数控cnc加工的工作原理是通过计算机程序控制机床运动,实现刀具与工件的精确自动化加工,其核心过程可分为编程、指令解析、运动执行和加工实施四个阶段,并依赖闭环控制系统确保加工精度。

编程阶段:
使用CAD(计算机辅助设计)软件创建零件的三维模型,定义其几何形状和尺寸。
通过CAM(计算机辅助制造)软件将CAD模型转化为数控程序(G代码),该程序包含刀具路径、切削速度、进给率等加工参数。G代码是数控机床能够识别的指令语言,用于指导机床进行加工操作。
指令解析阶段:
数控系统(CNC装置)读取G代码程序,对其进行译码、数据处理和插补运算。
数控系统将代码转换为电脉冲信号,这些信号将用于控制机床的各个运动部件。
数控系统计算各轴(如X、Y、Z)的运动轨迹和时序,确保刀具按照预定的路径进行加工。
运动执行阶段:
数控系统将电脉冲信号发送给伺服系统,伺服系统由伺服电机和传动机构(如滚珠丝杠、线性导轨)组成。
伺服电机接收信号后开始运转,通过传动机构带动机床的工作台或刀具进行精确移动。
位置传感器(如编码器、光栅尺)实时反馈实际位置信息给数控系统,形成闭环控制。数控系统将反馈的实际位置与控制指令进行比较,如有误差则进行修正,确保加工精度。
加工实施阶段:
主轴带动刀具旋转,配合工作台的联动完成切削成型。在加工过程中,数控系统持续监控整个过程,确保按程序高速、精确地完成切削、钻孔或铣削等操作。
冷却系统辅助加工过程,降低刀具和工件的温度,提高加工质量和刀具寿命。