工业的基石是制造。制造不仅仅是将原材料变成零件,再组装成产品,火星四溅的热加工铸造和硬碰硬的冷加工车削也是金属加工领域中不可或缺的一环。在传统金属加工中,任何形状稍微复杂的金属都经过了多次铁与火的淬炼。然而,这些过程并不总能满足现代社会对精度和效率要求。
为了实现更高精度和更复杂形状,我们需要让机床成为有“脑子”的数控机床。而这个“脑子”就是数控系统,数控系统决定了这台机床可以完成多少种活儿,以及它和操作者的价值。
一般数控机床包含人机控制界面、数控系统、伺服驱动装置、机床以及检测装置等。操作人员通过计算软件,将加工过程所需操作用零件程序代码表示,并输入到数控机床,然后由数控系统处理这些信息并按程序要求控制伺服电機,实现刀具与工件相对运动,从而完成零件加工。
要切出那些自由曲线(Free Form Curves)或自由曲面的零件,就需要控制工件台和刀具按照设计好的位置-时间曲线进行运动。这类复杂运动依靠插补运算来完成。插补就是确定刀具运动轨迹的过程,它通过在已知点之间增加新中间点,并以直线段、圆弧或者样条曲线等连接这些点,从而逼近要求的曲线或曲面。
五坐标联动使得刀具拥有全部六个自由度,可以呈现任意相对位置和姿态。这对于处理复杂表面的、高精度需求强烈的大型机械部件至关重要。此外,中国在低、中、高档号位各自发展专用系统,小型高速加工中心方面取得显著成绩,但仍需提升国际竞争力。
结语
尽管当前市场不景气,但随着智能制造产业的大力发展,对于智能化、高效率且环保可持续发展能力强的人才设备,无疑会有更多机会出现。