自動化制造系統(tǒng)-2-3-1單機(jī)工作自動化

§2-3 單機(jī)工作自動化自動化單機(jī)的選擇:機(jī)床形式和規(guī)格:根據(jù)需要完成的工藝、工序及坯料情況選擇控制方式:根據(jù)加工品種數(shù)、每批產(chǎn)量和品種變換的頻率選擇

自動化單機(jī)的控制方式及適用范圍凸輪式特點(diǎn)：用專門設(shè)計制造的凸輪或靠?？刂频毒叩倪\(yùn)動軌跡，并利用凸輪軸使多個不同運(yùn)動能協(xié)同動作。適用范圍：少品種，大批量應(yīng)用機(jī)床：單軸縱切自動車床、仿形車床品種變換程度：每月一次到數(shù)次自動化單機(jī)的控制方式及適用范圍非凸輪式特點(diǎn)：用電氣、電氣伺服、液壓、絲杠副等非凸輪機(jī)構(gòu)控制刀具的運(yùn)動軌跡及多個不同運(yùn)動的協(xié)同動作。適用范圍：多品種，中批量應(yīng)用機(jī)床：臥式多軸自動車床、單軸轉(zhuǎn)塔自動車床、立式多軸半自動車床、多刀半自動車床品種變換程度：一日一次自動化單機(jī)的控制方式及適用范圍數(shù)字控制式特點(diǎn)：用數(shù)字形式控制刀具或機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡及多個數(shù)控坐標(biāo)軸之間的必要聯(lián)動。適用范圍：多品種，中小批量應(yīng)用機(jī)床：各種數(shù)控機(jī)品種變換程度：一日數(shù)次切削加工自動化切削加工定義：使用切削刀具（刀具、磨具、磨料），在工具和工件的相對運(yùn)動中，將工件上多余的材料層切除成為切屑，使工件獲得規(guī)定的幾何形狀、精度和表面質(zhì)量。分類：按照切削方法分 車削、鉆削、鏜削、銑削、刨削、插削、鋸削、拉削、磨削、精整和光整加工車削自動化特點(diǎn)：通過車刀與主軸（工件）的相對運(yùn)動來完成金屬切削工作發(fā)展方向：數(shù)控車床、車削中心、車削柔性單元

車削自動化車削自動化設(shè)備分類自動化程度：自動 －－加工棒料毛坯半自動 －－加工件料毛坯主軸數(shù)目：多軸－－多個主軸同時夾持多個工件旋轉(zhuǎn)，多把刀具同時加工，生產(chǎn)效率高，但主軸轉(zhuǎn)位時存在定位誤差單軸－－單根主軸

車削自動化設(shè)備分類主軸放置形式：臥式－－加工棒料毛坯立式－－加工直徑大而重的件料毛坯工藝方法：橫切－－刀具只作橫向進(jìn)給，加工形狀簡單、尺寸較小的銷軸類零件縱切－－加工盤套類和細(xì)長的階梯軸類零件

車削自動化設(shè)備分類加工方式：平行－－多把刀具同時加工，加工表面形狀比較簡單的零件順序－－加工形狀復(fù)雜、需要多把刀具輪流進(jìn)行加工的零件（大多具有內(nèi)孔或螺紋）車削自動化設(shè)備分類

主軸箱和刀架均不作縱向進(jìn)給運(yùn)動﹐而由成形刀具的橫向進(jìn)給運(yùn)動完成切削加工。這種機(jī)床僅用于加工形狀簡單﹑尺寸較小的銷﹑軸類工件。車削自動化設(shè)備分類

以冷拔棒料為坯料﹐工作除旋轉(zhuǎn)外還隨主軸箱作縱向進(jìn)給﹐刀架作橫向切入和進(jìn)給﹐可獲得較高的加工精度。機(jī)床還配有鉆孔﹑鉸孔(見鉸削)和切螺紋的附件﹐是儀表工業(yè)的重要機(jī)械加工設(shè)備。車削自動化設(shè)備分類

具有轉(zhuǎn)塔刀架和多個橫向刀架﹐可用多種刀具順序切削﹐適合于加工形狀復(fù)雜的小工件。車削自動化設(shè)備分類

有位置固定的幾根(一般為2或4根)主軸﹐同時在幾個工位上進(jìn)行相同工序的加工﹐適合于加工形狀簡單的工件。車削自動化設(shè)備分類

多根(通常有4﹑6﹑8根)主軸裝在可周期性轉(zhuǎn)位的主軸鼓內(nèi)﹐裝夾在主軸中的坯料順序經(jīng)過各工位完成不同工序的加工﹐并在最后一個工位切斷或卸下。這種車床適合于加工形狀較為復(fù)雜的工件。車削自動化設(shè)備分類

車削自動化設(shè)備分類

車削自動化設(shè)備分類

車削自動化設(shè)備分類

單軸縱切自動車床底座1、床身2、送料裝置3、主軸箱4、天平刀架5、中心架6、上刀架7、三軸鉆鉸附件8、分配軸9單軸縱切自動車床單軸縱切自動車床機(jī)床的用途形狀較復(fù)雜，精度要求高，一次成形的小型軸類零件。用于成批大量生產(chǎn)的鐘表、儀器儀表行業(yè)。毛坯為棒料送料、夾緊、放松、縱向和橫向進(jìn)給皆由分配軸上的鼓輪或凸輪分別進(jìn)行控制。分配軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，完成一個工作循環(huán)。單軸縱切自動車床加工示意圖1棒料2夾料夾頭3主軸4主軸箱5天平刀架6中心架7上刀架9料管10三軸轉(zhuǎn)鉸附件11支撐套12中心軸57698121110單軸縱切自動車床加工示意圖單軸縱切自動車床刀架結(jié)構(gòu)No.1、2－聯(lián)動刀架；No.3、4、5－相互獨(dú)立的上刀架；2－天平刀架單軸半自動轉(zhuǎn)塔車床單軸半自動轉(zhuǎn)塔車床單軸半自動轉(zhuǎn)塔車床用途：適合加工形狀比較復(fù)雜、需用多把刀具順序工作的盤套料工件單軸半自動轉(zhuǎn)塔車床自動工作循環(huán)與轉(zhuǎn)塔式六角車床類似具有轉(zhuǎn)塔自動轉(zhuǎn)位動作，以便轉(zhuǎn)換刀具使下一組加工刀具對準(zhǔn)主軸各刀架可根據(jù)加工程序協(xié)同動作結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：沒有絲杠和尾座，而在床尾裝有一個可縱向移動的轉(zhuǎn)塔刀架，其上可裝多把刀，工作中周期性轉(zhuǎn)位，順序地對工件進(jìn)行加工。刀具行程由擋塊控制，易保證精度，提高生產(chǎn)率。1.擋塊限送料長度；2.雙刀同時車外圓；3.車外圓及倒角；4.打中心孔；5.鉆孔；6.套車外螺紋；7.前刀架刀切槽；8.前刀架刀倒角；9.前刀架刀滾花；10.切斷刀切下工件單軸六角自動車床4主軸箱3床身1底座5橫刀架6回轉(zhuǎn)刀架7輔助軸8凸輪分配軸單軸六角自動車床用途：適合加工大批量生產(chǎn)中加工形狀比較復(fù)雜、需用多把刀具順序工作的棒料工件自動工作循環(huán)松開夾料夾頭，然后棒料從主軸孔中送出，送至預(yù)定長度后，夾料夾頭夾緊棒料按預(yù)定的工藝過程加工各表面工件加工完畢后切斷單軸六角自動車床機(jī)床上有兩個橫刀架，一個立刀架和一個回轉(zhuǎn)刀架，回轉(zhuǎn)刀架上有六個安裝刀具的孔。利用這些刀架可以完成外圓車削、端面車削、成型車削、切槽鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔、滾花、攻鉸螺紋及切斷等工序。

機(jī)床上各刀架的運(yùn)行由裝在分配軸上的平板凸輪控制。送夾料和換位由裝在分配軸上的定時輪控制。多軸順序作業(yè)自動車床特點(diǎn)：4－6根主軸沿周向均勻地分布在可以間歇轉(zhuǎn)動的主軸筒上，各主軸不僅作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動，也隨主軸筒作周期性的、間歇性的轉(zhuǎn)位；各工位每次加工完畢，由主軸筒帶動主軸旋轉(zhuǎn)1/z轉(zhuǎn)（z為主軸根數(shù)），將主軸連同工件一起轉(zhuǎn)至下一個工位，再進(jìn)行下一工步的加工多軸順序作業(yè)自動車床可以較高的生產(chǎn)率加工形狀比較復(fù)雜，需要多把刀具順序地輪流參加切削的零件，這些零件大多具有內(nèi)外螺紋。加工精度較單軸機(jī)床差。多軸平行作業(yè)自動車床用途：加工長度不大、形狀簡單、工序較少的棒料工件；多為臥式特點(diǎn)：2、4、8根主軸垂直排列在一條直線上，每個主軸上裝有相同的毛坯，分別采用相同的刀具，同時進(jìn)行相同內(nèi)容的加工多軸連續(xù)作業(yè)自動車床用途：加工形狀不太復(fù)雜、生產(chǎn)率要求高的件料；多為立式特點(diǎn)：6～12根主軸組合在一個圓形回轉(zhuǎn)工作臺上，各工位上裝有相同的刀具，進(jìn)行同樣的工序內(nèi)容、加工同樣的工件；各主軸除了自身的主旋轉(zhuǎn)外，還繞回轉(zhuǎn)工作臺中心緩慢連續(xù)轉(zhuǎn)位數(shù)控車床用途：適合加工回轉(zhuǎn)體工件特點(diǎn)：主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度高高精度：具有前饋控制、各種補(bǔ)償控制以及直線滾動導(dǎo)軌副可實(shí)現(xiàn)多種工序復(fù)合的全部加工高柔性數(shù)控車床轉(zhuǎn)塔刀架排刀架數(shù)控車床機(jī)內(nèi)測量裝置（工件機(jī)內(nèi)測量）觸發(fā)式測頭－－具有三維測量功能，相當(dāng)于一個重復(fù)定位精度很高的觸頭開關(guān)。當(dāng)觸頭接觸被測量目標(biāo)時，發(fā)出觸發(fā)信號，數(shù)控系統(tǒng)接到信號后就中斷測量運(yùn)動?？捎糜诩庸ず笤跈C(jī)內(nèi)工作循環(huán)中對工件進(jìn)行在線測量，補(bǔ)償?shù)毒吣p和機(jī)床溫度變化引起的誤差。數(shù)控車床機(jī)內(nèi)測量裝置（工件機(jī)內(nèi)測量）數(shù)控車床機(jī)內(nèi)測量裝置（刀具機(jī)內(nèi)測量）測頭測量裝置位于床頭側(cè)面的固定位置，用彎臂莊上測頭進(jìn)行測量。可以測出刀尖位置與設(shè)定位置的偏差，并進(jìn)行補(bǔ)償，還可對破損刀具報警車削中心與數(shù)控臥式車床的區(qū)別：車削中心的轉(zhuǎn)塔刀架上帶有能使刀具旋轉(zhuǎn)的動力刀座，主軸具有按輪廓成形要求連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動和進(jìn)行連續(xù)精確分度的C軸功能，并能與X軸或Z軸連動。主軸定向機(jī)構(gòu)和C軸在工件規(guī)定部位上銑槽、鉆孔或要求主軸定向停止后以便裝卸、檢測工件時，可以通過位置控制使主軸在不同角度定位，即主軸定向。粗分度由主軸電動機(jī)分度完成，最終定位由主軸后端的齒式分度盤和插銷完成。C軸能控制主軸連續(xù)分度，同時與刀架的X軸或Z軸聯(lián)動倆銑削各種曲線槽、車螺紋、車多邊形等，也可定向停車。多主軸、雙主軸和輔助主軸多主軸：各