什麼是數控機床以及如何選擇它們？

數控機床是對零件進行機床大批量加工的主要手段。 它是自動設計系統的重要組成部分。創建CNC的原理是簡化同類型零件的生產。

數控機床 - 一種數控設備。 它的主要特點是 輕鬆複製相同類型和單一視圖的零件：記錄在永久存儲設備中的程序圖像，根據該程序圖像，使用傳送帶進給機構從放置在工作區域中的工件上轉動和鋸切零件。配備激光等離子槍的機器可以完美均勻地切割主要和次要工件，其特點是產量高。在技​​術設備方面略低於它們的是車床和銑床，它們執行工件的非激光（使用刀具）車削、鋸切和鉸孔（鑽孔）。

在現代數控機床中，無需連接外部 PC 或筆記本電腦 - 設置參數的初級（操作員控制）程序員的角色由安裝在機艙內的板載微型計算機執行，以防止電氣乾擾。 現代 CNC 機床也可以通過 LAN 接口連接到本地服務器網絡 (LSN)，並從企業場所內的任何 PC 進行控制，網絡管理員允許訪問這台機器，這已經工作了 20 年，例如，使用網絡打印機和掃描儀。

CNC 機床的設備使得技術（機電）部分與電子（ECU）剛性連接，同時與電子（ECU）分開，在單元的有限內部空間中與其隔開. CNC 單元的設計特點之一是屏蔽（保護）ECU 免受工作區域和切換操作模式區域中機電電路產生的干擾。這些干擾可以“擊倒”程序，因此板載單板 PC 不僅從機電（電機、傳感器）中移除，而且還放置在一個受保護的鋼箱中，該鋼箱安全接地，幾乎完全消除了靜電的侵入並干擾CNC單元的CPU和其他重要電子器官控制。

家用迷你機的優勢在於 對於已經開始學習數控機床操作員基礎知識的年輕專業人士來說，這是一個有價值的解決方案. CNC 機床根據執行的操作列表和控制系統的特性進行分類。儘管初學者的第一印象和欺騙性的印像是這個“怪物”太複雜了，但要掌握工作的基本技巧可能需要半個小時到幾個小時。初學者可以很快制定出他的第一個加工零件的算法，他感興趣的生產過程。例如，他需要在自行車上製作一個電動發電機支架——在這樣的機器上，他將快速繪製、切割並加工它。

數控機床可以加工石材、木材及其衍生物、有色金屬、鋼材、塑料和復合材料。 一切僅由主軸電機的功率決定 - 在這樣的單元中，它是主要的驅動功能單元。選擇要加工的材料的第二個值是鋼刀具的長度、直徑、塗層 - 例如，如果機器正在銑削。如果您正在處理一台鑽床，那麼它的功能和銑削單元的功能通常是結合在一起的。 鋸床的工作也由銑床完成，鑽床的工作由車床完成。

這種機器是多用途的：它們結合了通用機器的功能（單元切割和研磨，在不同的投影中鑽孔），桌面機器（重量不超過幾十公斤，適合帶檯面的工作台面積2平方米）。 用於加工塑料和木材的主軸驅動器的功率通常不超過網絡消耗的每小時幾百瓦。對於有色金屬，已經需要高達一千瓦的功率，而對於鋼 - 1.5-2 kW。多用途機器中通常不綁定特定類型的材料。因此，有必要購買由高速鋼和磨料製成的銑刀、鑽頭、牙冠、鋸片。

根據加工類型，CNC 機器的分類提供水平（在“躺”位置切割零件）和垂直（相反，這些機器與“站立”零件一起工作，上下切割）裝置。組合單元在所有三個平面上執行零件的切割和鑽孔。

CNC機器中的控制系統是通常的“計算機”特性，例如：每個處理器內核的兆赫數，其內核的數量，以及隨機存取存儲器（RAM，隨機存取存儲器）。 作為驅動器，與傳統台式 PC 和筆記本電腦一樣，使用磁光驅動器（“硬盤驅動器”）、SSD（固態“硬盤驅動器”）或 eMMC 內存（如在單板筆記本電腦、平板電腦和智能手機上）主要執行辦公室工作）。

但是，在安裝了控製程序之前，任何硬件都不會完全顯現出來。 現代便攜式 CNC 機床使用基於軟件圖形核心的操作系統 Linux 或 Windows：出於生產目的，將一個特殊的“精簡”版本“閃存”到機器的內存中，專為工作而創建，而不是用於成熟的網上沖浪、運行遊戲或觀看視頻等。在它上面你只能處理細節，對於其他一切它都不可用。

型號 1325 - 最好的 CNC 機器之一，設計為入門級設備，用於掌握機器專家的技能。它的維護成本很低 - 它屬於 Start 類（適合初學者）。執行木坯的三軸雕刻。能夠應用具有雙邊對稱性的簡單圖案。 在使用此類設備時，不需要對初學者進行特殊培訓。

工作區域為 130x250x200 厘米，從 380 伏的界面電壓開始。它由配備冷卻主軸機構的 Mach3 系統控制，由控制逆變器運行，可產生高達每分鐘 24,000 轉的速度。用手潤滑。由Artcam軟件控制，切割MDF和木材、亞克力等（包括複合材料）純非金屬材料。

2040型數控ATC.在帶有 ATS 的 CNC 的基礎上工作。有一個內置的刀庫，可以讓您輕鬆選擇所需的刀具。切割、選通非金屬材料、在其中切割凹槽並沖壓毛坯、銑削它們。工具更換是自動的。工作區域為200x400x20 cm的轉盤銑ATC CNC模型，由三相網絡供電。主軸從網絡消耗的功率高達 9 kW，它配備了日本 11 kW 伺服驅動器。

建立在T形真空工作台的基礎上，自動將潤滑引入工作和旋轉機構。真空泵從工作區域清除切屑，有助於保持工作區域相對清潔。真空泵功率 - 3 kW。該機器適用於車削鋁材。

型號 1625 具有2x5 m的工作區域。並且還可以從三相網絡中工作。具有與以前版本相似的特性的桌面設備。不同之處在於存在可讓您切割皮膚和物質的振盪切割器。銑刀允許您使用鋁和任何非金屬簡單和復合材料。切割精度 - 10 微米。可以從中斷操作點繼續雕刻非金屬和鋁。

其他型號允許您使用鋼、青銅、硬鋁，但它們的功率、尺寸和設備成本至少比上述三種型號高幾倍。它們支持 5 軸（5 軸控制）操作模式。最昂貴的設備配備了激光槍，可在直徑小於 1 毫米的點產生高達數百瓦的功率，從而可以以最高精度切割鋼材。

數控機床的常用設備包括機架（框架）、齒輪箱和進給單元、前後主軸箱、連桿機構和卡鉗。所有零部件都固定在機器的框架上，沒有它，該設備將無法工作。齒輪箱（齒輪箱）負責從主軸驅動器傳遞扭矩。此外，傳遞的扭矩由卡鉗功能單元感知。

前主軸箱包括一個齒輪箱和主軸本身、夾具和轉動部件的轉動部件。在尾座的幫助下，要車削的工件從另一側固定 - 在加工工件中心部分的時刻。桿是設置中心的鉸孔零件或鑽刀。

該元件與尾座剛性連接。卡尺決定了刀具的固定程度以及它的移動方向。CNC裝置的完整性由真空工作台、收集切屑的真空泵以及刀具冷卻裝置來補充。為了能夠短暫地離開工作場所，工人（機器操作員）使用便攜式遙控器。

根據以下參數選擇數控機床。

• 能量消耗。 並非每個生產車間都有機會連接到三相電源電壓，更不用說私人住宅，例如郊區住宅區。家庭佈線不太可能承受超過 3.5 kW 的功率：安裝在電錶上的傳統 16 安培機器以及電錶本身無法在超過 16 安培的負載電流下運行。選擇功率不超過 2-3 kW 的機器。
• 主軸電機的速度必須至少為每分鐘 10,000 轉。 否則，零件的車削質量不會很高，特別是精雕和最小輪廓的車削會出現問題。
• 使用金屬.即使不是很強大的高效率和 20,000 rpm 速度的機器也至少可以轉動鋼 3 和青銅。金屬加工極大地擴展了您作為工藝大師的需求。
• 工作區域應盡可能大。 這將允許您在一個平面上研磨更多的零件，或生產更大的工件。
• 易於緊固和更換銑刀、鑽刀 - 如果沒有 CNC 設備的這一特性，您的效率和大型計劃的精確執行可能會受到影響，特別是由於刀具未正確固定，您可能會面臨很大比例的不合格零件。
• 優質的工藝和冷卻系統。 不僅是銑刀和鑽刀的資源，而且 CNC 機床中機械裝置的整體使用壽命都取決於這兩個部件的質量和無故障程度。
• 真空吸力和遮陽板.這兩個組成部分決定了工作完成後您的工作場所的清潔程度。

使用 DeskProto、VCarve Pro、ConstruCAM-3D、ArtCAM、NX CAM、SprutCAM 和 Mach3 軟件的區別僅在於軟件界面和功能集。

在石材和木工行業、金屬加工生產甚至汽車服務中使用 CNC 機器是合理的， 例如，為化油器發動機加工替換零件。但數控機床將有助於製造裝飾性人物、珠寶，還可以使用激光從任何鋼材上銑削或切割坯料。在CNC上，例如切割MDF門（門扇），鎖具的車削零件和金屬塑料窗戶的防盜配件。這份清單有可能變得無窮無盡。典型的例子之一是基於突出人物肖像的青銅雕像的轉動，以三維格式繪製。

根據以下方案設置機器進行工作。

• 根據您的任務選擇刀具。檢查其切削刃的鋒利度。
• 將刀具安裝在為其設計的夾頭中。檢查是否牢固固定。
• 在沒有空白的情況下啟動機器。
• 對設備進行編程。舊的 CNC 單元使用穿孔卡片進行編程，較新的 CNC 單元使用相同的 AutoCAD 進行編程（輸入加工零件的參數）。
• 暫停機器並將工件放在對像台上，打開泵。重新啟動機器。
• 車削零件後，停止機器並取出車削的工件。放置下一個。如有必要，更改輸入的參數並啟動機器。
• 如果需要對零件進行多次車削（複製），則將所需數量的工件放置在工作區域中，對CNC設備進行編程，然後啟動主軸。零件自動轉動。

並非所有型號的機器都適合現代化。在第一階段，只能安裝更高性能的單板車載計算機——例如，將 Windows 更改為 Linux 系統。

如何選擇數控機床，請看以下視頻。