•3）数控机床各组成部分的作用 •（1） 控制介质：程序的载体，是编程人员与数控机床之间联系的纽带 • (2） 数控系统：是数控机床的核心，它根据输入的程序进行运算和控制，并 发出相应的信号送到伺服机构，用以驱动机床运动，进行加工操作。
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模具数控加工概述
工作过程： （1）输入：边输入边加工或一次性输入分段加工； （2）译码：将程序翻译成计算机识别的语言； （3）数据处理：刀具补偿、速度计算、和辅助功能处理 （4）插补：在已知曲线方程、起点、终点以及进给速度
后，在起点和终点之间实现数据点的密化； （5）伺服控制：将插补完成的位置增量进行伺服计算，
刀、换刀快，节省了工件安装调整时间。
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模具数控加工概述
(3)适应性强 采用数字程序控制，使加工对象改变时，只要重新编制零件程序，
就能够实现对新零件的自动化生产。因此在同一台机床上可实现对不同 品种及尺寸规格工件的自动加工而无须制造、更换许多工具、夹具和检 具，这就为复杂结构的单件、小批量生产以及新产品试制提供了极大的 便利。
• 6-机床操作面板
• 7-数控系统界面
• 8-防护门
PPT•文档演9模板-强电控制柜
•9 •8 •7
•6 •5
模具数控加工概述
1.2.1 数控技术的产生及特点
•1） 数控技术的产生
• 自动机床、组合机床和专用机床组成的自动半自动生产线是用于对 大批量的产品进行高效加工的重要装备。宇航、造船、机床、重型机械 及国防工业的零部件，精度要求高、形状复杂、加工批量小，并且改型 频繁、更新换代 快的零件，迫切需要一种灵活的、通用的、能适应产品 频繁变化的“柔性”自动化机床。这类加工设备即是数控机床。 • 数控机床是怎么样的装备？它们具有什么特点？其组成和工作原理 如何？发展状况如何？将是我们学习的重点。
2-模具数控加工概述
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2020/11/20
模具数控加工概述
本章主要内容
1.1 模具数控加工的特点和应用 1.2 数控机床概述 1.3 模具数控加工过程中的程序编制 1.4 数控加工中的几个重要概念
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模具数控加工概述
模具一般在模具专业生产企业制造，其作为企业的基本产品，始终贯彻于企 业的全部生产过程。模具的生产过程如图所示。
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模具数控加工概述
•1.1.2 模具制造的工艺特点 • 模具制造的工艺特点主要表现如下： • 1）在模具制造上，尽可能是使用通用设备、量具、刀具及仪器。 • 2）在制造工序安排上，工序应相对集中，以保证模具加工质量和进度，简化管 理和减少工序周转时间。
•1.1.3 数控加工的工艺特点 • 在数控机床上加工零件时，要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数 据编制成程序，用它控制机床加工。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原 则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而有自己特点： • 1）加工效率高： 利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。而加工过程 是由计算机控制,所以零件的互换性强,加工的速度快。 • 2）加工精度高： 同传统的加工设备相比,数控系统优化了传动装置,提高分 辨率,减少了人为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。 • 3）工序内容多： 数控机床上通常安排较复杂的制件，一次装夹，可加工需 进行多道工序加工的零件。 • 综上所述，数控机床对模具进行机加工是模具制造的必然选择。
• 本章以此为基础，重点讲述数控加工技术及数控电火花加工技术在模具制造中 的
•作用及其应用。
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模具数控加工概述
•1.1 模具数控加工的特点和应用
• 1.1.1 模具的生产特点 • 1）加工精度要求高： 一副模具一般是由凹模、凸模和模架组成，有些还可 能是多件拼合模块。上、下模的组合，镶块与型腔的组合，模块之间的拼合均要求有 很高的加工精度。 • 2）形面复杂： 有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器，其形 状的表面是由多种曲面组合而成，因此，模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学 计算方法进行处理。 • 3）批量小： 模具的生产一般不是大批量成批生产。 • 4）工序多： 模具加工中一般都需要用到车、铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工 序。 • 5）仿形加工： 模具生产中有时既没有图样，也没有数据，而且要根据实物进行 仿形加工。这就要求仿制精度高。 • 6）模具材料优异，硬度高 模具的主要材料多采用优质合金钢制造，特别是高寿 命的模具，常采用Crl2，CrWMn等莱氏体钢制造。这类钢材从毛坯锻造、加工到热 处理均有严格要求。因此加工工艺的编制就更加不容忽视，热处理变形也是加工中需 认真对待的问题。 • 7）模具加工向机械化、精密化和自动化发展。 • 目前，产品零件对模具的要求越来越高，应用数控加工进行模具的制造可以大幅 度的提高加工精度、减少人工操作产生的误差、提高工作效率、缩短模具的制造周期。
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•车削加工零件
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铣削加工的零件
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加工中心加工的零件
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2） 数控加工的特点 （1）加工精度高、质量稳定 数控机床是以数字形式给出指令进行加工的，当前的脉冲当量可达到 0.01-0.0001mm，进给传动链的反向间隙与丝杆螺距误差等均可由数控 装置进行补偿，因此，数控机床可以获得比机床本身精度更高的加工 度，且加工质量稳定。 （2）生产效率高 数控机床主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大，每一道工序都 可选用最佳的切削量，提高了数控机床的切削效率。数控机床快速移 动和定位均可控制，从而缩短了辅助加工时间。工件装夹时间短，对
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模具数控加工概述
•• 用数控机床加工零件时，首先应将加工零件的几何信息和工艺信息编制成加 •工程序，由输入装置送入数控系统中，经过数控系统的处理、运算，按各坐标轴的 分量送到各轴的驱动电路，经过转换、放大进行伺服电动机的驱动，带动各轴运动， 并进行反馈控制，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、 轨迹和参数有条不紊地工作，从而加工出零件的全部轮廓。 • 数控机床具有很好的柔性，当加工对象变换时，只需重新编制加工程序即可， 原来的程序可存储备用，不必像组合机床那样需要针对新加工零件重新设计机床， 致使生产准备时间过长。 • 数控机床一般由输入装置、数控系统、伺服系统、测量环节和机床本体(组成 机床本体的各机械部件)组成。
1）输入/输出设备 2）数控装置 3) 伺服单元
4）PLC及接口
5) 机床本体 6) 测量装置
•操作面板
•接口电路 •PL
•机
C •数
•主轴伺服
•主轴
•床
•输入设备
单元
•电机
•控
•本
•装
•输出设备
•置
•进给伺服 •单元
•进给 •电机
•体
•位置
•数控机床的逻辑组成
•检测
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(4)良好的经济效益 数控机床的适应性强，在单件、小批生产情况下，可节省工艺装备 费用、辅助生产工时、生产管理费用以及降低废品率，从而使生产成本 下降。此外，数控机床可实现一机多用。
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（5）自动化程度高、劳动强度低 数控机床是按预先编制好的编程序自动完成零件加工的，操作者一般只 需装卸工件、操作键盘而无须进行繁杂的重复性手工操作，因而大大减 轻了操作者的劳动强度和紧张程度，改善了劳动条件，可实现一人管理 多台机床加工。 （6）有利于实行现代化生产管理 采用数控机床加工，能很方便地准确计算零件加工工时、生产周
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•数控铣削加工中心
•电控柜 •刀库刀具定位电机 •机械手旋转定位电机
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•带制动器伺服电机 •主轴电机
•数控系统 •伺服电机
•10
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• 立式加工中心
•1 •2
• 1-摆动主•4
• 4-滑座
• 5-数控回转工作 台
并将结果发送到伺服驱动接口中； （6）程序管理：当一个曲线段开始插补时，管理程序即
着手准备下一个程序的读入、译码、数据处理。
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• 1.2.2 数控机床的组成和作用
1）数控车床组成：
• 如图为数控机床的组成框图。除了机床本体以外的部分统称 为数控系统，数控装置是数控系统的核心。
期和加工费用，并有效地简化了检验以及工夹具和半成品的管理工 作。利用数控系统的通信功能，采用数控信息与标准代码输入，易 于实行计算机联网，实现CAD/CAM一体化。
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模具数控加工概述
3） 计算机数控的工作原理
工作原理如图所
示，先根据零件图 的要求确定零件的 加工的工艺过程、 工艺参数和刀具数 据，再按编程手册 规定编写零件的加 工程序，然后通过 MDI 或DNC 方式输 入到数控系统中， 在数控系统的控制下进行 处理和计算，发出指令，通过伺服系统使机床按规定轨迹 运动，从而加工零件。
•随着工业的发展及客户要求的提高，对模具制造技术的要求愈来愈高，模具的加工 •方法也越来越复杂化、多样化。对于精度要求高或客户有具体要求的模具，需使用 •高精度的数控机床加工并使用CAD/CAE/CAM模具技术来设计、分析。 • 目前，模制造广泛采用电火花、线切割机床，高精度磨床，高精度三座标测量 仪，激光加工、数控仿型铣及数控加工等现代加工技术。
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模具数控加工概述
•1.1.4 数控加工在模具加工中的应用
• • 1）对于旋转类模具，一般采用数控车加工，如车外圆、镗孔、车平面、车锥面 等。 • 2）对于复杂的外形轮廓或带曲面模具，一般采用数控铣加工，如注射模、压铸 模等。 • 3）对于微细复杂形状、特殊材料模具、塑料镶拼型腔及形状复杂、特殊材料模 具、带异型槽的模具，可采用数控线切割加工。 • 4）对于硬度特别高，或模具局部结构复杂的型腔、型孔等，可采用数控电火花 成形加工。 • 5）对精度要求较高的解析几何曲面，可采用数控磨削加工精度要求较高的解析 几何曲面。