Sg随着国内数控技术的日渐成熟,近年来五轴联动数控加工中心在各领域得到了越来越广泛的应用。在实际应用中,每当人们碰见异形复杂零件高效、高质量加工难题时,五轴联动技术无疑是解决这类问题的重要手段。近几年随着我国航空航天、军事工业、汽车零部件和模具制造行业的蓬勃发展,越来越多的厂家倾向于寻找五轴设备来满足高效率、高质量的加工。但是,你真的足够了解五轴加工吗?下面就请跟着小编的脚步走进五轴加工的世界。
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五轴加工
想要真正的了解五轴加工,首先我们要做的是要读懂什么是五轴机床。五轴机床(5 Axis Machining),顾名思义,是指在X、Y、Z,三根常见的直线轴上加上两根旋转轴。A、B、C三轴中的两个旋转轴具有不同的运动方式,以满足各类产品的技术需求。而在5轴加工中心的机械设计上,机床制造商始终坚持不懈地致力于开发出新的运动模式,以满足各种要求。综合目前市场上各类五轴机床,虽然其机械结构形式多种多样,但是主要有以下几种形式:
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两个转动坐标直接控制刀具轴线的方向(双摆头形式)
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两个坐标轴在刀具顶端,但是旋转轴不与直线轴垂直(俯垂型摆头式)
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两个转动坐标直接控制空间的旋转(双转台形式)
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两个坐标轴在工作台上,但是旋转轴不与直线轴垂直(俯垂型工作台式)
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两个转动坐标一个作用在刀具上,一个作用在工件上(一摆一转形式)
*术语:如果旋转轴不与直线轴相垂直,则被认为是一根“俯垂型”轴。
看过这些结构的五轴机床,我相信我们应该明白了五轴机床什么在运动,怎样运动。可是,这么多样化的机床结构,在加工时究竟能展现出哪些特点呢?与传统的三轴机床相比,又有哪些优势呢?接下来就让我们来看看五轴机床有哪些发光点。
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5轴机床的特点
说起五轴机床的特点,就要和传统的三轴设备来比较。生产中三轴加工设备比较常见,有立式、卧式及龙门等几种形式。常见的加工方法有立铣刀端刃加工、侧刃加工。球头刀的仿形加工等等。但无论哪种形式和方法都有着一个共同的特点,就是在加工过程中刀轴方向始终保持不变,机床只能通过X、Y、Z三个线性轴的插补来实现刀具在空间直角坐标系中的运动。所以,在面对下面这些产品时,三轴机床效率低、加工表面质量差甚至无法加工的弊端就暴露出来了。
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而与三轴数控加工设备相比,五联动数控机床有以下优点:
1. 保持刀具最佳切削状态,改善切削条件
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如上图,在左图中三轴切削方式,当切削刀具向顶端或工件边缘移动时,切削状态逐渐变差。而要在此处也保持最佳切削状态,就需要旋转工作台。而如果我们要完整加工一个不规则平面,就必须将工作台以不同方向旋转多次。可以看见,五轴机床还可以避免球头铣刀中心点线速度为0的情况,获得更好的表面质量。
2. 有效避免刀具干涉
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如上图,针对航空航天领域内应用的叶轮、叶片和整体叶盘等零件,三轴设备由于干涉原因无法满足工艺要求。而五轴机床就可以满足。同时五轴机床还可以使用更短的刀具进行加工,提升系统刚性,减少刀具的数量,避免了专用刀具的产生。对于我们的企业老板来说,意味在刀具成本方面,五轴机床将会给您省钱了!
3. 减少装夹次数,一次装夹完成五面加工
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如上图可以看出五轴加工中心还可以减少基准转换,提高加工精度。在实际加工中,只需一次装夹,加工精度更容易得到保证。同时五轴加工中心由于过程链的缩短和设备数量的减少,工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用也随之减少。这意味着您可以用更少的夹具,更少的厂房面积和维护费用,来完成更高效更高质量的加工!
4. 提高加工质量和效率
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如图,五轴机床可以采用刀具侧刃切削,加工效率更高。
5. 缩短生产过程链,简化生产管理
五轴数控机床的完整加工大大缩短了生产过程链,可以使生产管理和计划调度简化。工件越复杂,它相对传统工序分散的生产方法的优势就越明显。
6. 缩短新产品研发周期
对于航空航天、汽车等领域的企业,有的新产品零件及成型模具形状很复杂,精度要求也很高,因此具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的五轴数控加工中心可以很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题,大大缩短研发周期和提高新产品的成功率。
等等…
综上所述,五轴机床实在是有太多太多优点,但是五轴机床刀具姿态控制,数控系统,CAM编程和后处理都要比三轴机床复杂的多!同时,我们说到五轴机床,就不得不说真假五轴的问题,我们都知道真假五轴最大的区别在于RTCP功能,然而何谓RTCP,它是怎么产生的又该如何应用?下面我们就结合机床结构和编程后处理来具体了解一下RTCP,了解他的真正面目。
RTCP,在数控GNC61高档五轴数控系统里,认为RTCP即是Rotated Tool Center Point,也就是我们常说的刀尖点跟随功能。在五轴加工中,追求刀尖点轨迹及刀具与工件间的姿态时,由于回转运动,产生刀尖点的附加运动。数控系统控制点往往与刀尖点不重合,因此数控系统要自动修正控制点,以保证刀尖点按指令既定轨迹运动。业内也有将此技术称为TCPM、TCPC或者RPCP等功能。其实这些称呼的功能定义都与RTCP类似,严格意义上来说,RTCP功能是用在双摆头结构上,是应用摆头旋转中心点来进行补偿。而类似于RPCP功能主要是应用在双转台形式的机床上,补偿的是由于工件旋转所造成的的直线轴坐标的变化。其实这些功能殊途同归,都是为了保持刀具中心点和刀具与工件表面的实际接触点不变。所以为了表述方便,本文统一此类技术为RTCP技术。
那么RTCP功能是怎么产生的呢?多年以前,在五轴机床刚普及市场的时候,RTCP概念被机床厂家大肆宣传。彼时RTCP功能更像是为技术而技术的噱头,更多人是对其技术本身的热衷和炒作。其实RTCP功能正好相反,它不光是一项好技术,更是一项能为客户带来效益和创造价值的好技术。拥有RTCP技术的机床(也就是国内所说的真五轴机床),操作工不必把工件精确的和转台轴心线对齐,随便装夹,机床自动补偿偏移,大大减少辅助时间,同时提高加工精度。同时后处理制作简单,只要输出刀尖点坐标和矢量就行了。像我们之前说的那样,在机械结构上,五轴数控机床主要有双摆头、双转台、一摆一转等结构。下文我们将以双转台五轴机床,数控GNC61高档五轴数控系统为例,详细介绍一下RTCP功能。
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在五轴机床中定义第四轴和第五轴的概念:在双回转工作台结构中第四轴的转动影响到第五轴的姿态,第五轴的转动无法影响第四轴的姿态。第五轴为在第四轴上的回转坐标。
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好了,看完定义说明我们来解释一下。如上图所示,机床第4轴为A轴,第5轴为C轴。工件摆放在C轴转台上。当第4轴A轴旋转时,因为C轴安装在A轴上,所以C轴姿态也会受到影响。同理,对于我们放在转台上面的工件,如果我们对刀具中心切削编程的话,转动坐标的变化势必会导致直线轴X、Y、Z坐标的变化,产生一个相对的位移。而为了消除这一段位移,势必机床要对其进行补偿,RTCP就是为了消除这个补偿而产生的功能。
那么机床如何对这段偏移进行补偿呢?接下来我们就来分析一下这段偏移是怎么产生的。
根据前文,我们都知道是由于旋转坐标的变化导致了直线轴坐标的偏移。那么分析旋转轴的旋转中心就显得尤为重要。对于双转台结构机床,C轴也就是第5轴的控制点通常在机床工作台面的回转中心。而第4轴通常选择第四轴轴线的中点作为控制点。
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数控系统为了实现五轴控制,需要知道第5轴控制点与第四轴控制点之间的关系。即初始状态(机床A、C轴0位置),第四轴控制点为原点的第四轴旋转坐标系下,第五轴控制点的位置向量[U,V,W]。同时还需要知道A、C轴轴线之间的距离。对于双转台机床,举例如下图所示。
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讲到这里,大家可以看出,对于有RTCP功能的机床,控制系统为保持刀具中心始终在被编程的位置上。在这种情况下,编程是独立的,是与机床运动无关的编程。当您在机床上使用编程时,不用担心机床运动和刀具长度,您所需要考虑的只是刀具和工件之间的相对运动。余下的工作控制系统将为您完成。举个例子:
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如上图,不带G203 RTCP功能关的情况下,控制系统不考虑刀具长度。刀具围绕轴的中心旋转。刀尖将移出其所在位置,并不再固定。
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如上图,带G203 RTCP功能开的情况下,控制系统只改变刀具方向,刀尖位置仍保持不变。X,Y,Z轴上必要的补偿运动已被自动计算进去。
G203是数控系统里RTCP开启指令,通常已经在CAM系统的CNC程序中被调用。而CNC程序中仅包含了所要趋近的X/Y/Z点,和描述刀具方向的方向矢量A,B,C。换句话说,CNC程序仅包含几何和刀具方向数据。
而对于不具备RTCP的五轴机床和数控系统是怎么解决直线轴坐标偏移这个问题呢?我们知道现在国内很多五轴数控机床和系统都属于假五轴,所谓假五轴,其实就是指不带RTCP功能的机床。真假五轴,既不是看长相也不是看五个轴是否联动,要知道假五轴也可以做五轴联动。假五轴的区别主要在于其没有真五轴RTCP算法,也就是说假五轴编程需要考虑主轴的摆长及旋转工作台的位置。这就意味着用假五轴数控系统和机床编程时,必须依靠CAM编程和后处理技术,事先规划好刀路。同样一个零件,机床换了或者刀具换了,都必须重新进行CAM编程和后处理。并且假五轴机床在装夹工件时需要保证工件在其工作台回转中心位置,对操作者来说,这意味着需要大量的装夹找正时间,且精度得不到保证。即使是做分度加工,假五轴也麻烦很多。而真五轴只需要设置一个坐标系,只需要一次对刀,就可以完成加工。下图以NX后处理编辑器设置为例,说明假五轴的坐标变换。
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如上图,假五轴是依靠后处理技术,将机床第四轴和第五轴中心位置关系表明,来补偿旋转轴对直线轴坐标的位移。其生成的CNC程序X、Y、Z不仅仅是编程趋近点,更是包含了X、Y、Z轴上必要的补偿。这样处理的结果不仅会导致加工精度不足,效率低下,所生成的程序不具有通用性,所需人力成本也很高。同时由于每台机床的回转参数不同,都要有对应的后处理文件,对于生产也会造成极大的不便。再者假五轴其生成程序无法改动,实现手工五轴编程基本没有可能。同时因为没有RTCP功能,其衍生的众多五轴高级功能都无法使用,比如五轴刀补功能等。其实对于五轴机床来说,它只是我们为了实现加工结果的工具,并无真假之分。重要的是我们的工艺决定了选用什么方式加工,相对而言,真五轴机床性价比更高。而对于数控GNC61数控系统,不但具有RTCP功能,同时还支持3D刀补、C样条插补、NURBS样条插补、大圆弧插补、圆锥插补等诸多高端插补功能,从而实现了更高效简洁、高质量的加工。
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五轴机床加工S型试件
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机床加工钛合金叶轮
东莞海潮精密仪器有限公司专业生产,销售,维修五轴联动加工中心
五轴联动加工中心加工中心一般分为立式加工中心和卧式加工中心。五轴立式加工中心这类加工中心的回转轴有两种方式,一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕x轴回转,定义为a轴,a轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台,环绕z轴回转,定义为c轴,c轴都是360度回转。这样通过a轴与c轴的组合,固定在工作台上的工件除了底面之外,其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。a轴和c轴最小分度值一般为0.001度,这样又可以把工件细分成任意角度,加工出倾斜面、倾斜孔等。a轴和c轴如与xyz三直线轴实现联动,就可加工出复杂的空间曲面。而卧式五轴加工中心,主轴前端是一个回转头,能自行环绕z轴360度,成为c轴,回转头上还有带可环绕x轴旋转的a轴,一般可达±90度以上,实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计的非常大,客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。
这个要具体看你所用设备功能了,就好像数控铣床和加工中心一样,就是加工中心还分三轴 五轴呢
有的电火花可以加工复杂的形状,例如夏米尔机床就可以四轴加工的
是的。电火花加工一般只是电极上下运动,并且只有Z轴是可以伺服控制的。
粗加工 直径3.08 深度4.68 精加工 直径3.086 深度4.676
问题一:数控机床到底是干什么的呢? 火车、汽车、摩托车、家用电器、包括数控机床本身,有很多零件都是数控机床加工出来的。
家里的塑料脸盆、桶子虽然不是数控机床直接加工出来的,但是它们的注塑模具是用数控机床加工出来的。
数控车床加工旋转体零件,比如火车的轮子、轮值了边足村究液轴、汽车上的制动鼓、齿轮毛坯……
加工中心可以加工手动挡汽车的变速箱体、洗衣机模征房队缩杆外求击化盾题具。
总之,制造业已经离坚观镇杂烈黄阳明按院不开数控机床了。数控机床有很多危专尽种类,其中金属切削类数控机床最多。
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问题二:什么是数控机床?干什么用的? 数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制局印系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理危具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。
数控机床的控制单元
数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的大脑。
与普通机床相比,数控机床有如下特点:
●加工精度高,具有稳定的加工珐量;
●可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;
●加工零件改变时,一般只需要价责更改数控程序,可节省生产准备时间;
●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高认海模优落清着很(一般为普通机床的3~5倍);
●板约容机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;
●对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。
数控机床一般由胜立感品事输继缩演响况下列几个部分组成:
●主机,他是数控机床的主题,包括机床身、立柱、主轴、进给机构程底想高技点许等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。
●数控装置,是数控能准推机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
●验驱动装置,他是数控千爱止创写套治机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
●辅助装置,指数控机调未床的一些必要的配套部件收装速强规散供胶粉滑,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还技势新包括刀具及监控检测装置等。
●编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用,数控技术无论在硬件和软件方面,都有飞速发展。
加工中心
加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能饭行新岩草数控机床。工件在加工中心上经一次装夹后,能对两个以上的表面完成多种工序的加工,并且有多种换刀或选刀功能,从而使生产效率大大提高。
加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类,按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心。
问题三:数控机床是什么? 数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。
数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的大脑。与普通机床相比,数控机床有如下特点:
●加工精度高,具有稳定的加工质量;
●可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;
●加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;
●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);
●机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;
●对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。
数控机床一般由下列几个部分组成:
●主机,他是数控机床的主题,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。
●数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
●驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
●辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。
●编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用,数控技术无●按工艺用途分类
金属切削类数控机房,包括数控车床,数控钻床,数控铣床,数控磨床,数控镗床发及加工中心.这些机床都有适用于单件、小批量和多品种和零件加工,具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度,以及很高的设备柔性。
金属成型类数控机床;这类机床包括数控折弯机,数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。
数控特种加工机床;这类机床包括数控线(电极)切割机床、数控电火花加工机床、数控火焰切割机、数控激光切割机床、专用组合机床等。
其他类型的数控设备;非加工设备采用数控技术,如自动装配机、多坐标测量机、自动绘图机和工业机器人等。
●按运动方式分类
点位控制;点位控制数控机床的特点是机床的运动部件只能够实现从一个位置到另一个位置的精确运动,在运动和定位过程中不进行任何加工工序。如数控钻床、数按坐标镗床、数控焊机和数控弯管机等。
点位直线控制;点位直线控制的特点是机床的运动部件不仅要实现一个坐标位置到另一个位置的精确移动和定位,而且能实现平行于坐标轴的直线进给运动或控制两个坐标轴实现斜线进给运动。
轮廓控制;轮廓控制数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个坐标轴同时进行联动控制。它不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置,而且要求控制整个加工过程每一点的速度和位移量,即要求控制运动轨迹,将零件加工成在平面内的直线、曲线或在空间的曲面。
●按控制方式分类
开环控制;即不带位置反馈装置的控制方式。
半闭环控制;指在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检......>>
问题四:数控机床的工作主要是在做什么? 数控机床是机械加工的主要设备,和普通机床相比是一种高效能自动化机床,具有以下明显特点:
1、适合于复杂异形零件的加工
数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工,因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。
2、加工精度高
3、加工稳定可靠,实现计算机控制,排除人为误差,零件的加工一致性好,质量稳定可靠。
4、高柔性。加工对象改变时,一般只需要更改数控程序,体现出很好的适应性,可大大节省生产准备时间。在数控机床的基础上,可以组成具有更高柔性的自动化制造系统―FMS。
5、高生产率。数控机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高,一般为普通机床的 3~5 倍,对某些复杂零件的加工,生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。
6、劳动条件好。机床自动化程度高,操作人员劳动强度大大降低,工作环境较好。
7、有利于管理现代化。采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展,为实现生产过程自动化创造了条件。
8、投资大,使用费用高
9、生产准备工作复杂,由于整个加工过程采用程序控制,数控加工的前期准备工作较为复杂,包含工艺确定、程序编制等。
10、维修困难。数控机床是典型的机电一体化产品,技术含量高,对维修人员的技术要求很高。
作为一个数控机床操作工人,一方面数控机床技术复杂程度不同,有简易性的数控机床,也有多轴控制的加工中心,也有多台数控机床组成的生产线、FMC;另一方面生产方式有大批量的生产,也有小批量多品种的生产模式。从而造成技术复杂程度、劳动强度、所需要技能各不相同。在大批量生产,采取自动线生产的,可能仅仅就是监控、维护设备,有些还辅助上、下料,有些情况可能不但会操作,还得会编程,会调整设备,需要了解机械加工工艺及刀具选择。
问题五:数控车床是做什么的 数控车床是用来加工各种圆周类机械配件,如汽缸,汽车联动轴等,有兴趣的话也可以做个铁饭碗,铁啤酒瓶之类的,但必须是对称圆的,加工材料可以是铁、铝、铜、不锈钢、和比较硬的塑料,
学徒工900――1200
操作工1000――1600
手动编程调试员2000――4000
软件编程员3000――5000
以上是上海数控车床工种8小时单休的工资待遇!现在数控很吃香,一般软件编程只有在大公司且有多台好数控车床才会用,所以找工作相对较差一点。
问题六:数控是干什么的? 本人学的也是数控,现在毕业了!不知道你想知道什么。学数控,说白了,就是一个技工,不知道你上的是技校还是大学,反正大学出来的和技校出来的差不多,在工厂待遇是一样的。数控就是一个技术,在学校也就能学学编程,原理,维修,真正能用的还是的到工厂里学了!建议你在学校不要只学数控,数控学的再好,出来也就是个技工,把绘图,机械设计,机械制造,电气方面的也学好,将来发展前途大些!
推荐你看看“MYTH2000”的帖子,或许你对学机械有所感悟!
问题七:电脑数控机床是干什么的 学的话,没个一年半载你也学不到什么东西
只是学个一年半载也只是熟悉而已
想拿高工资,学数控机床编程吧
那是个技术活
但前提条件是得懂很多数控机床的操作哦
还是先学基础操作吧
问题八:数控技术主要是干什么的 数控技术就是一耽专业的技术,主要是辅助于模具行业。数控设备都是属于自动化机械,通过程序对机械的控制。
问题九:数控车床是做什么的? 数控车床,是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔,机床就具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并弧复杂零件的批量生产中发挥 了良好的经济效果