高效數(shù)控加工切削技術(shù)培訓課件

高效數(shù)控加工切削技術(shù)

高效數(shù)控加工的基本概念

高效數(shù)控加工是在保證零件精度和質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)高設(shè)備利用率、高零件加工率和低成本的生產(chǎn)加工，是高質(zhì)量、高效率和低成本相結(jié)合的一種高性能加工技術(shù)。

包括高效數(shù)控加工技術(shù)和高效數(shù)控機床兩部分內(nèi)容。高效數(shù)控機床的主要特征

多軸聯(lián)動、高速主軸、高動態(tài)響應的進給系統(tǒng)、高剛度和高精度、智能化

①多軸聯(lián)動──在CNC控制下在多個坐標軸上同時進行加工，機床聯(lián)動軸數(shù)體現(xiàn)了一個國家制造業(yè)水平的高低。

②高速主軸──主軸轉(zhuǎn)速6000～40000r/min，切削速度2000～5000m/min，金屬去除率30～40kg/h，主軸功率30～80kW。

③高動態(tài)響應的進給系統(tǒng)──采用直線電機驅(qū)動，進給運動a=2～2.5g，傳統(tǒng)數(shù)控機床的進給運動a=0.1～0.5g。

④高剛度、高精度──具有高剛度、高抗振性、小的機床熱變形、無間隙和低摩擦傳動，國際先進水平重復定位精度可以達到2～3μm。

⑤智能化──結(jié)合工藝數(shù)據(jù)的集成技術(shù)、“虛擬”機床技術(shù)和交互技術(shù)，對工作環(huán)境自動識別與判斷，根據(jù)反饋信息自動分析，快速做出反應，完成加工。

高效數(shù)控加工的關(guān)鍵技術(shù)

①建立數(shù)字化車間，優(yōu)化生產(chǎn)過程，減少生產(chǎn)準備時間

配套產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)，實現(xiàn)管理流程的信息化；

采用制造執(zhí)行系統(tǒng)提高生產(chǎn)管理和設(shè)備管理，實現(xiàn)刀具的自動配送；

建立看板制度實現(xiàn)拉式生產(chǎn)，提高管理的科學化和信息化。

②提高加工自動化程度，減少加工輔助工作時間

采用物流仿真、加工模擬等手段，合理布局各工位，優(yōu)化生產(chǎn)物流；

規(guī)劃合理的生產(chǎn)物流和節(jié)拍，配套合理的物流設(shè)備，提高物流順暢性；

采用FMS等制造模式，提高加工過程的自動化程度，縮短輔助工時。

③減少機床上的切削加工時間

采用高速切削、先進刀具、新型冷卻潤滑等技術(shù)提高機床生產(chǎn)性能；

建立生產(chǎn)工藝、切削參數(shù)的數(shù)據(jù)庫和優(yōu)化知識庫，改善機床的加工過程；

借助CAD/CAM軟件構(gòu)件加工模型，實現(xiàn)高效化、自動化的數(shù)控編程。選用高效數(shù)控機床的注意事項

①對高效數(shù)控機床的選購要針對實際需求，只選合適的。片面講究功能齊全，忽略性能價格比，反而可能成為企業(yè)的負擔。

②在高效數(shù)控機床的使用中，除了高效率，還要發(fā)揮其高柔性、靈活性等特點。如果只是單純作為專機使用，加工對象單一，就可能得不償失。

③高效數(shù)控機床的維護和保養(yǎng)是延長機床使用壽命、提高使用效率的重要手段。

④高效數(shù)控機床需配套合適的附件和刀具，如果缺少某個附件或刀具，就可能影響整個主機的運行。

⑤效數(shù)控機床的使用要求有較為扎實的計算機知識，熟練掌握CAD等設(shè)計軟件。高效數(shù)控加工的應用實例

某機構(gòu)開發(fā)的數(shù)控切削參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)“X-Cut”，可實現(xiàn)數(shù)控銑床、數(shù)控銑削加工中心的切削參數(shù)進行仿真和優(yōu)化，使機床運行在最佳工作區(qū)間，提高材料去除率（MRR）20～50%。

高效數(shù)控加工的發(fā)展趨勢

未來高效數(shù)控加工會朝以下六方面發(fā)展：

①高速化：隨著汽車、國防、航空、航天等工業(yè)的高速發(fā)展以及鋁合金等新材料的應用，高效數(shù)控加工愈發(fā)高速化。

②高精度化：高效數(shù)控機床的精度要求已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，對機床的運動精度、熱變形以及對振動的監(jiān)測和補償越來越獲得重視。

③高可靠性：數(shù)控系統(tǒng)平均無故障時間：國產(chǎn)1萬h，國外7～10萬h。整機平均無故障工作時間：國產(chǎn)300h，國外800h。高效數(shù)控加工多用于材料去除率高的零件，加工周期較長，對可靠性要求顯得更加重要。

④高一體化：采用一體化機床進行加工，減少工件裝卸、更換和調(diào)整刀具的輔助時間以及中間誤差，提高了零件的加工精度和生產(chǎn)效率。

⑤網(wǎng)絡(luò)化：具有雙向、高速聯(lián)網(wǎng)通訊功能既可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源