淺析desktop桌面型數控機床解決數控教學難題

近年來，隨著科技的進步，產品設計水平的提升，五軸聯動機床的應用范圍逐步從之前的航空、航天、軍事工業等領域擴展到民用領域，如珠寶飾、工藝禮品、木器加工、藝術模型、可穿戴設備等。為了讓學生了解和接觸先進的制造技術，學校都會配套一些數控設備來教學生們操作，然而大型工業機器令人生畏、不安全且難以使用，而且如果損壞，維修費用奇高，但人為損壞，雖然老師不斷強調和叮囑，對于學校每一屆的新生來說，這是不可避免的，因此，學校和老師都不敢讓學生們隨便使用它們，但不使用數控機床，怎么能讓學生能親身體驗學習好呢？

 為了解決大型的數控機床在教學上不方便使用問題，我們研制了一款Desktop NC桌面型五軸機床，是一款為了滿足創客、數控教育設計制造而生產的桌面型五軸數控機床。整機可以放置在任意桌面上操作使用，在低運營成本的情況下快速完成從設計到成品的過程。Desktop NC桌面五軸機床使用數控系統跟工業機一樣，這樣設計的目的是保證學生操作桌面型機床跟工廠里大機床保持一致，使學生一出來社會經過簡單培訓就可以投入到工作崗位上。

1、Pocket NC桌面五軸數控機床總體設計

（1）機床總體布局。該系列桌面五軸機采用模塊化設計，五軸轉臺采用航接頭插拔式與電氣柜聯接，拆下五軸轉臺便可當三軸機床用�？傮w設計布局為三個直線軸和一個搖籃式五軸轉臺的床結構形式。坐標軸運動方式為橫向滑板沿立柱左右移動（X軸）、縱向滑板沿立柱前后移動（Y軸），主軸箱沿縱向滑板上下移動（Z軸），B/C轉臺為搖籃式結構，左右擺動為B軸，水平面回轉為C軸。操作面板位于機床正面，電氣柜位于機床右側，冷卻和切削殘渣廢料回收裝置位于機床下部。

（2）機床主要技術參數。根據市場和客戶需求信息，確定本產品的技術參數。產品主要技術參數見表1：

（3）機床主要特點。使用220伏電壓、床身采用鑄鐵機座和立柱，這樣設計可以保證機器為桌面式的前題下、也保證了機器的鋼性（床身自重越重，鋼性就越好，加工硬質材料穩定性越好，精度越高，相反機器會抖動動）；機床具有X、Y、Z三個直線軸和兩個旋轉軸（B軸+C軸）五個坐標軸，X、Y、Z直線軸采用直線導軌，精度高、運行速度更快，加工零件表面越光滑；BC兩個旋轉軸采用諧波減速機，這樣設計目的是提高夾持的零件自鎖能力和保證定位精度、回差精度，保證高精度和高穩定性；使得機器不但有加工能力，而且也要具有加工精度。

（4）整機采用全封閉防護罩設計，并裝機器門加裝安全保護裝置，保證必須關上門機床才能運行，操作者意外打開門機器停機；機床門采用單門垂直氣動升降門。

結束語

（1）該Pocket NC桌面五軸數控機床總體設計布局為三個直線軸和雙軸轉臺的五軸機床結構形加工需求，表面加工質量好。

（2）機床本體采用鑄件機身，以及民用220V電壓電源技術的應用突破了傳統數控機床設計局限，使得整機重量輕、移動和安裝靈活、方便。

（3）機床使用工業級五軸面版數控系統， 10英寸彩色液晶豎屏，帶5軸三檔電子手脈。

（4）可執行多種CAM軟件（MasterCAM、UG、Solidworks、Fusion360、Hypermill、Powermill等軟件編程）。

（5）Pocket NC桌面五軸數控機床主要用于職業院校、高校創客創新實驗室等，進行五軸聯動數控編程教學和實操培訓等；主要加工鋁合金、銅、塑料及鐵、模具鋼輕加工。