(qiáng)度。

數(shù)控激光機(jī)可用于雕刻、切割、標(biāo)記、蝕刻、焊接、清潔金屬、木材、塑料、丙烯酸、泡沫、橡膠、紙張、織物和皮革。

數(shù)控磨床

數(shù)控磨床是一種自動電動工具，使用計(jì)算機(jī)控制的磨具來研磨基材的表面。計(jì)算機(jī)控制的磨床使用旋轉(zhuǎn)的砂輪通過反復(fù)研磨將材料磨成所需的形狀。

操作員將規(guī)格輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)便會啟動自動磨床，制造出完美、高質(zhì)量的工具。手工加工是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，而自動加工可以在高度的計(jì)算機(jī)控制下完成磨削。

最常見的自動磨床類型包括珩磨機(jī)、超精磨床、帶式磨床、磨床、拋光機(jī)、平面磨床、坐標(biāo)磨床、外圓磨床、立式萬能磨床、輪廓磨床和無心磨床。

數(shù)控焊接機(jī)

自動數(shù)控焊接機(jī)是集計(jì)算機(jī)控制、運(yùn)動控制、圖像處理、網(wǎng)絡(luò)通訊于一體，由多個(gè)高難度XYZ平臺組成的非常復(fù)雜的光機(jī)電一體化設(shè)備，對設(shè)備要求高響應(yīng)、低震動，具有高效、穩(wěn)定的超聲波輸出及點(diǎn)火系統(tǒng)，高精度的圖像采集，焊接材料通過自動上下料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動循環(huán)焊接。廣泛應(yīng)用于發(fā)光二極管（LED LAMP）、SMD貼片、大功率LED、三極管、數(shù)碼管（DIGITAL DISPLAY）、點(diǎn)陣板（DOTMATRIX）、背光源（LED BACKIGHT）及IC軟封裝（COB）的生產(chǎn) CCD 模塊，部分特色半導(dǎo)體的內(nèi)引線采用焊接處理。

數(shù)控自動焊機(jī)在LED行業(yè)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，是LED行業(yè)封裝不可缺少的設(shè)備。手動焊機(jī)和半自動焊機(jī)由于產(chǎn)能上不能滿足市場需求，已經(jīng)逐漸被自動焊線機(jī)所取代。

數(shù)控折彎機(jī)

數(shù)控折彎機(jī)是利用配備的模具（通用或?qū)Ｓ媚＞撸⒗浣饘侔辶蠌澢筛鞣N幾何截面形狀工件的自動折彎機(jī)。折彎機(jī)一般采用專用CNC控制器進(jìn)行自動折彎。折彎機(jī)的坐標(biāo)軸已由單軸發(fā)展到12軸，計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)能自動實(shí)現(xiàn)滑塊深度控制、滑塊左右傾斜調(diào)整、后擋料前后調(diào)整、左右調(diào)整、壓力噸位調(diào)整及滑塊的自動移動。折彎機(jī)能方便地實(shí)現(xiàn)滑塊下行、點(diǎn)動、連續(xù)、保壓、回程及中途停止等動作，能一次性完成多個(gè)彎頭以相同角度或不同角度的折彎。

數(shù)控繞線機(jī)

數(shù)控繞線機(jī)是利用數(shù)字、文字、符號組成的數(shù)字化指令，實(shí)現(xiàn)自動繞線、排線、包帶、切斷、包帶、上下骨架、定位等動作的繞線機(jī)。

數(shù)控繞線機(jī)用于繞制各種電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子、汽車、摩托車電機(jī)線圈、電磁閥線圈、熒光燈鎮(zhèn)流器、變壓器、電視機(jī)、收音機(jī)中周及電感線圈、行輸出變壓器（高壓包）、揚(yáng)聲器、耳機(jī)、傳聲器音圈、電焊機(jī)、紡織工業(yè)繞線、縫紉線、繡花線、紗線色卡以及玻璃纖維、光纖、電線、電纜、熱縮管等。

數(shù)控旋壓機(jī)

數(shù)控旋壓機(jī)為金屬一次性旋壓成型機(jī)，由機(jī)械、液壓、電控、數(shù)控、加熱冷卻6個(gè)系統(tǒng)組成。機(jī)械結(jié)構(gòu)包括床身、主軸箱、尾座、旋輪架4個(gè)基本部分。液壓系統(tǒng)包括液壓馬達(dá)、液壓仿形、送料機(jī)構(gòu)調(diào)整、壓力調(diào)節(jié)、尾座泄壓保險(xiǎn)等?？刂扑欧到y(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)裝置和控制液壓傳動系統(tǒng)的可編程邏輯控制器分別與工控機(jī)連接。新型旋壓機(jī)實(shí)現(xiàn)了加工與控制的自動化，是一種多功能、通用的設(shè)備，精度高，可靠性強(qiáng)。

數(shù)控等離子切割機(jī)

數(shù)控等離子切割機(jī)是一種利用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制和高溫等離子弧的熱量來切割金屬板材和管材的自動化金屬切割機(jī)。從外觀和尺寸上看，它類似于計(jì)算機(jī)控制的雕刻機(jī)。數(shù)控等離子切割機(jī)是在高溫和強(qiáng)電場條件下進(jìn)行等離子弧切割的專用設(shè)備。高速氣流，高溫、高速的等離子弧火焰流將工件金屬熔化，并吹離基體形成切縫。由于弧柱溫度大大超過金屬及其氧化物的熔點(diǎn)，因此計(jì)算機(jī)控制的等離子切割機(jī)除了切割碳鋼外，還可用于切割不銹鋼、鋁、銅等金屬。

趨勢

未來數(shù)控機(jī)床的高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開放式、并行驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)化、極端化、綠色化成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢和方向。

高速

隨著汽車、國防、航空、航天等工業(yè)的快速發(fā)展以及鋁合金等新材料的應(yīng)用，對高速加工的要求越來越高。

? 主軸轉(zhuǎn)速：采用電主軸（內(nèi)置主軸電機(jī)），最高主軸轉(zhuǎn)速為200000r/min。

? 進(jìn)給速度：分辨率0.01μm時(shí)，最大進(jìn)給速度可達(dá)240m/min，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的精密加工。

? 運(yùn)算速度：微處理器的快速發(fā)展，為數(shù)控系統(tǒng)向高速、高精度方向發(fā)展提供了保障。CPU已發(fā)展到32位、64位的數(shù)控系統(tǒng)，主頻也提高到幾百M(fèi)Hz、幾千MHz。由于運(yùn)算速度的極大提高，在分辨率為0.1μm或0.01μm時(shí)，進(jìn)給速度可達(dá)24-240m/min 仍然可以獲得。

? 換刀速度：目前高端加工中心的換刀時(shí)間一般在1s左右，最高的可達(dá)0.5s。

高精準(zhǔn)度

對精度的要求不再僅僅局限于靜態(tài)幾何精度，運(yùn)動精度、熱變形、振動的監(jiān)測與補(bǔ)償?shù)仍絹碓绞艿街匾暋?/p>

?提高數(shù)控系統(tǒng)的控制精度：采用高速插補(bǔ)技術(shù)，以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，細(xì)化數(shù)控控制單元，采用高分辨率的位置檢測裝置，提高位置檢測精度（日本已開發(fā)出內(nèi)置位置檢測器的106脈沖/轉(zhuǎn)交流伺服電機(jī)，其位置檢測精度可達(dá)0.01μm/脈沖），位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制和非線性控制方法。

? 采用誤差補(bǔ)償技術(shù)：利用間隙補(bǔ)償、絲杠螺距誤差補(bǔ)償、刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，對設(shè)備熱變形誤差和空間誤差進(jìn)行綜合補(bǔ)償。研究結(jié)果表明，應(yīng)用綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)可以減少加工誤差 60% 至 80%.

? 利用網(wǎng)格校核和提高加工中心的運(yùn)動軌跡精度，并通過仿真預(yù)測加工精度，保證定位精度和重復(fù)定位精度，使其性能長期穩(wěn)定，能夠在不同的工況條件下完成各種加工任務(wù)，保證零件的加工質(zhì)量。

功能性復(fù)合

復(fù)合機(jī)床的含義是在一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或完成從毛坯到成品的多個(gè)要素的加工，按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為工序復(fù)合型和工序復(fù)合型2種類型。工序復(fù)合型機(jī)床如鏜銑鉆復(fù)合加工中心、車銑復(fù)合車削中心、銑鏜鉆車復(fù)合復(fù)合加工中心等。工序復(fù)合型機(jī)床包括多面多軸聯(lián)動加工復(fù)合機(jī)床、雙主軸車削中心等。采用復(fù)合機(jī)床加工，減少了工件裝卸、更換、調(diào)整刀具的輔助時(shí)間，減少了中間工序產(chǎn)生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產(chǎn)品制造周期，提高了生產(chǎn)效率和制造商的市場反應(yīng)能力，比傳統(tǒng)的工序分散的生產(chǎn)方式具有明顯的優(yōu)勢。

智能控制

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，為適應(yīng)制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動化的發(fā)展需要，數(shù)控機(jī)床的智能化程度不斷提高。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

? 加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)：通過監(jiān)測加工過程中的切削力、主軸及進(jìn)給電機(jī)功率、電流、電壓等信息，采用傳統(tǒng)或現(xiàn)代算法來識別機(jī)床加工的受力、磨損、損傷狀態(tài)以及機(jī)床加工的穩(wěn)定性狀態(tài)，并根據(jù)這些狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整加工參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度）和加工指令，使設(shè)備始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，以提高加工精度、降低加工表面粗糙度，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。

? 加工參數(shù)智能優(yōu)化與選擇：利用工藝專家或技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)以及零件加工的一般和特殊規(guī)律，運(yùn)用現(xiàn)代智能方法，構(gòu)建基于專家系統(tǒng)或模型的“加工參數(shù)智能優(yōu)化與選擇器”，利用其獲取優(yōu)化的加工參數(shù)，從而達(dá)到提高編程效率和加工工藝水平、縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間的目的。

? 智能故障自診斷與自修復(fù)技術(shù)：根據(jù)現(xiàn)有的故障信息，應(yīng)用現(xiàn)代智能方法，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的故障定位。

? 智能故障回放及故障模擬技術(shù)：能完整記錄系統(tǒng)的各種信息，回放和模擬數(shù)控機(jī)床發(fā)生的各種錯誤和事故，以確定錯誤的原因，尋找問題的解決方法，積累生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

? 智能交流伺服驅(qū)動裝置：能自動識別負(fù)載、自動調(diào)整參數(shù)的智能伺服系統(tǒng)，包括智能主軸交流驅(qū)動裝置和智能進(jìn)給伺服裝置。該類驅(qū)動裝置能自動識別電機(jī)和負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量，自動優(yōu)化調(diào)整控制系統(tǒng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的最佳運(yùn)行。

? 智能化4M數(shù)控系統(tǒng)：在制造過程中，加工與檢測一體化是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測、快速響應(yīng)的有效途徑，將測量、造型、制造和操作（即4M）集成到一個(gè)系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)測量、造型、加工、裝夾和操作的一體化。

我們認(rèn)為，制造商的服務(wù)應(yīng)從研究用戶的加工產(chǎn)品、工藝、生產(chǎn)類型、質(zhì)量要求出發(fā)，幫助用戶選型設(shè)備，推薦先進(jìn)的工藝和刀具輔助工具，并提供專業(yè)的培訓(xùn)人員和良好的培訓(xùn)環(huán)境，幫助用戶最大限度地發(fā)揮機(jī)床的效益，加工出高質(zhì)量的最終產(chǎn)品，這樣才能逐漸獲得用戶的認(rèn)可。

要考慮的事情

到目前為止，我們已經(jīng)詳細(xì)介紹了 16 種常見的數(shù)控機(jī)床類型，您應(yīng)該能夠區(qū)分它們。在 DIY 和購買方面，請務(wù)必根據(jù)您的業(yè)務(wù)需求和預(yù)算選擇類型。