數(shù)控加工工藝系統(tǒng)

數(shù)控加工工藝與裝備第1章數(shù)控加工工藝系統(tǒng)

本章主要內(nèi)容如下：●現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)：實(shí)訓(xùn)中心HAASVF-1D加工中心（美國(guó)）1.1數(shù)控加工工藝系統(tǒng)概述1.2數(shù)控機(jī)床組成系統(tǒng)1.3數(shù)控加工與工藝技術(shù)的新發(fā)展1.1數(shù)控加工工藝系統(tǒng)概述1.1.1數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的概念與組成1、工藝系統(tǒng)的概念：在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，由機(jī)床、夾具、刀具和工件等組成的系統(tǒng)，稱為數(shù)控加工工藝系統(tǒng)。

2、數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的組成：由數(shù)控機(jī)床、夾具、刀具和工件等組成。工藝系統(tǒng)的組成1．?dāng)?shù)控設(shè)備的工作原理1.1.2數(shù)控加工原理及加工過(guò)程下圖是數(shù)控設(shè)備的一般工作原理圖：

數(shù)控設(shè)備基本結(jié)構(gòu)框圖：2.數(shù)控加工過(guò)程零件圖紙工藝分析數(shù)值計(jì)算編制輸入程序安裝工件對(duì)刀試切加工檢驗(yàn)3.數(shù)控加工的內(nèi)容

一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控加工主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：(1)通過(guò)數(shù)控加工的適應(yīng)性分析選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件的內(nèi)容；(2)結(jié)合加工表面的特點(diǎn)和數(shù)控設(shè)備的功能對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；(3)進(jìn)行數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；(4)對(duì)零件圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理和計(jì)算；(5)編寫加工程序單；(6)按程序單制作控制介質(zhì)，如磁帶、磁盤等；(7)檢驗(yàn)與修改加工程序；(8)首件試加工以進(jìn)一步修改加工程序；(9)編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件，如數(shù)控加工工序卡，程序說(shuō)明卡，走刀路線圖等。4.數(shù)控加工特點(diǎn)1．對(duì)加工對(duì)象改型的適應(yīng)性強(qiáng)2．加工精度高3．加工生產(chǎn)率高4．減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度5．良好的經(jīng)濟(jì)效益6．有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化1.攔2數(shù)控宴機(jī)床航組成該系統(tǒng)1.呆2.延1數(shù)控救機(jī)床營(yíng)的組吐成與亞分類數(shù)控穴機(jī)床襯是一觀種利切用數(shù)筐控技富術(shù)，蝕按照帽事先威編好享的程失序?qū)崏噩F(xiàn)動(dòng)著作的功機(jī)床虎。它涌由程序傭載體矮、輸攝入裝臟置、CN摟C單元問、伺才服系坊統(tǒng)、非位置梢反饋剝系統(tǒng)和機(jī)床菊機(jī)械何部件構(gòu)成切。1.程序惰的載辟體程序含的載屋體是閥人機(jī)診交流惡的媒針介。王將零族件加努工程鈴序用蹈一定濕的格鏟式和鉤代碼嶼，存潛儲(chǔ)在并一種夢(mèng)載體形上，血如穿孔豎紙帶吉、盒液式磁裳帶或軟磁庸盤等，潛通過(guò)便數(shù)控療機(jī)床沿的輸飛入裝慰置，將程征序信宴息輸頸入到CN槍C單元花內(nèi)。●數(shù)控戴機(jī)床輛的組求成2.輸入歉裝置（1）控籍制介吳質(zhì)輸鋤入一種篩方法經(jīng)是通泥過(guò)紙帶武輸入。另一喘種方求法是軟驅(qū)飼輸入。(2仁)手動(dòng)街輸入手動(dòng)移數(shù)據(jù)階輸入(Ma響nu曬al旬D毅at呢a嗓In揉pu潮t,MD偶l)。程序相編輯盡界面(E胸DI搶T)狀態(tài)渡下，勿用按念鍵輸藍(lán)入。(3球)直接百輸入船存儲(chǔ)肺器使用捎數(shù)控移裝置姓的串行侮口，乏直接悼讀入在自杠動(dòng)編衣程機(jī)上座、其暮他計(jì)壩算機(jī)時(shí)上或烘網(wǎng)絡(luò)牽上編有制好德的加配工程班序。由信宗息的敢輸入道、處胃理和削輸出釀三個(gè)判部分殿組成球，是數(shù)控課機(jī)床蛋的中桌樞。架程序曬載體拍通過(guò)墊輸入多裝置銹將加甚工信息傳母給CN史C單元押，編暖譯成綢計(jì)算猶機(jī)能撤識(shí)別釘?shù)男诺?、扁由信息延處理假部分丑按照窗控制譜程序的規(guī)活定，威逐步桂存儲(chǔ)目并進(jìn)綱行處理后困，通副過(guò)輸銳出單膊元發(fā)級(jí)出位置和滲速度暫指令代給伺僚服系軟統(tǒng)和主運(yùn)徑動(dòng)控舍制部峽分。3．CN吧C單元伺服察系統(tǒng)囑是數(shù)撓控機(jī)置床的佛執(zhí)行戒部分腹。它吸能將區(qū)數(shù)控膠裝置怒送來(lái)嫂的指對(duì)令信賓息加添以放牧大，或經(jīng)功倡率放秤大后衛(wèi)。通息過(guò)機(jī)脫床進(jìn)綁給傳狼動(dòng)元練件(如齒淹輪減機(jī)速箱爪和滾際珠絲溝杠螺各母等)，去棵驅(qū)動(dòng)碼機(jī)床直移動(dòng)俗部件(工作圍臺(tái)或畝刀架)，以以便精雖確定奔位或雪按照慰規(guī)定逼的軌幅跡和綠速度甩運(yùn)動(dòng)逗，使絞機(jī)床孕加工瞎出符故合圖絹樣要活求的經(jīng)零件怒。信單息輸想入到CN剩C單元伙內(nèi)。伺服李系統(tǒng)采中常辰用的恰驅(qū)動(dòng)泉裝置喉有：幻玉開環(huán)爽伺服書系統(tǒng)辱常用步進(jìn)疾電動(dòng)土機(jī)，閉聰環(huán)伺患服系象統(tǒng)常卵用脈寬建調(diào)速炒直流輝電動(dòng)繼機(jī)和綢交流金伺服永電機(jī)等。4．伺泳服系瓜統(tǒng)位置臣反饋謠分為直伺服酬電動(dòng)沖機(jī)的師轉(zhuǎn)角候位移克反饋?lái)暫蛿?shù)駐控機(jī)床努執(zhí)行決機(jī)構(gòu)(工作害臺(tái))的位珠移反級(jí)饋兩院種，總運(yùn)動(dòng)片部分況通過(guò)傳泉感器澡將上票述角雜位移抱或直肺線位旗移轉(zhuǎn)盞換成兼電信塌號(hào)，夸輸送給CN搏C單元盲，與冠指令貨位置亞進(jìn)行素比較想，并王由CN動(dòng)C單元發(fā)藍(lán)出指澇令，露糾正指所產(chǎn)奇生的艱誤差線，適折時(shí)控亡制機(jī)糟床的處運(yùn)動(dòng)位壩置。5．位樹置反摔饋系樣統(tǒng)除了主運(yùn)只動(dòng)系圾統(tǒng)、偶進(jìn)給頂系統(tǒng)（如工殿作臺(tái)媽、刀谷架）、以及輔助棄部分屠（如液罰壓、堆氣動(dòng)省、冷艙卻和脈潤(rùn)滑茫部分頓等）和支撐顏部件（如瘦床身月、立港柱）等一艷般部攤件外仁，尚有浴些特殊箏部件啞，如儲(chǔ)備慣刀具伴的刀已庫(kù)、提自動(dòng)浩換刀堅(jiān)裝置(A喂TC)、自動(dòng)沉托盤歸交換豬裝置等。6．機(jī)郵床的餅機(jī)械畝部件●數(shù)控玻機(jī)床桿的分能類1.按機(jī)晝床運(yùn)繡動(dòng)軌是跡的弦分類（1）點(diǎn)吩位控甩制數(shù)涌控機(jī)遵床點(diǎn)位艷控制主要撒用于才平面勸內(nèi)的餓孔系怠，主把要有易數(shù)控但鉆床核、數(shù)請(qǐng)控坐運(yùn)標(biāo)鏜宰床、煎數(shù)控郵彎管祖機(jī)和紡數(shù)控垃沖剪播床等捷。直線岔控制膚數(shù)控薦機(jī)床又稱匆為平抽行切展削控身制。晚一般住只能應(yīng)加工分矩形鍋、臺(tái)遍階形星零件村。主倘要有比較愈簡(jiǎn)單茫的數(shù)油控鏜記銑床渣、數(shù)繼控車腥床和超加工葡中心等。直線押控制（2）直栽線控風(fēng)制數(shù)逆控機(jī)掙床（3）輪寧廓控職制數(shù)怠控機(jī)按床輪廓懸控制就是傭刀具牽與工受作相陸對(duì)運(yùn)外動(dòng)時(shí)旋，能聲對(duì)兩喚個(gè)或定兩個(gè)稻以上尚坐候標(biāo)軸哈的運(yùn)嶄動(dòng)同乞時(shí)進(jìn)疑行控集制。輪廓副控制指的膜是可渡以同味時(shí)控每制2軸。提主要繳用于撐數(shù)控坡車床加工既回轉(zhuǎn)劈燕曲面或數(shù)鮮控銑脊床加工葉曲線攤柱面。a)曲b)2軸聯(lián)諸動(dòng)的議輪廓執(zhí)加工①2軸控判制即指察兩個(gè)涼軸連齊續(xù)控污制、籌第3個(gè)軸腔作周慌期性話的點(diǎn)市位或畝直線弱控制零，從蛙而實(shí)對(duì)現(xiàn)三個(gè)巾坐標(biāo)稱軸X、Y、Z內(nèi)的澤二維鐘控制。二軸去半聯(lián)主動(dòng)的雄曲面怖加工②2.駱5軸控兼制是指判同時(shí)秤控制X、Y、Z三個(gè)妥直線描坐標(biāo)鉗軸聯(lián)縣動(dòng)，掌進(jìn)行姿三維滅的立悶體加筒工，筋比較雞多的滲用于數(shù)控從銑床劑、加軟工中眾心等。3軸聯(lián)械動(dòng)的坦曲面務(wù)加工涉控制③3軸控拿制是指魚同時(shí)挑控制粥四個(gè)介坐標(biāo)你運(yùn)動(dòng)適，即餓在X、Y、Z三個(gè)前直角毛坐標(biāo)撕軸之芬外，萍再加掘一個(gè)共旋轉(zhuǎn)看坐標(biāo)賢軸。4軸聯(lián)漸動(dòng)的融數(shù)控姐機(jī)床④4軸控創(chuàng)制五軸腥是指妙在直昨線坐永標(biāo)X、Y、Z以外錯(cuò)，再閉加上薦圍繞憲這些調(diào)直線病坐標(biāo)縮慧旋轉(zhuǎn)己的旋升轉(zhuǎn)坐弊標(biāo)A、B、C中的坊兩個(gè)安坐標(biāo)耗，形毛成同始時(shí)控廊制五個(gè)籮軸聯(lián)飄動(dòng)。⑤5軸控瘋制5軸谷聯(lián)動(dòng)厭的加他工中沙心加別工工耐件2.按伺信服系福統(tǒng)類劃型分動(dòng)類（1）開請(qǐng)環(huán)伺升服系貝統(tǒng)數(shù)榮控機(jī)萌床這類弊機(jī)床猛的數(shù)青控系癢統(tǒng)將嫂零件株的程腿序處農(nóng)理后昏，輸歷出數(shù)汗字指籮令信無(wú)號(hào)給最伺服箱系統(tǒng)遲，驅(qū)留動(dòng)機(jī)斯床運(yùn)岸動(dòng)，災(zāi)沒有廊來(lái)自撓位置柏傳感鉤器的送反饋爽信號(hào)歇。開環(huán)妥伺服津系統(tǒng)銜數(shù)控連機(jī)床罰特點(diǎn)掉：①?zèng)]插有反腦饋信挪號(hào)。②精諒度低存。③系養(yǎng)統(tǒng)穩(wěn)打定性執(zhí)好。④設(shè)期計(jì)和炕調(diào)整集方便丑。開環(huán)危伺服茫系統(tǒng)臂數(shù)控傳機(jī)床帥應(yīng)用月：多應(yīng)榜用于經(jīng)濟(jì)塌型數(shù)惑控和找對(duì)舊畢機(jī)床疤的改舉造上。（2）閉扒環(huán)伺灑服系翁統(tǒng)數(shù)值控機(jī)止床在機(jī)姥床移治動(dòng)部鋤件的爽位置秋上直兇接裝舉有直線鳴位置揭檢測(cè)損裝置，檢鵝測(cè)刀貴具或分工作桂臺(tái)的旺實(shí)際汁位移伸值并道將檢達(dá)測(cè)到捏的位秋移值虧及時(shí)混反饋艦到CN網(wǎng)C裝置末中，棕與所毒要求都的位感移指堤令值就進(jìn)行趣比較億，用比兔較的土差值外進(jìn)行看控制顧，直私到差稱值消姨除為擇止。閉環(huán)勁伺服辦系統(tǒng)會(huì)數(shù)控凡機(jī)床扎特點(diǎn)乎：①有乖位置蘿反饋滾信號(hào)遣。②很著高的宮加工餃精度榴。③設(shè)浪計(jì)和卷調(diào)整塔有較企大的趟難度院。④系后統(tǒng)不鋪穩(wěn)定脊。⑤檢渣測(cè)直砍線位悲移。閉環(huán)卸伺服炭系統(tǒng)村數(shù)控賤機(jī)床選應(yīng)用斃：用于節(jié)一些乞精度猾要求該很高蒸的鏜銑晨床、鹽超精朋車床騾、超協(xié)精銑塊床等。（3）半因閉環(huán)也伺服映系統(tǒng)他數(shù)控骨機(jī)床它是炮在開摔環(huán)控宗制系器統(tǒng)的絲杠憑端頭慈或電言動(dòng)機(jī)捏端頭善上裝受有檢孔測(cè)裝服置，通析過(guò)檢妥測(cè)絲館杠的幣角位龍移（妙轉(zhuǎn)角晶）和昂轉(zhuǎn)速行，間酷接地雨檢測(cè)誼移動(dòng)推部件依的實(shí)癥際位星移量叛，然趕后反犁饋到CN穩(wěn)C裝置耐中進(jìn)變行位憲置比癢較，虜用比鄙較的婦差值倆進(jìn)行止控制頑。半閉甜環(huán)伺初服系恥統(tǒng)數(shù)扎控機(jī)哲床特聚點(diǎn)：①精覽度介獲于開塞環(huán)、擾閉環(huán)壇之間現(xiàn)。②設(shè)修計(jì)和健調(diào)整碌較容親易。③系泛統(tǒng)的編較穩(wěn)僑定。④檢疑測(cè)角澡位移薪。半閉降環(huán)伺神服系至統(tǒng)數(shù)繩控機(jī)斗床應(yīng)者用：配備沖精密雕滾珠輸絲杠木的半禾閉環(huán)蠶控制喝系統(tǒng)乏得到管廣泛儲(chǔ)采用躲。滾珠塑絲杠騰結(jié)構(gòu)洲示意遣圖1-絲杠2-滾珠3-回珠再管4-螺母3.按數(shù)逮控系壞統(tǒng)功怒能水救平的圓分類數(shù)控凝機(jī)床關(guān)按數(shù)遭控系巨統(tǒng)功蝕能水童平可雀分為低、輝中、那高三檔斑。檔次功能低檔數(shù)控機(jī)床中檔數(shù)控機(jī)床高檔數(shù)控機(jī)床進(jìn)給當(dāng)量和進(jìn)給速度進(jìn)給當(dāng)量為10μm，進(jìn)給速度在8-15m／min進(jìn)給當(dāng)量為1μm，進(jìn)給速度為15-24m／min進(jìn)給當(dāng)量為0.1μm，進(jìn)給速度為15-100m／min伺服進(jìn)給系統(tǒng)

開環(huán)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

半閉環(huán)直流伺服系統(tǒng)或交流伺服系統(tǒng)閉環(huán)伺服系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)主軸、直線電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)2-3軸3-4軸3軸以上通信功能

無(wú)

RS232或DNC接口

RS232、RS485、DNC、MAP接口顯示功能

數(shù)碼管顯示或簡(jiǎn)單的CRT字符顯示功能較齊全的CRT顯示或液晶顯示功能齊全的CRT(三維動(dòng)態(tài)圖形顯示)內(nèi)裝PLC

無(wú)

有

有強(qiáng)功能的PLC，有軸控制的擴(kuò)展功能主CPU

8位或16位CPU由16位向32位CPU過(guò)渡32位向64位CPU發(fā)展1.碗2.濱2數(shù)控曾機(jī)床盤的主味要性賺能指蔑標(biāo)(1呢)數(shù)控幸機(jī)床媽的精吹度指辜標(biāo)①罪定位闊精度妄和重障復(fù)定姥位精傭度定位色精度盛是指香數(shù)控蟻機(jī)床烏工作據(jù)臺(tái)等汽移動(dòng)灑部件攀在確的定的贏終點(diǎn)蔑所達(dá)時(shí)到的勺實(shí)際雅位置柳的精柏度搜。重復(fù)剛定位雀精度長(zhǎng)是指途在同紐奉一臺(tái)貓數(shù)控碧機(jī)床談上，希應(yīng)用誕相同脊程序莊相同芬代碼請(qǐng)加工亡一批朗零件矩，所替得到浴的連克續(xù)結(jié)嚴(yán)果的脾一致概程度陳。②康分度躺精度分度繼精度者是指驢分度今工作鞭臺(tái)在死分度魔時(shí)，辟理論束要求唱回轉(zhuǎn)雞的角位度值葛和實(shí)欄際回現(xiàn)轉(zhuǎn)的業(yè)角度絨值的削差值罰。③裙分辨淡度與袋脈沖攤當(dāng)量分辨費(fèi)度是短指兩便個(gè)相德鄰的克分散混細(xì)節(jié)愉之間寨可以既分辨褲的最丸小間盞隔。1.遭2.匙2數(shù)控?fù)C(jī)床座的主煙要性租能指理標(biāo)(2萬(wàn))數(shù)控員機(jī)床困的可瘋控軸渴數(shù)與若聯(lián)動(dòng)子軸數(shù)數(shù)控燥機(jī)床漿的可架控軸撈數(shù)是興指機(jī)崖床數(shù)愚控裝故置能慚夠控失制的館坐標(biāo)楊數(shù)目緞。(3租)數(shù)控玩機(jī)床啟的運(yùn)盤動(dòng)性雁能指猶標(biāo)①衡主軸紫轉(zhuǎn)速逗②姐進(jìn)給黃速度③午行程健④含擺角門范圍⑤斜刀庫(kù)感容量少和換倉(cāng)刀時(shí)吉間六軸患加工蔥中心1．3數(shù)控誕加工鬼與工萬(wàn)藝技肆術(shù)的皂新發(fā)閑展1.高速虜化①選該用高隙速微洪處理玻器。②提高型多軸藥控制坐水平辯。③配置冊(cè)高速援、強(qiáng)垮功能翠可編鎮(zhèn)程序段控制賀器CP或U。2.多功指能①具宿有多班種監(jiān)兵控、螺檢測(cè)挎及補(bǔ)明償功翻能。②彩色CR屬T圖形漠顯示腳。③人機(jī)嘉對(duì)話夾功能殺。④自診削斷功憐能。⑤很強(qiáng)理的通階信功戶能。3.智能影化①工勉件自更動(dòng)檢素測(cè)、量自動(dòng)紙定心日。②刀同具折沙損檢無(wú)測(cè)及哥自動(dòng)筑更換悉備用謊刀具蠟。③刀培具壽追命及翠刀具唯收存敲情況城管理女。④負(fù)串載監(jiān)確控。⑤數(shù)剩據(jù)管走理。⑥維舉修管罩理。⑦利梳用反輪饋控栗制實(shí)臺(tái)時(shí)補(bǔ)賄償動(dòng)蜘量的和功能叫。4.高精窮度化加工膏中心材的定裕位精滲度由2um提高混到1um。5.高可兵靠性①提悠高數(shù)蟻控系熱統(tǒng)的照硬件慎質(zhì)量田。②模與塊化叼，標(biāo)物準(zhǔn)化寇和通園用化秧。6.網(wǎng)絡(luò)犁化、店柔性撫化、掃集成家化①數(shù)控涼裝備顆的網(wǎng)緒絡(luò)化:(接Si傳em帆en凍s公司OM麻E樂)②CI冤MS、分姓布式和、網(wǎng)缸絡(luò)集的成制朋造系瓣統(tǒng)7．新拳技術(shù)蟲標(biāo)準(zhǔn)鑰、規(guī)盞范的秋建立研究輕和制懂定