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自动化制造系统—加工设备自动化概要
2)标准型(中档)
这类数控机床的功能较全,价格适中,应用较 广。标准型数控机床亦可称为全功能数控机床。
3) 多功能型(高档)
这类数控机床的功能齐全.价格较贵,加工复 杂零件的大中型机床及柔性制造系统、计算机集成制造 系统中使用的数控机床一般为多功能型。
第三节 加工中心
加工中心是带有刀库和自动换刀装置的多工序数 控机床,它由机械设备和数控系统组成,是一种适用于 复杂零件加工的高效自动化机床。 通常,加工中心仅指主要完成镗铣加工的加工中 心。这种自动完成多工序集中加工的方法,扩展到各种 类型的数控机床,例如车削中心、滚齿中心、磨削中心 等。
加工设备自动化
第二章
加工设备自动化
加工设备自动化是指在加工过程中所用的加工 设备能够高效、精密、可靠地自动进行加工,此外 还应能进一步集中工序和具有一定的柔性。加工设 备应满足要求: (1)加工工序集中; (2)控制方便; (3)柔性和生产率兼顾; (4)通信接口; (5)系统的可靠性和机床负荷率。
第一节 加工设备自动化概述
一、加工设备自动化的意义 加工设备工作过程自动化可以缩短辅助时间,改善 工人的劳动条件和减轻工人的劳动强度。 单台加工设备的自动化能较好地满足零件加工过程 中某个或几个工序的加工半自动化和自动化的需要,为多 机床管理创造了条件,是建立自动生产线和过渡到全盘自 动化的必要前提,是机械制造业更进一步向前发展的基础。 因此,加工设备的自动化是零件整个机械加工工艺过 程自动化的基本问题之一,是机械制造厂实现零件加工自 动化的基础。
MJ-860DT数控车床的结构外观图
5 6 7 8
1
2
3
4
1—床身;2—三爪卡盘;3—导轨;4—尾架;5、7—防护门;6—回转刀架;8—数控操作面板
四
数控机床的分类 1、按控制系统功能分类 点位控制、直线控制、轮廓控制 2、按加工方式分类 一般数控机床、加工中心、多坐标数控机床等 3、按伺服控制方式分类 开环控制、闭环控制、半闭环控制系统 4、按功能水平分类 经济型、标准型、多功能型
1)高速化和高精度化 2)多功能化 3)智能化 4)编程自动化 5)高可靠性化 6)系统小型化
二、数控机床的工作过程
机床本体 程 序 编 制 输 入 装 置 数 控 装 置 主运动 伺服系统 辅助控制装置 进给运动 辅助运动 加工 零件
加工 图纸
检测反馈装置
位置检测 速度检测
三
数控机床的组成 1. 加工程序
4. 伺服系统
伺服系统是数控机床的执行机 构,包括驱动和执行两大部分。 伺服系统接收数控系统的指令 信息,并按照指令信息的要求 带动机床的移动部件运动或执 行部分动作。
5. 辅助控制装置 主轴变速、换向和启停,刀具选择和交换,冷 却、润滑启动停止,工件松开、夹紧等辅助动作。 6. 检测反馈 传感器将伺服电动机的角位移和数控机床执行 机构的直线位移转换成电信号,输送给数控装置, 与指令位置进行比较,纠正误差。 7. 机床本体 主轴部件、刀架、尾架、滚珠丝杠、导轨、排 屑、防护、冷却、刀库、自动换刀装置等
第二节
数控机床
一
数控机床的概念及其特点
1 基本概念 数控 —— 数字化信号控制的简称,即用数字指令来控
制机械执行预定的动作
NC —— Numerical Control 数控 CNC —— Computerized Numerical Control 计算机数控
数控机床——高效的自动化加工设备,它严格按照加工
二、加工设备自动化的途径 加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自 动化和实现了辅助工作自动化的加工设备,需要实现自 动化的主要内容有:
实现加工设备自动化的途径主要有以下几种:
1)对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实 现加工设备的完全自动化; 2)对通用加工设备运用电气控制技术、数控技术等 进行自动化改造; 3)根据加工工件的特点和工艺要求设计制造专用的 自动化加工设备,如组合机床等; 4)采用数控加工设备,包括数控机床、加工中心 等。
2.自动化加工方式分类
随着科学技术的发展,加工过程自动化水平不断提 高,使得生产率得到了很大的发展,先后开发了适应不 同生产率水平要求的自动化加工设备,主要有以下各类:
(1) 全(半)自动单机:又分为单轴和多轴全(半) 自动单机两类。 (走刀机构) (2) 组合机床 (3) 自动线(Transfer Line——TL) (4) 一般数控机床 (5) 加工中心(MC) (6) 柔性制造单元(FMC)
N020 M0 N030 M3 M8 N040 G0 X-80 Y-80 N050 G1 Z-59 F100
控制介质是指将零件 加工信息传送到数控装置 去的信息载体,控制介质 有多种形式,常用的有穿 孔纸带、磁带、磁盘等。
2. 输入装置
光电读带机、录放机、磁盘驱动器 键盘MDI、计算机编程通信
3.数控装置 数控装置接受输入 指令信号,进行运 算判断、发出的控 制信号至伺服系统。
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按运动轨迹分类
1、点位控制
2、直线控制
3、轮廓控制
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按加工方式分类
数控车床
数控铣床
返回
按工艺用途分类
多坐标数控机床
多坐标龙门式数控仿形铣床
CNC六坐标数控刀具磨床
返回
按 控 制 方 式 分 类
按功能水平分类
1)经济型(低档)
大多指采用开环控制系统的数控机床,其功能 简单,价格便宜,适用与自动化程度要求不高的场合。
三、自动化加工设备的生产率分析与分类
1.生产率分析 当自动化加工设备连续生产时,加工一个工件的工 tg 作循环时间 是由加工时间和空程辅助时间组成的,即
结论:tf和tq对机床生产率的影响是相互制约和相 互促进的。当生产工艺发展到一定水平,即工艺生产率 提高到一定程度时,必须提高机床自动化程度,进一步 减少空程辅助时间,促使生产率不断提高。另一方面, 在相对落后的工艺基础上实现机床自动化,生产率的提 高是有限的,为了取得良好的效果,应当在先进的工艺 基础上实现机床自动化。
程序,可以自动地对被加工工件进行加工。
数控机ห้องสมุดไป่ตู้加工的零件
模具设计
三维造型
模具型腔
油泵壳体真空压铸模具二
油泵壳体真空压铸模具一
CNC加工
2、数控机床加工适用范围 1)多品种小批量零件; 2)几何形状复杂的零件; 3)需要频繁改型的零件; 4)贵重的、不允许报废的关键零件; 5)批量大、必须严格控制公差的零件; 6)最短周期的急需零件。 3、数控机床发展