該 數控機床已經侵入了許多工業部門和各種車間，最近還有它最有前途的變體之一： 3D打印機. 多虧了它，材料可以以多種方式加工，絕對精確、快速，並獲得手動程序難以實現的結果。 這些只是我們將在此處描述的這些系統的一些優點。
什麼是數控
CNC（Computerized Numerical Control），或英文的Computer Numerical Control， 它是工程中一種廣泛使用的系統，用於以最少的人工干預來處理材料和零件。 CNC 技術源自數控，一種用於機床的自動化系統，通過手輪或槓桿的命令進行操作。 然而，這些機器已經發展，現在允許通過軟件和計算機進行控制，以便進一步自動化過程並提供更好的性能。
這些數控系統的操作很容易理解。 它是基於通過使用 指定工具移動的坐標 （切割、鑽孔、銑削、焊接……）。 類似於 3D 打印機的操作，也可以理解為 CNC 機器，只是它不是機械加工，而是添加材料層來構建零件。
就像 3D 打印機一樣，你可以有多個軸，比如 X、Y 和 Z，能夠分別進行縱向、垂直和橫向位移。 通過一些 伺服電機 和/或 步進馬達，刀具將移動到計算機軟件指示的精確點，加工快速且精度最高。
CNC發明之前，需要人工手動處理工具，但他們可能犯下的故障會影響質量、可重複性、成本並降低產量。 例如，想像一家鋁材店的員工想要為窗戶鑽孔。 該任務要求：
- 操作員拾取工件。
- 把它放在工作台上。
- 將適當的鑽頭放入鑽頭中。
- 和鑽。
製作單個孔不是問題，但想像一下，除了所有孔相同之外，還需要製作數百或數千個孔以保持可觀的產量並在盡可能短的時間內完成。 在這種情況下，勞動力不足，這就是 數控機床 給行業帶來了很大的改善。在這種情況下，步驟將是：
- 確保給機器餵料（有時它們甚至可能有自動餵料）。
- 從必要的編程開始（可能只需要一次並指出重複次數）。
- 她將負責精確地製作穿孔並根據需要重複多次，而無需操作員干預。
另外， 可以比操作員更快地工作並且不會感到疲倦，所以對行業或車間來說都是優勢。
什麼是數控機床，它是如何工作的？
一 數控機床是一種由計算機數控操作的加工機械。. 通過這種方式，通過為各種材料（從聚合物、泡沫塑料、MDF 或木材等軟材料，甚至較硬的如大理石、金屬、岩石等。
同樣，CNC 機器允許一個複雜的系統 不斷監控和調整的反饋 用於加工的工具的速度和位置，無需如此頻繁的手動維護。 甚至一些更先進的有智能係統來檢測問題、控制工作或零件的質量等，或者如果是工業 4.0，則可以相互連接。
重要的是要注意一些數控機床 他們的工作方式不同:
- 點對點控制：在這種類型的數控機床中，將建立每條路徑的起點和終點。
- 近軸控制：在它們中可以控制棋子的移動速度。
- 插值控制: 他們以任何方式平行於他們的軸進行加工。
雖然這些不是 數控機床的種類我們將在以後的文章中更詳細地介紹這一點。
歷史
開始進行的第一次加工是完全手動的，使用的是逐漸先進的各種基本工具。 從 二十世紀初，該行業向動力驅動機器邁出了一大步，以節省人工，提高生產力和效率。
這些機器尚未顯著取代 勞動力，這仍然非常重要。 這意味著生產一個零件需要更長的時間、更高的成本和更低的利潤率，並且在所有生產的零件中獲得的質量和精度並不相同。
在 40年代和50年代，數控機床在美國開始研製。 當時的工程師約翰·T·帕森斯（John T. Parsons）當時將修改一台銑床，使其可以通過穿孔卡片的輸入來控制，穿孔卡片是當今內存和軟件的先驅。 通過這種方式，機器獲得了有關他們必須進行的加工零件的確切動作的信息，並且不需要太多的人工干預來激活槓桿、方向盤等。
那台帕森斯機器將成為 當今數控機床的前身 現代的。 但它仍然是一台非常簡陋的銑床，帶有使用真空閥的電子模擬控制系統。 隨著固態和數字電子技術的成熟，這些系統變得越來越流行和先進。 從真空管到晶體管，從晶體管到印刷電路，再到集成電路，直到微控制器 (MCU) 變得便宜到可以廣泛使用。
然後數控機床誕生了更智能和可編程的系統，能夠根據需要改變加工值。 在裡面 70年 我們今天所知道的 CNC 機床將會出現，由計算機控制。 多虧了另一個偉大的里程碑，可以通過軟件更直觀地控制整個過程，編寫不同的程序以在需要時使用它們，快速修改參數等。
在我們這個時代，隨著雲的發展，以及 IoT（物聯網）或物聯網的發展，可以將大量設備連接到雲，並且它們可以以更智能的方式與每個設備進行交互其他，讓位於 工業4.0，其中數控機床將能夠顯著提高其能力。 例如，它們可以在製造鏈中相互通信，以便如果任何機器或階段出現延遲或問題，後續機器可以在等待節能時關閉，或者它們可以確定需求以調整其生產水平，等等。。
數控機床是由什麼製成的？
當涉及到細節 CNC機器的零件或組件，可以引用以下基本要素：
輸入設備
它被稱為 輸入設備 從 CNC 機床到用於能夠加載或修改加工過程數據的系統。 例如，它可以是控制面板、觸摸屏等。 即，允許機器操作員激活和控制機器的界面。
控制單元或控制器
它是 數字電子系統 它將負責解釋輸入的數據並生成一系列控制信號來控制伺服電機的運動，從而使工作頭通過軸和工具移動，從而使它們完全按照用戶輸入的程序進行指示。
工具
La herramienta 它是最重要的部件之一，因為它是實際執行加工的部件，是與正在加工的工件接觸的部件。 它可以是一個多功能工具頭，能夠執行多種不同的任務，也可以是單獨的固定或可互換工具。 例如：鑽頭、銑刀、銑刀、焊嘴等。
此外，需要注意的是，CNC 機床的種類可能有很多種。 軸的類型和數量:
- 3軸: 是最常見的，帶有 X、Y 和 Z 軸。
- 4軸： 就像一些路由器或 CNC 路由器在前三個上添加了一個 A 軸。 這允許主軸從左到右移動以同時處理三個表面，能夠進行平面或 3D 雕刻。 它們非常適合雕刻木材、金屬、複雜圖案等。
- 旋轉軸- 它有一個用於工具的旋轉主軸，可讓您同時處理四個表面。 這些類型的機器用於加工圓柱形零件、木製雕像、複雜的金屬元件等。
緊固或支撐系統
它是 工件被錨定以在不移動的情況下進行加工過程的地方. 根據系統的不同，它可以是不同的類型，有或沒有錨。 此外，有些還需要額外的設備，例如集塵系統或水射流切割，一旦射流通過零件，就需要水箱或水箱來收集和消散射流的力。
這些系統通常被稱為 還有床或桌子. 其中許多通常由鋁等材料製成，當需要將零件連接到工作台時，以處理圓柱體或複雜形狀。 取而代之的是，真空床或工作台將在不夾持零件的情況下對零件進行真空吸塵，從而實現更高的精度、更少的使用過程中的攪動和更大的自由度。
反饋裝置（伺服電機）
只有這些類型的設備。 對數控機床的反饋 使用伺服電機的。 在其他情況下，沒有必要。
監控器
除了以上所有，還可能有一個 信息或監控系統 加工過程本身。 這可以通過其操作的相同接口或獨立進行。
其他部分
除上述外，還應注意 兩個基本要素 加：
- Motores：是根據從控制單元接收到的數據移動或激活加工工具的設備。
- 伺服: 可以承受高速，因此您可以切割、鑽孔等。 非常適合安靜、穩定的工作和復雜的圖案。
- 步進：這些步進電機價格較低，但用於更基本的雕刻或移動。 它們易於控制、可靠且高度準確，使其適用於需要最大精度的地方。
- 主軸：CNC 機床的這個元件可以有兩種可能的冷卻或冷卻系統：
- 空運：它們僅通過冷卻主軸的風扇進行冷卻，並且更便宜，更易於維護和使用。
- 靠水: 他們用水來冷卻。 它更昂貴、更複雜且難以維護，但通常持續時間更長、效率更高且更安靜。
更多信息
- 數控機床的工作原理和應用
- 原型製作和 CNC 設計
- 各類數控機床按用途和特點
- 數控車床種類及特點
- 數控銑床的種類
- CNC路由器和CNC切割的類型
- 激光雕刻的種類
- 其他數控機床：鑽孔、取放、焊接等
- 數控機床對公司有何幫助
- 購買指南：如何選擇最好的數控機床
- 數控機床的維護
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