什么是数控机床以及如何选择它们？

数控机床是对零件进行机床大批量加工的主要手段。 它是自动设计系统的重要组成部分。创建CNC的原理是简化同类型零件的生产。

数控机床 - 一种数控设备。 它的主要特点是 轻松复制相同类型和单一视图的零件：记录在永久存储设备中的程序图像，根据该程序图像，使用传送带进给机构从放置在工作区域的工件上转动和锯切零件。配备激光等离子枪的机器可以完美均匀地切割主要和次要工件，其特点是产量高。在技​​术设备方面略低于它们的是车床和铣床，它们执行工件的非激光（使用刀具）车削、锯切和铰孔（钻孔）。

在现代 CNC 机床中，无需连接外部 PC 或笔记本电脑 - 设置参数的初级（操作员控制）程序员的角色由安装在机舱内免受电气干扰的板载微型计算机执行。 现代 CNC 机床也可以通过 LAN 接口连接到本地服务器网络 (LSN)，并从企业场所内的任何 PC 进行控制，网络管理员允许该计算机访问这台机器，这已经工作了 20 年，例如，使用网络打印机和扫描仪。

CNC 机床的设备使得技术（机电）部分与电子（ECU）刚性连接，同时与电子（ECU）分开，在单元的有限内部空间中与其隔开. CNC 单元的设计特点之一是屏蔽（保护）ECU 免受工作区域和切换操作模式区域中机电电路产生的干扰。这些干扰可以“击倒”程序，因此板载单板 PC 不仅从机电（电机、传感器）中移除，而且还放置在一个受保护的钢箱中，该钢箱安全接地，几乎完全消除了静电的侵入并干扰CNC单元的CPU和其他重要电子器官控制。

家用迷你机的优势在于 对于已经开始学习数控机床操作员基础知识的年轻专业人士来说，这是一个有价值的解决方案. CNC 机床根据执行的操作列表和控制系统的特性进行分类。尽管初学者的第一印象和欺骗性的印象是这个“怪物”太复杂了，但要掌握工作的基本技巧可能需要半个小时到几个小时。初学者可以很快制定出他的第一个加工零件的算法，他感兴趣的生产过程。例如，他需要在自行车上制作一个电动发电机支架——在这样的机器上，他将快速绘制、切割并加工它。

数控机床可以加工石材、木材及其衍生物、有色金属、钢材、塑料和复合材料。 一切仅由主轴电机的功率决定 - 在这样的单元中，它是主要的驱动功能单元。选择要加工的材料的第二个值是钢刀具的长度、直径、涂层 - 例如，如果机器正在铣削。如果您正在处理一台钻床，那么它的功能和铣削单元的功能通常是结合在一起的。 锯床的工作也由铣床完成，钻床的工作由车床完成。

这种机器是多用途的：它们结合了通用机器的功能（单元切割和研磨，在不同的投影中钻孔），桌面机器（重量不超过几十公斤，适合带台面的工作台面积2平方米）。 用于加工塑料和木材的主轴驱动器的功率通常不超过网络消耗的每小时几百瓦。对于有色金属，已经需要高达一千瓦的功率，而对于钢 - 1.5-2 kW。多用途机器中通常不绑定特定类型的材料。因此，有必要购买由高速钢和磨料制成的铣刀、钻头、牙冠、锯片。

根据加工类型，CNC 机器的分类提供水平（在“躺”位置切割零件）和垂直（相反，这些机器与“站立”零件一起工作，上下切割）装置。组合单元在所有三个平面上执行零件的切割和钻孔。

CNC机器中的控制系统是通常的“计算机”特性，例如：每个处理器内核的兆赫数，其内核的数量，以及随机存取存储器（RAM，随机存取存储器）。 作为驱动器，与传统台式 PC 和笔记本电脑一样，使用磁光驱动器（“硬盘驱动器”）、SSD（固态“硬盘驱动器”）或 eMMC 内存（如在单板笔记本电脑、平板电脑和智能手机上）主要执行办公室工作）。

但是，在安装了控制程序之前，任何硬件都不会完全显现出来。 现代便携式 CNC 机床使用基于软件图形核心的操作系统 Linux 或 Windows：出于生产目的，将一个特殊的“精简”版本“闪存”到机器的内存中，专为工作而创建，而不是用于成熟的网上冲浪、运行游戏或观看视频等。在它上面你只能处理细节，对于其他一切它都不可用。

型号 1325 - 最好的 CNC 机器之一，设计为入门级设备，用于掌握机器专家的技能。它的维护成本很低 - 它属于 Start 类（适合初学者）。执行木坯的三轴雕刻。能够应用具有双边对称性的简单图案。 在使用此类设备时，不需要对初学者进行特殊培训。

工作区域为 130x250x200 厘米，从 380 伏的界面电压开始。它由配备冷却主轴机构的 Mach3 系统控制，由控制逆变器运行，可产生高达每分钟 24,000 转的速度。用手润滑。由Artcam软件控制，切割MDF和木材、亚克力等（包括复合材料）纯非金属材料。

2040型数控ATC.在带有 ATS 的 CNC 的基础上工作。有一个内置的刀库，可以让您轻松选择所需的刀具。切割、选通非金属材料、在其中切割凹槽并冲压毛坯、铣削它们。工具更换是自动的。工作区域为200x400x20 cm的转盘铣ATC CNC模型，由三相网络供电。主轴从网络消耗的功率高达 9 kW，它配备了日本 11 kW 伺服驱动器。

建立在T形真空工作台的基础上，自动将润滑引入工作和旋转机构。真空泵从工作区域清除切屑，有助于保持工作区域相对清洁。真空泵功率 - 3 kW。该机器适用于车削铝材。

型号 1625 具有2x5 m的工作区域。并且还可以从三相网络中工作。具有与以前版本相似的特性的桌面设备。不同之处在于存在可让您切割皮肤和物质的振荡切割器。铣刀允许您使用铝和任何非金属简单和复合材料。切割精度 - 10 微米。可以从中断操作点继续雕刻非金属和铝。

其他型号允许您使用钢、青铜、硬铝，但它们的功率、尺寸和设备成本至少比上述三种型号高几倍。它们支持 5 轴（5 轴控制）操作模式。最昂贵的设备配备了激光枪，可在直径小于 1 毫米的点产生高达数百瓦的功率，从而可以以最高精度切割钢材。

数控机床的常用设备包括机架（框架）、齿轮箱和进给单元、前后主轴箱、连杆机构和卡钳。所有零部件都固定在机器的框架上，没有它，该设备将无法工作。齿轮箱（齿轮箱）负责从主轴驱动器传递扭矩。此外，传递的扭矩由卡钳功能单元感知。

前主轴箱包括一个齿轮箱和主轴本身、夹具和转动部件的转动部件。在尾座的帮助下，要车削的工件从另一侧固定 - 在加工工件中心部分的时刻。杆是设置中心的铰孔零件或钻刀。

该元件与尾座刚性连接。卡尺决定了刀具的固定程度以及它的移动方向。CNC装置的完整性由真空工作台、收集切屑的真空泵以及刀具冷却装置来补充。为了能够短暂地离开工作场所，工人（机器操作员）使用便携式遥控器。

根据以下参数选择数控机床。

• 能量消耗。 不是每个生产车间都有机会连接到三相电源电压，更不用说私人住宅，例如郊区住宅区。家庭布线不可能承受超过 3.5 kW 的功率：安装在电表上的传统 16 安培机器以及电表本身无法在超过 16 安培的负载电流下运行。选择功率不超过 2-3 kW 的机器。
• 主轴电机的速度必须至少为每分钟 10,000 转。 否则，零件的车削质量不会很高，特别是精雕和最小轮廓的车削会出现问题。
• 使用金属.即使不是很强大的高效率和 20,000 rpm 速度的机器也至少可以转动钢 3 和青铜。金属加工极大地扩展了您作为工艺大师的需求。
• 工作区域应尽可能大。 这将允许您在一个平面上研磨更多的零件，或生产更大的工件。
• 易于紧固和更换铣刀、钻刀 - 如果没有 CNC 设备的这一特性，您的效率和大型计划的精确执行可能会受到影响，特别是由于刀具未正确固定，您可能会面临很大比例的不合格零件。
• 优质的工艺和冷却系统。 不仅是铣刀和钻刀的资源，而且 CNC 机床中机械装置的整体使用寿命都取决于这两个部件的质量和无故障程度。
• 真空吸力和遮阳板.这两个组成部分决定了工作完成后您的工作场所的清洁程度。

使用 DeskProto、VCarve Pro、ConstruCAM-3D、ArtCAM、NX CAM、SprutCAM 和 Mach3 软件的区别仅在于软件界面和功能集。

在石材和木工行业、金属加工生产甚至汽车服务中使用 CNC 机器是合理的， 例如，为化油器发动机加工替换零件。但数控机床将有助于制造装饰性人物、珠宝，还可以使用激光从任何钢材上铣削或切割坯料。在CNC上，例如切割MDF门（门扇），锁具的车削零件和金属塑料窗户的防盗配件。这份清单有可能变得无穷无尽。典型的例子之一是基于突出人物肖像的青铜雕像的转动，以三维格式绘制。

根据以下方案设置机器进行工作。

• 根据您的任务选择刀具。检查其切削刃的锋利度。
• 将刀具安装在为其设计的夹头中。检查是否牢固固定。
• 在没有空白的情况下启动机器。
• 对设备进行编程。旧的 CNC 单元使用穿孔卡片进行编程，较新的 CNC 单元使用相同的 AutoCAD 进行编程（输入加工零件的参数）。
• 暂停机器并将工件放在对象台上，打开泵。重新启动机器。
• 车削零件后，停止机器并取出车削的工件。放置下一个。如有必要，更改输入的参数并启动机器。
• 如果需要对零件进行多次车削（复制），则将所需数量的工件放置在工作区域中，对CNC设备进行编程，然后启动主轴。零件自动转动。

并非所有型号的机器都适合现代化。在第一阶段，只能安装更高性能的单板车载计算机——例如，将 Windows 更改为 Linux 系统。

如何选择数控机床，请看以下视频。