全自动机床加工按主轴的安置方法分为立式和卧式两类。卧式CNC加工通常具有分度转台或数控转台,可加工工件的各个旁边面;也可作多个坐标的联合运动,以便加工杂乱的空间曲面。立式CNC加工通常不带转台,仅作顶面加工。此外,还有带立、卧两个主轴的复合式CNC加工,和主轴能调整成卧轴或立轴的立卧可调式CNC加工,它们能对工件进行五个面的加工。全自动机床加工的主动换刀设备由寄存刀具的刀库和换刀组织组成。刀库品种许多,常见的有盘式和链式两类。链式刀库寄存刀具的容量较大。换刀组织在机床主轴与刀库之间交流刀具,常见的为机械手;也有不带机械手而由主轴直接与刀库交流刀具的,称无臂式换刀设备。
全自动机床刀具的运动是依靠步进电动机来带动的,尽管在程序命令中有快速点定位命令G00,但与普通车床的进给方式相比,依然显得效率不高。因此,要想提高机床效率,必须提高刀具的运行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完毕后退回参考点所运行的距离。只要减少刀具空行程,就可以提高刀具的运行效率。(对于点位控制的数控车床,只要求定位精度较高,定位过程可尽可能快,而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的。)在全自动机床调整方面,要将刀具的初始位置安排在尽可能靠近棒料的地方。在程序方面,要根据零件的结构,使用尽可能少的刀具加工零件使刀具在安装时彼此尽可能分散,在很接近棒料时彼此就不会发生干涉;另一方面,由于刀具实际的初始位置已经与原来发生了变化,必须在程序中对刀具的参考点位置进行修改,使之与实际情况相符,与此同时再配合快速点定位命令,就可以将刀具的空行程控制在最小范围内从而提高机床加工效率。
精密作为全自动机床区别于其他机械的主要特征之一,一直是全球机床业不懈追求的目标。微纳时代,机床工具行业的智能化技术目前应用硕果累累。近年来,我国全自动机床工具制造业取得长足进步,经济规模实现由小到大的迅猛增长,连续多年居世界第一位。在中高端产品领域,我国已实现从无到有的突破,中高端机床工具产品主要规格品种基本实现由不能做到能做的升级和跨越,与此同时,企业综合素质得到普遍提升,一批具有较强市场竞争力的企业开始涌现。
全自动机床是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心,立式加工中心机要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。立式加工中心最少是三轴二联动,一般可实现三轴三联动。有的可进行五轴、六轴控制。立式加工中心立柱高度是有限的,对箱体类工件加工范围要减少,这是立式加工中心的缺点。但立式加工中心工件装夹、定位方便;刃具运动轨迹易观察,调试程序检查测量方便,可及时发现问题,进行停机处理或修改;冷却条件易建立,切削液能直接到达刀具和加工表面;三个坐标轴与笛卡儿坐标系吻合,感觉直观与图样视角一致,切屑易排除和掉落,避免划伤加工过的表面。与相应的全自动机床相比,结构简单,占地面积较小,价格较低。
智能化是集信息技术、系统控制技术、电子技术、光电子技术、通信技术、传感技术、软件技术和专家系统等为一体,实现扩展或替代脑力劳动为目的的高层次的控制技术,是实现数字化工厂的重要技术基础。各类的工业机器人以及与机床集成应用的例子都充分展示工业机器人应势而生、新军突起、迅速发展的现状,以及与全自动机床结合带来所的技术优势和市场前景。数控技术是先进制造技术的核心技术,它的整体水平标志着一个国家产业现代化的水平和综合国力的强弱,具有超越其经济价值的战略物资地位。我们要成为全自动机床强国,还有一段很长的路要走。
长期不用全自动机床的维护与保养:在数控机床闲置不用时,应经常经数控系统通电,在机床锁住情况下,使其空运行。在空气湿度较大的霉雨季节应该天天通电,利用电器元件本身发热驱走数控柜内的潮气,以保证电子部件的性能稳定可靠。数控系统中硬件控制部分的维护与保养:每年让有经验的维修电工检查一次。检测有关的参考电压是否在规定范围内,如电源模块的各路输出电压、数控单元参考电压等,若不正常并清除灰尘;检查系统内各电器元件联接是否松动;检查各功能模块使用风扇运转是否正常并清除灰尘。对于长期停用的机床,应每月开机运行4小时,这样可以延长全自动机床的使用寿命。