數(shù)控機床加工

1、個人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)第六章數(shù)控機床加工一、本章的教學(xué)目的與要求學(xué)習(xí)本章的主要目的：了解數(shù)控機床的基本組成與結(jié)構(gòu)；了解數(shù)控機床加工 的編程方法；了解加工中心的特點與特殊機構(gòu)；了解數(shù)控機床加工的主要特點。 本章在于重點了解：普通數(shù)控機床的基本組成；數(shù)控編程的基本方法。個人收集整理勿做商業(yè)用途學(xué)習(xí)本章內(nèi)容建議：與工程實踐的數(shù)控實習(xí)相結(jié)合，加深理解數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點；通過數(shù)控實習(xí)與工程實踐熟悉數(shù)控編程的方法。個人收集整理勿做商業(yè)用途二、授課主要內(nèi)容1數(shù)控機床的基本組成主要學(xué)習(xí)輸入與輸出裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、數(shù)控機床主機、數(shù)控機 床的輔助裝置2數(shù)控機床加工特點主要學(xué)習(xí)數(shù)控機床在加工方面的特點、數(shù)

2、控機床的適應(yīng)性與經(jīng)濟性特點、數(shù)控機床在管理與使用方面的特點3數(shù)控加工程序編制主要學(xué)習(xí)數(shù)控程序編制的基本知識、數(shù)控加工程序的代碼及其功能、代碼使用舉例、數(shù)控編程的種類4數(shù)控編程實例主要學(xué)習(xí)數(shù)控銃削加工的程序編制實例和數(shù)控車削加工程序編制5加工中心主要學(xué)習(xí)加工中心的分類與應(yīng)用范圍、加工中心的特點、加工中心編程的特點、加工中心的特殊構(gòu)件、加工中心的發(fā)展 個人收集整理勿做商業(yè)用途三、重點、難點及對學(xué)生的要求(掌握、熟悉、了解、自學(xué))本章在于重點了解：普通數(shù)控機床的基本組成；數(shù)控編程的基本方法。四、主要外語詞匯數(shù)字控制(Numerical Control )簡稱 NC計算機數(shù)字控制(Computer N

3、umerical Control )簡稱 CNC加工中心(Machining Center )簡稱 MC刀庫系統(tǒng)簡稱 ATC(Automatic Tool Changer )五、輔助教學(xué)情況(多媒體課件、板書、繪圖、標(biāo)本、示數(shù)等)講授十多媒體課件+工程實踐數(shù)控實習(xí)六、復(fù)習(xí)思考題1 .什么是數(shù)控技術(shù)？什么是數(shù)控機床？2 .數(shù)控系統(tǒng)由哪些部分組成？各個部分的功用是什么？3 .閉環(huán)控制系統(tǒng)工作原理是怎樣的？有什么特點？4 .為什么半閉環(huán)控制系統(tǒng)用得比較廣泛？5 .交流伺服電機與直流伺服電機各有哪些優(yōu)缺點？6 .步進電機有何特點？主要應(yīng)用在哪些場合？7 .數(shù)控機床上常用的導(dǎo)軌有哪幾種類型？它們各有什么

4、特點？8 .與普通機床相比，數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)有什么特殊的要求？9 .數(shù)控機床最適合加工哪些類型的零件？10 .與普通機床相比，數(shù)控機床生產(chǎn)率比較高的主要原因是什么？11 .數(shù)控機床坐標(biāo)軸是如何確定的？它們的方向是如何判定？12 .數(shù)控加工程序的編制方法有哪幾種？各有什么特點？13 .手工編程的主要內(nèi)容有哪些？14 .何謂絕對坐標(biāo)系？何謂相對坐標(biāo)系？編程時如何選用？15 .試分析刀具補償?shù)墓δ芘c作用？16 .何謂加工中心？它與數(shù)控機床有何顯著區(qū)別？17 .加工中心有哪些主要特點？18 .數(shù)控系統(tǒng)是如何識別與選取加工中心刀庫中的刀具的？七、參考資料；(1)周文玉編著數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)(中國輕工業(yè)出

5、版社1999.8出版)；(2)劉雄偉編著數(shù)控加工理論與編程技術(shù)(機械工業(yè)出版社1994.7出版)第六章數(shù)控機床加工數(shù)控機床加工技術(shù)是集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新 技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化的特點。對機械制造實現(xiàn)柔性集 成化、智能化起著至關(guān)重要的作用。數(shù)控機床也是柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制 造系統(tǒng)的主體設(shè)備。數(shù)控機床加工的能力和數(shù)控機床的擁有量是衡量一個國家工 業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。 個人收集整理勿做商業(yè)用途第一節(jié)數(shù)控機床的基本組成以數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)機床主運動與進給運動的自動化控制，這種機床稱為數(shù)控機 床。在數(shù)控機床上，零件加工的全過程是由數(shù)控指令控制。數(shù)控指令

6、是被加工零件的幾何信息和工藝信息按規(guī)定格式編寫的數(shù)字化代碼，稱為數(shù)控加工程序。數(shù)控機床主要是由輸入與輸出裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、機床主機和 其它輔助裝置組成。數(shù)控裝備的供應(yīng)廠家，一般將輸出、輸入裝置，數(shù)控裝置，位置控制和速度控制等部分集成在一起（如圖6-1點劃線框圖）稱為CN保統(tǒng)。 個人收集整理勿做商 業(yè)用途伺服系統(tǒng)是指伺服電機和檢測元件。機械機構(gòu)如滾珠絲杠機構(gòu)、滑動工作臺與機床床身等組成機床主機部分。冷卻部分、轉(zhuǎn)位刀架、液壓油缸等為數(shù)控機床的輔助部分。將數(shù)控加工程序以適當(dāng)?shù)姆绞捷斎氲綌?shù)控機床的數(shù)控裝置中，數(shù)控裝置對數(shù) 控加工程序的代碼進行各種數(shù)值運算與處理，得到的結(jié)果以數(shù)字信號的形式

7、傳送給機床的伺服電機（如步進電機、直流伺服電機、交流伺服電機等）， 經(jīng)傳動裝置（如滾珠絲杠螺母副等），使機床按數(shù)控程序規(guī)定的順序、速度 和位移量進行工作，從而加工出符合圖紙技術(shù)要求的零件。個人收集整理勿做商業(yè)用途一、輸入與輸出裝置1 .輸入裝置將數(shù)控指令傳輸給數(shù)控系統(tǒng)的裝置。手動輸入和直接輸入（1）手動輸入由操作者將數(shù)控程序直接輸入數(shù)控系統(tǒng)中。1）操作者在數(shù)控裝置操作面板上用鍵盤輸入加工程序的指令，稱為MD功能。它適用于比較短的程序，只能使用一次，機床動作后程序即消失。MD功能允許手動輸入一個命令或一段程序的指令，并即時啟動運行。2）在控制裝置編輯狀態(tài)下，用軟件輸入加工程序，并存入控制裝置的存

8、儲器中，稱為EDIT功能。這種輸入方法可重復(fù)使用程序o一般手工編程均采用這種方法。3）在具有會話編程功能的數(shù)控裝置上，按照顯示器上提示，以人機對話的方式，輸入有關(guān)的尺寸數(shù)值，就可自動生成加工程序。個人收集整理勿做商業(yè)用途（2）直接輸入方式零件加工程序在上級計算機中生成，以計算機與數(shù)控裝置直接通訊的方式傳輸程序，CN臻統(tǒng)一邊加工一邊接收來自上級計算機的后續(xù)程序段。個人收集整理勿做商業(yè)用途這種方式是采用CA»CAMC件設(shè)計的復(fù)雜工件并直接生成零件加工程序的情況。2 .輸出裝置輸出裝置有數(shù)碼管顯示，視頻顯示器，液晶顯示器，輸出接口等。通過軟件與接口，可以在顯示器上顯示程序、加工參數(shù)、各種補

9、償量、坐標(biāo) 位置、故障信息?？梢圆捎萌藱C對話編輯加工程序、零件圖形、動態(tài)刀具軌跡等。先進的數(shù)控系統(tǒng)有豐富的顯示功能，如具有實時圖形顯示、PLC相形圖顯示和多窗口的其它顯示功能。個人收集整理勿做商業(yè)用途二、數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)代數(shù)控機床采用的數(shù)控系統(tǒng)均為計算機數(shù)字控制（CN臻統(tǒng)）。通過CNC!置內(nèi)部的信息處理來驅(qū)動機床的執(zhí)行元件工作，達到控制機床的目的。CNCI置通過主軸驅(qū)動單元控制主軸運動；通過速度控制單元控制機床各坐標(biāo)軸的進給運動；通過可編程控制器控制機床的開關(guān)電路；機床操作人員可以通過數(shù)控裝置上的操作面板或通訊接口進行各種操作。個人收集整理勿做商業(yè)用途數(shù)控裝置內(nèi)部信息處理的結(jié)果能在顯示器中顯示出來。

10、按數(shù)控裝置的功能不同，數(shù)控系統(tǒng)有下列三大類型：1 .點位控制系統(tǒng)2 .直線控制系統(tǒng)3 .輪廓控制系統(tǒng)1 .點位控制系統(tǒng)這類數(shù)控裝置在運動過程中不進行切削加工，對運動軌跡沒有要求，要求有較高的終點定位精度。數(shù)控程序中一般不指定進給速度，按事先規(guī)定的速度（較快的定位速度）運 動。該系統(tǒng)常用于數(shù)控鉆床、數(shù)控鉆鏈床上。2 .直線控制系統(tǒng)直線運動控制系統(tǒng)通常在坐標(biāo)軸運動的同時進行切削加工，坐標(biāo)軸的驅(qū)動要 承受切削力。指令中要給出下一位置的數(shù)值，同時給出移動到該位置的進給 速度。個人收集整理勿做商業(yè)用途3 .輪廓控制系統(tǒng)兩個或兩個以上的坐標(biāo)軸根據(jù)指令要求協(xié)調(diào)地運行。指令中指明運動輪廓曲 線的類型（點位、直

11、線、順圓、逆圓，拋物線及樣條曲線等），并指出下一 點的位置和移動至該位置的進給速度。各坐標(biāo)軸的進給速度是根據(jù)輪廓各軸 相互位置關(guān)系而變化的。 個人收集整理勿做商業(yè)用途在輪廓控制系統(tǒng)中采用插補運算來處理各坐標(biāo)軸速度的變化。各坐標(biāo)軸一邊 移動，刀具一邊進行切削，各坐標(biāo)軸均承受切削力。 個人收集整理勿做商業(yè)用途 數(shù)控車床、數(shù)控銃床及加工中心等均為輪廓控制系統(tǒng)。輪廓控制系統(tǒng)能加工復(fù)雜曲面的零件，能控制多坐標(biāo)軸聯(lián)動的數(shù)控機床，并 具有空間直線或圓弧的插補功能。配置有輪廓控制CN藤統(tǒng)的數(shù)控車床，具有兩軸聯(lián)動，能加工外圓、錐度以及 母線為曲線的回轉(zhuǎn)體。數(shù)控銃床具有兩軸半或三軸聯(lián)動的CN保統(tǒng)，能進行平面插補或

12、空間插補。兩軸半的數(shù)控銃床，其中兩軸聯(lián)動，當(dāng)兩軸停止時，另一軸作進給運動。個人收集整理勿做商業(yè)用途加工中心具有三軸、四軸或五軸聯(lián)動的功能。能加工空間任意曲面，具備直線插補、圓弧插補、條樣插補、漸開線插補、螺旋插補等多種插補功能。個人收集整理勿做商業(yè)用途插補功能越強與控制的軸數(shù)越多，CN保統(tǒng)越復(fù)雜，造價也越高。能進行輪廓控制的CN臻統(tǒng)，也能進行直線控制或點位控制。先進的數(shù)控系統(tǒng)都屬于輪廓控制的CN臻統(tǒng)。三、伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)與機床主機聯(lián)接的重要環(huán)節(jié)，是數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件。伺服系統(tǒng)的作用是把數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號，經(jīng)功率放大、整形處理后轉(zhuǎn)換成機床執(zhí)行部件的直線位移或角位移。 個人收

13、集整理勿做商業(yè)用途伺服系統(tǒng)的性能直接影響到數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的工作精度、負載能力、響應(yīng)快慢和穩(wěn)定程度等。伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置和執(zhí)行機構(gòu)兩大部分。驅(qū)動裝置由主軸驅(qū)動單元、進給驅(qū)動單元和主軸伺服電機、進給伺服電機組成。步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機是常用的伺服元件。個人收集整理勿做商業(yè)用途執(zhí)行機構(gòu)(如主軸箱、工作臺、轉(zhuǎn)位刀架等)由相應(yīng)的驅(qū)動裝置來驅(qū)動。1 .伺服電機的類型(1)直流伺服電機(2)交流伺服電機(3)步進電機(4)直線電機2 .伺服系統(tǒng)的分類(1)開環(huán)控制伺服系統(tǒng)(2)閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)(3)半閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)3 .伺服系統(tǒng)檢測元件(1)直線型檢測元件：如磁尺(2)回轉(zhuǎn)型的檢測元件：

14、脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵等。四、數(shù)控機床主機數(shù)控機床的機械構(gòu)件要求傳動剛度、傳動精度更高；傳動系統(tǒng)更具穩(wěn)定性； 快速響應(yīng)能力更強。數(shù)控機床主機中的關(guān)鍵部件，如機床床身、導(dǎo)軌副、絲 杠螺母副等，其特殊結(jié)構(gòu)是普通機床所沒有的。 個人收集整理勿做商業(yè)用途1 .機床床身結(jié)構(gòu)起著支承和導(dǎo)向的作用。要求采用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的機 床新結(jié)構(gòu)。如數(shù)控車床的床身采用封閉的箱體結(jié)構(gòu)，抗彎剛度與抗扭剛度高了許多。箱式機床床身結(jié)構(gòu)中還保留著鑄件的泥心，這能提高系統(tǒng)的抗振能力并能吸 收噪聲?，F(xiàn)代數(shù)控機床可以采用焊接床身，比鑄造床身的剛度有較大的提高。焊接床身的設(shè)計自由度大，可以靈活地布置焊

15、縫、設(shè)計隔板、筋板，從而充 分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的承載和抗變形能力。鋼的彈性模量約為鑄鐵的一倍。因此，采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)的固有頻率提高， 從而提高床身的結(jié)構(gòu)剛度。2 .導(dǎo)軌副數(shù)控系統(tǒng)要求機床導(dǎo)軌運動輕便、靈活、摩擦系數(shù)小、動、靜摩擦系數(shù)的差別小。啟動阻力小，低速運行時無爬行現(xiàn)象等。 個人收集整理勿做商業(yè)用途(1)滾動直線導(dǎo)軌(2)滾動導(dǎo)軌塊(3)貼塑導(dǎo)軌3 .滾珠絲杠螺母副在絲杠和螺母的圓弧螺旋槽之間裝有滾珠作為傳動元件，因而摩擦系數(shù)小， 傳動效率可達90-95%,動、靜摩擦系數(shù)相差小。在施加預(yù)緊后軸向剛度好, 傳動平穩(wěn)，無間隙，不易產(chǎn)生爬行，隨動精度和定位精度都較高。是目前數(shù) 控機床進給系統(tǒng)最常用的機械

16、結(jié)構(gòu)之一。但是滾珠絲杠螺母副安裝時要通過預(yù)緊消除間隙保證換向精度。個人收集整理勿做商業(yè)用途五、數(shù)控機床的輔助裝置1 .氣動、液壓裝置。應(yīng)用氣動、液壓系統(tǒng)，使機床完成自動換刀所需的動作， 實現(xiàn)運動部件的制動和滑移齒輪移動變速、完成工作臺的自動夾緊、松開， 工件、刀具定位表面的自動吹屑等輔助功能。 個人收集整理勿做商業(yè)用途2 .排屑，冷卻、潤滑裝置。3 .回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控分度頭。4 .防護、照明等裝置。第二節(jié)數(shù)控機床加工特點一、數(shù)控機床在加工方面的特點1 .精度高(1)數(shù)控機床的機床結(jié)構(gòu)具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性，并采取了減小誤差的 措施。有了誤差還可以由數(shù)控裝置進行補償，所以數(shù)控機床有較高的加工精

17、 度。個人收集整理勿做商業(yè)用途(2)數(shù)控機床的傳動系統(tǒng)采用無間隙的滾珠絲杠、滾動導(dǎo)軌、零間隙的齒輪 機構(gòu)等，大大提高了機床傳動剛度、傳動精度與重復(fù)精度。先進的數(shù)控機床 采用直線電機技術(shù)，使機床的機械傳動誤差為零。個人收集整理勿做商業(yè)用途(3)數(shù)控系統(tǒng)的誤差補償功能消除了系統(tǒng)誤差。(4)數(shù)控機床是自動加工，消除人為誤差，提高同批零件加工尺寸的一致性， 加工質(zhì)量穩(wěn)定。一次安裝能進行多道工序的連續(xù)加工，減少了安裝誤差。個人收集整理勿做商業(yè)用途2 .能加工形狀復(fù)雜的零件采用二軸以上聯(lián)動的數(shù)控機床，可以加工母線為曲線的旋轉(zhuǎn)體、凸輪、各種 復(fù)雜空間曲面的零件，能完成普通機床難完成的加工。例如船用螺旋槳是空

18、 間曲面體復(fù)雜零件，加工時采用端面銃刀、五軸聯(lián)動臥式數(shù)控機床才能進行 力口工。個人收集整理勿做商業(yè)用途3 .生產(chǎn)率高(1)節(jié)省輔助時間數(shù)控機床配備有轉(zhuǎn)位刀架、刀庫等自動換刀機構(gòu)。機械手能自動裝卸刀具與工件大大節(jié)省輔助時間。生產(chǎn)過程無需檢驗，節(jié)省檢驗時間。當(dāng)加工零件改變時，除了重新裝夾工件和更換刀具外，只需更換程序，節(jié)省 了準(zhǔn)備與調(diào)整時間。與普通機床相比，數(shù)控機床的生產(chǎn)率可提高 23倍、加工中心生產(chǎn)率可提高 十幾倍至幾十倍。（2）提高進給速度數(shù)控機床能有效地節(jié)省機動時間，快速移動縮短空行程的時間，進給量的范圍較大。能有效的選用合理的切削用量。 個人收集整理勿做商業(yè)用途（3）采用高速切削數(shù)控加工時

19、采用小直徑刀具、小切深、小切寬、快速多次走刀來提高切削效率。高速加工的切削力大幅度減小，需要的主軸扭矩相應(yīng)減小。工件的變形也小。高速切削不但提高生產(chǎn)率，也有利于提高加工精度、降低 表面粗糙度。二、數(shù)控機床的適應(yīng)性與經(jīng)濟性特點1 .適應(yīng)性強數(shù)控機床能適應(yīng)不同品種、規(guī)格和尺寸的工件加工。當(dāng)改變加工零件時，只 需用通用夾具裝夾工件、更換刀具、更換加工程序，就可立即進行加工。計算機數(shù)控系統(tǒng)能利用系統(tǒng)控制軟件靈活地增加或改變數(shù)控系統(tǒng)的功能，能適 應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。 個人收集整理勿做商業(yè)用途2 .有利于向更高級的制造系統(tǒng)發(fā)展數(shù)控機床是機械加工自動化的基本設(shè)備，柔性加工單元（FMC、柔性制造系統(tǒng)（FMS以及

20、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS都是以數(shù)控機床為主體，根據(jù)不 同的加工要求、不同對象，由一臺或多臺數(shù)控機床，配合其他輔助設(shè)備（如運輸小車、機器人、可換工作臺、立體倉庫等）而構(gòu)成自動化的生產(chǎn)系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)具有通訊接口，易于進行計算機間的通信，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的計算機管理與控制0個人收集整理勿做商業(yè)用途3 .數(shù)控機床的經(jīng)濟性 數(shù)控機床的造價比普通機床高，加工成本相對較高。所以，不是所有零件都 適合在數(shù)控機床上加工，它有一定的加工適用范圍。要根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)類型、結(jié)構(gòu)大小、復(fù)雜程度來決定其是否適合用數(shù)控機床加工。個人收集整理勿做商業(yè)用途通用機床適合于單件、小批量生產(chǎn)，加工結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜工件。專用機床適合于大批量

21、工件的加工。數(shù)控機床適合于復(fù)雜工件的成批加工。三、數(shù)控機床在管理與使用方面的特點數(shù)控機床造價昂貴，是企業(yè)中關(guān)鍵產(chǎn)品、關(guān)鍵工序的關(guān)鍵設(shè)備，一旦故障停 機，其影響和損失是很大的。數(shù)控機床作為機電一體化設(shè)備有其自身的特點。對管理、操作、維修、編程人員的技術(shù)水平要求比較高。數(shù)控機床的使用效 果很大程度上取決于使用者的技術(shù)水平，數(shù)控加工工藝的擬定以及數(shù)控程序 編制的正確與否。所以，數(shù)控機床的使用技術(shù)不是一般設(shè)備使用的問題，而是人才、管理、設(shè)備系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用工程。數(shù)控機床的使用人員要有豐富的 工藝知識，同時在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用等方面有較強的操作能力，以保證數(shù)控機床 有較高的完好率與開工率。 個人收集整理勿做商業(yè)

22、用途四、數(shù)控編程的種類數(shù)控編程分為手工編程與自動編程兩類。1 .手工編程(1)確定工藝過程根據(jù)零件圖紙進行工藝分析，確定零件加工的工藝路線、 工步順序、切削用量等工藝參數(shù)。確定采用的刀具與刀具數(shù)量。個人收集整理勿做商業(yè)用途(2)計算加工軌跡和尺寸(3)編寫程序清單并校驗(4)輸入程序清單的內(nèi)容通過輸入裝置將數(shù)控程序單的內(nèi)容輸入到數(shù)控裝置中。(5)數(shù)控程序的校驗和試切啟動數(shù)控裝置，使數(shù)控機床進行空運轉(zhuǎn)，檢查程 序運動軌跡的正確性。用木料或塑料制品代替工件進行試切，檢查切削用量 的正確性。個人收集整理 勿做商業(yè)用途(6)首件試切2 .自動編程借助計算機編制數(shù)控加工程序的過程，稱為自動編程。對于幾何

23、形狀復(fù)雜的零件，手工編程的工作量比較大而且容易出錯。對于空間曲面零件編程計算非常繁瑣，人工無法勝任。而自動編程時，節(jié)點 坐標(biāo)的數(shù)據(jù)計算，刀具軌跡的生成，程序的編制以及輸出等工作均由計算機 自動完成。個人收集整理勿做商業(yè)用途國內(nèi)、外數(shù)控編程軟件均采用圖形自動編程技術(shù)。高級的圖形自動編程軟件 應(yīng)用CAD/CAM縫集成，從圖形幾何元素的生成，設(shè)計信息的工藝處理，刀具 中心軌跡的計算，刀具類型的選擇，定義刀位文件的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)的后處理， 直到進行模擬加工，校驗數(shù)控程序的正確性。個人收集整理勿做商業(yè)用途第五節(jié)加工中心加工中心簡稱MC加工中心與數(shù)控機床顯著的區(qū)別在于它裝有一套能自動換刀的刀庫系統(tǒng)。刀庫系統(tǒng)

24、由刀庫、機械手和驅(qū)動機構(gòu)組成。在數(shù)控系統(tǒng)及可編程控制器的控制下，執(zhí)行電機或液壓氣動機構(gòu)驅(qū)動刀庫和機械手實現(xiàn)刀具的選擇與交換。加工中心伺服單元控制三軸至五軸的聯(lián)動伺服機構(gòu)。一，加工中心的分類與應(yīng)用范圍1 .臥式加工中心指主軸中心線為水平狀態(tài)的加工中心。通常帶有可分度的回轉(zhuǎn)工作臺。此類加工中心主要以鏈銃削加工為主，適合于加工殼體、泵體、閥體等箱體類零件以及復(fù)雜零件特殊曲線與曲面輪廓的多工序加工,個人收集整理勿做商業(yè)用途2 .立式加工中心指主軸中心線為垂直狀態(tài)的加工中心。此類加工中心主要以鉆銃削加工為主，適合于加工中、小零件的鉆、擴、較、 攻螺紋等切削加工。也能進行連續(xù)輪廓的銃削加工，3 .萬能加工

25、中心11 / 15個人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)也稱五面體加工中心或復(fù)合加工中心。此類加工中心是多軸聯(lián)動控制，能進行臥、立切削加工，適用于復(fù)雜多面體 零件的加工，加工中心比普通數(shù)控機床復(fù)雜得多，而功能也大得多。加工中心是屬于高技術(shù)、價格昂貴的復(fù)雜設(shè)備。選購哪一類加工中心要考慮到零件的加工規(guī)范、生產(chǎn)效率，經(jīng)濟成本和投資 效益。臥式加工中心與立式加工中心相比，規(guī)格相近（指工作臺的寬度）的臥式加 工中心比立式加工中心的價格要高 50-100%,但臥式加工中心純切削加工時間 比立式加工中心多50-100%完成同樣的工藝內(nèi)容，立式加工中心比臥式加工 中心更經(jīng)濟，但臥式加工中心的工藝性比較廣泛。個人收集整理勿做

26、商業(yè)用途二、加工中心的特點1 .加工中心上裝備有自動換刀裝置。使工件一次裝夾，通過自動更換刀具，自動完成鏈削、銃削、鉆削、較孔、攻螺紋等工序。甚至是從毛坯加工到成品，大大節(jié)省輔助工時和在制品周轉(zhuǎn)時間。個人收集整理 勿做商業(yè)用途2 .加工中心刀庫系統(tǒng)集中管理和使用刀具，有可能用最少量的刀具，完成多 工序的加工，并提高刀具的利用率。3 .加工中心加工零件的連續(xù)切削時間比普通機床高得多，所以設(shè)備的利用率 Mi。4 .在加工中心上裝備有托盤機構(gòu)，使切削加工與工件裝卸同時進行，提高生 產(chǎn)效率。所以，加工中心就是一個柔性制造單元。四、加工中心的特殊構(gòu)件1 .主軸結(jié)構(gòu)加工中心是以鏈、銃、鉆為主的數(shù)控機床，它

27、的主運動是刀具的旋轉(zhuǎn)運動， 刀具由裝夾機構(gòu)安裝在主軸上。為保證刀具的刀套能準(zhǔn)確地在主軸上定位，主軸上必須設(shè)計有準(zhǔn)停機構(gòu)與刀 具的裝夾機構(gòu)。2 .刀庫系統(tǒng)是由刀庫與機械手組成的自動換刀裝置，簡稱 ATG刀庫存儲加工所需要刀具的倉庫。刀庫具備輸送刀具，并作移位運動達到換刀位置，并且能準(zhǔn)確定位，保證換刀可靠。否則，換刀時機械手抓刀不準(zhǔn)，容易產(chǎn)生掉刀現(xiàn)象。個人收集整理勿做商業(yè)用途加工中心的功能主要體現(xiàn)在刀庫容量與刀庫類型上。1）刀庫容量刀庫的容量大，存儲的刀具多，使機床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，編制加工程序的工作量大，程序復(fù)雜。刀庫容量小，存儲的刀具少，不能滿足工藝上的要求。個人收集整理勿做商業(yè)用途一般情況下，加工

28、中心刀庫中只存一種零件在一次裝夾中所完成的加工工序 所需要的刀具。刀具數(shù)量不能超過刀庫容量。刀庫的容量受到機床結(jié)構(gòu)的制 約。個人收集整理勿做商業(yè)用途通常立式加工中心的刀庫容量為20把刀具，臥式加工中心刀庫的容量為40把刀具，萬能加工中心能容納12小巴刀具。 個人收集整理勿做商業(yè)用途2）刀庫類型主要有二大類型即圓盤式刀庫與鏈?zhǔn)降稁?。a.軸向b.徑向c.斜向圓盤式刀庫上刀具軸線相對于刀庫軸線可以按不同方向配置，有軸向、徑向或斜向。采用這些結(jié)構(gòu)可以簡化取刀動作，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，應(yīng)用較多。但因刀具單環(huán)排列空間利用率低，因此多用于刀庫容量小的場合。個人收集整理勿做商業(yè)用途a.單鏈結(jié)構(gòu) b.多鏈結(jié)構(gòu) c.回

29、轉(zhuǎn)式鏈結(jié)構(gòu)鏈?zhǔn)降稁焓窃诃h(huán)形鏈條上裝有許多刀座，刀座孔中裝各種刀具，鏈條由鏈輪 驅(qū)動。這種刀庫容量較大，擴展性好、在加工中心上的配置位置靈活，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。鏈環(huán)可根據(jù)機床的總體布局要求配置成適當(dāng)形式，以利于換刀機構(gòu)的工作。刀庫取刀多為軸向取，(2)刀具的選用與識別1)順序方式選刀刀庫中的刀具按照加工零件的加工順序排列。加工時按順序依次選用刀具。這種選刀方法使刀庫的控制與驅(qū)動裝置簡單，無須編碼，也不需要刀具識別 裝置。但是加工零件改變時，刀具要按加工零件的加工順序重新排列，增加 了機床的準(zhǔn)備時間。個人收集整理勿做商業(yè)用途2)編碼方式選刀在加工中心刀庫中，對每一把刀具都進行編碼。加工時通過刀具的識別裝置來識別和選擇所需要的刀具。這種隨機選擇刀具的方式使刀庫中刀具的排列是任意的，與加工零件的加工 順序無關(guān)。當(dāng)加工零件改變時，刀具在刀庫中原有的排列順序不變，減少刀具的調(diào)整時間。加工時可以重復(fù)使用同一把刀具，減少刀庫中刀