什么是计算机数控机床

原文标题:《学数控，哪家强？中国…… 中二所这篇文章！》

计算机数控机床是一种材料加工工具，可以将整块的原材料切割成零件所需的形状。数控机床使用软件控制磨床、车床、铣床等复杂机械的运动，使用这些机械来切削材料。

这些计算机辅助制造技术可以实现许多复杂而精确的数控加工任务，为汽车、国防和航空航天工业制造标准配件和专门设计的零件。

尽管 3D 打印和其他增材制造工艺在现代柔性器件生产中占主要位置，但大多数日常用品仍然是高度自动化减材加工技术的产物。

塑料水瓶的模具由数控凹模技术制成；汽车的独立驱动系统组件都被数控机床铣削到精确的尺寸，以便于所有的齿轮都能紧密啮合，实现最佳的机械性能。

“很有可能，你在日常生活中接触的所有东西都被机床加工过，”田纳西大学诺克斯维尔分校工程学教授托尼?施密茨说。“如果你坐过飞机 —— 例如波音 747—— 上面有上百万个由机床加工的零件，它们被组装起来，然后飞机才能飞得起来。”

数控机床如何工作？

数控机床与由它们加工的众多产品一样具有多功能性和动态性。但是，大多数数控机械由下面两种逻辑控制:开环或闭环系统。

在开环数控系统中，操作员将为当前任务开发计算机数控程序，并使用计算机辅助设计软件生成 g 代码或工作文件。然后，计算机将正确的步骤传递给控制器及其连接的伺服电机。

这些电机沿着至少两个轴操纵切削工具，如车刀或磨具，但是高端数控机床可以通过围绕更多的几个额外的轴移动刀头和其他配件来提高精度、实现更多功能。

闭环数控机床系统向显示器提供反馈数据，以解决数控机器在原材料周围移动切削时不一致的问题。这种电机-显示器通信使闭环系统实时改变车床和其他数控机床的速度、位置和进给速度。

数控机床的 5 个主要功能

下面是数控机械一些最常见的工业应用:

1. 切割

数控机床可以精确高效地切割原材料，它们可以应用两种最先进的切割技术:电火花成型加工和电火花线切割(wire EDM)。

电火花成型加工机利用的是两个电极之间相互作用产生的热侵蚀，其中一个电极是与工具接触的铜或石墨电极，另一个连接着浸没有材料的介电液体。令人惊讶的是，刀具和工件在生产过程中从未直接接触过。电火花线切割以相同的方式工作，只是它使用焊丝作为精确切割的工具。

2. 钻孔

数控机床可以精确地打孔，它使用旋转切削工具在固定工件上钻出圆孔。这些孔通常用来装配螺钉。

3. 磨削

数控机床通常配备砂轮，可产生几乎完全光滑的表面。这种减材研磨技术的精度大大超过了任何增材制造工艺，可以将缺陷公差减少到人类头发丝宽度的 1/10。

4. 铣削

数控铣床与普通铣床和其他手动铣床类似，使用车床、水射流或车削工具从原料上去除多余的材料。数控铣床可以沿多个轴移动，因此操作人员能够以绝对的精度执行水平、垂直、倾斜和面铣任务。由于操作工人不必多次调整和重新固定原料，因此这些多角度的切削功能提高了制造复杂木材、金属和塑料零件的效率。

5. 车削

这种数控机床工艺的工作方式类似于铣削；但是，它不是将原料固定在机床座上，而是连接到高速旋转的车削机构。然后，工人使用车床或具有类似附件的数控机床去除少量材料，直到将原料毛坯制成零件所需的形状。

什么是计算机辅助制造软件？