走心机 走心机数控走心机 走心机特点优势 走心机起源和发展 走心机设计特点

走心机--全称为走心式数控车床,也可称为主轴箱移动型数控自动车床、经济型车铣复合机床或者纵切车床。属于精密加工设备,可同时一次完成车﹑铣﹑钻﹑镗﹑攻、雕刻等复合加工,主要用于精密五金、轴类异型非标件的批量加工。

走心机

数控加工原则

加工路线的确定

数控车床进给加工路线指车刀从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程路径。

精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此,确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。

在数控车床加工中,加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。

①应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。

②使加工路线最短,减少空行程时间,提高加工效率。

③尽量简化数值计算的工作量,简化加工程序。

④对于某些重复使用的程序,应使用子程序。

数控优缺点

数控加工有下列优点:

①大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。

②加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。

③多品种、小批量生产情况下生产效率较高,能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间,而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。

④可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。

数控加工的缺点是机床设备费用昂贵,要求维修人员具有较高水平。

它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世(由帕森斯和麻省理工学院合作),成为世界机械工业史上一

数控实训室

件划时代的事件,推动了自动化的发展。

数控技术也叫计算机数控技术(CNC,Computerized Numerical Control),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

数控技术领域

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,如数控机床等。其技术涉及多个领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。

数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅大力发展自己的数

控技术及其产业,而且在"高精尖"数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。什么是CNC

传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的“数控加工”。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。

“CNC”是英文Computerized Numerical Control(计算机数字化控制)的缩写。

数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等),按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器),然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。

这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。数控机床与普通机床加工零件的区别在于数控机床是按照程序自动加工零件,而普通机床要由人来操作,我们只要改变控制机床动作的程序就可以达到加工不同零件的目的。因此,数控机床特别适用于加工小批量且形状复杂要求精度高的零件

由于数控机床要按照程序来加工零件,编程人员编制好程序以后,输入到数控装置中来指挥机床工作。程序的输入是通过控制介质来的。

数控编程

通常数控编程可分为两种情况:手动编程与自动编程。对程序

于外形比较简单的(例如数控车床车简单内外轮廓,数控铣床铣平面等)可用手动编程,这种方式比较简单,很容易掌握,适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程,对机床操作人员来讲必须掌握。而自动编程就比较复杂了,一般用于几何形状比较复杂的零件,计算量比较大,人力难以完成的零件。常用的自动编程软件有:UG Master CAM catia 等。

数控发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,对国际民生的一些重要行业国防、汽车等的发展起着越来越重要的作用,这些行业装备数字化已是现代发展的大趋势,如:桥式三、五坐标高速数控龙门铣床、龙门移动式五坐标AC摆角数控龙门铣床、龙门移动式三坐标数控龙门铣床等。

数控高速化发展

随着数控系统核心处理器性能的进步,目前高速加工中心进给速度最高可达80m/min,空运行速度可达100m/min左右。世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3小时,在普通铣床加工需8小时。

由于机构各组件分工的专业化,在专业主轴厂的开发下,主轴高速化日益普及。过去只用于汽车工业高速化的机种(每分钟1.5万转以上的机种),已成为必备的机械产品要件。

数控精密化发展

随着伺服控制技术和传感器技术的进步,在数控系统的控制下,机床可以执行亚微米级的精确运动。在加工精度方面,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

数控开放化发展

由于计算机硬件的标准化和模块化,以及软件模块化,开放化技术的日益成熟,数控技术开始进入开放化的阶段。开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性。美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和技术规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

数控复合化发展

随着产品外观曲线的复杂化致使模具加工技术必须不断升级,对数控系统提出了新的需求。机床五轴加工、六轴加工已日益普及,机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

数控车床的选用

数控车床又称为 CNC车床,即计算机数字控制车床,是目前国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化,加工质量稳定可靠等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

数控车床、车削中心,是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥 了良好的经济效果。合理选用数控车床,应遵循如下原则:

数控选用原则

1. 前期准备

确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量,拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备,合理选用数控车床的前提条件 满足典型零件的工艺要求

典型零件的工艺要求主要是零件的结构尺寸、加工范围和精度要求。根据精度要求,即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度。 根据可靠性来选择,可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。数控机床的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时,长时间稳定运行而不出故障。即平均无故障时间长,即使出了故障,短时间内能恢复,重新投入使用。选择结构合理、制造精良,并已批量生产的机床。一般,用户越多,数控系统的可靠性越高。

2.选购

机床随机附件、备件及其供应能力、刀具,对已投产数控车床、车削中心来说是十分重要的。选择机床,需仔细考虑刀具和附件的配套性。

3.注重控制系统的同一性

生产厂家一般选择同一厂商的产品,至少应选购同一厂商的控制系统,这给维修工作带来极大的便利。教学单位,由于需要学生见多识广,选用不同的系统,配备各种仿真软件是明智的选择。

4.根据性能价格比来选择

做到功能、精度不闲置、不浪费,不要选择和自己需要无关的功能。

5.机床的防护

需要时,机床可配备全封闭或半封闭的防护装置、自动排屑装置。

在选择数控车床、车削中心时,应综合考虑上述各项原则。

数控培训目标

培养适应现代化经济建设需要,德、智、体全面发展,具有扎实的数控机床加工专业知识,有较强的动手能力,能在生产一线的智能、技能型操作岗位上,从事数控加工和数控设备操作与管理的人才。

数控主要课程

机械制图、公差配合与技术测量基础、金属材料与热处理、机械设计基础、工程力学、液压与气动技术、机床夹具、金属切削原理与刀具、机械制造工艺学、电工电子基础及操作技能、钳工技能培训数控车床加工技术、数控铣床加工中心加工技术、电火花加工技术、AutoCAD、PRO/E三维造型与设计、UG三维设计与数控编程、MASTERCAM三维设计与数控编程、数控机床结构与维护。

数控就业方向

第一、可以选择的就是数控操作工,经过数控实习和数控操作培训的学生都可以胜任,但是这个工作岗位竞争的压力最大,任何一所工科的高职都有这个专业,还不要说中职以及技校的学生。目前我国机加工行业的数控操作岗位已基本达到饱和。有的学生跟我说他们的同学,也就初中毕业,干数控操作比他们早五六年,都是熟练工了,工资也可以,因此觉得很没有希望。我跟他们讲,要比的不是眼前,而是以后的发展。

第二、数控编程员。很多的机加工企业都采用自动编程来生成数控加工程序,因此需要学习CAM软件。不同的单位使用不同的CAM软件,种类多种多样,但是大体上加工的方法都类似,所以必须学好一个。但是做数控编程员要求很高,责任也很大,因此要求有丰富的加工经验。这样的话,对于刚刚走出校门的学生,马上做这个岗位不现实。必须经过一段时间的锻炼,短则一两年,长的话得三五年。

第三、数控维修人员或者叫售后服务人员。这个岗位的要求更高,是数控方面最缺乏的。不仅要求有丰富机械知识,还要有丰富的电气知识。如果选择了这个方向,可能会很辛苦(比如经常出差),要不断的学习,不断积累经验。这个岗位需要得到的锻炼更多,因此达到熟练的时间会比较长,但是回报也会比较丰厚。

第四、数控销售人员。这个岗位的报酬是最丰厚的,而要求掌握的专业知识并不那么多,但是要求有出众的口才以及良好的社交能力,不是一般人能干的。

第五、相近专业的也可以选择:机械设计方面如绘图人员,做机械设计师、结构设计师;加工工艺管理或者现场技术人员、机械设计人员(机械工程师)数控机床操作工、机械设备维修工、机械设备销售员、程序编制员、机械工艺员、检查员、生产管理员。

数控行业应用

数控数控变频器

SAJ数控变频器主要特点:

1、低频力矩大、输出平稳

2、高性能矢量控制

3、转矩动态响应快、稳速精度高

4、减速停车速度快

5、抗干扰能力强

数控应用数控机床

2011年,数控金属切削机床增长突出,产量同比增长68.91%,增速比上年提高12.16个百分点。在国家振兴装备制造业和国际产业转移的带动下,我国设备工具购置投资增长率在未来5-10年内将持续维持20%左右的水平,机床行业的需求仍将保持高速增长。在需求的拉动下,我国数控机床产量保持高速增长,随着经济结构调整的深化,数控机床和数控系统设备类的上市公司的高成长有望延续。2011年数控机床消费超过80亿美元,台数超过12万台,表明了数控机床已成为机床消费的主流,我国未来数控机床市场巨大。2011年数控机床需求的快速增长带来数控系统的巨大需求,全年数控系统设备同比增长一倍以上。

数控发展情况

数控硬件技术

随着集成电路及计算机技术的迅猛发展,给数控硬件技术的更新换代注入新的活力,现代数控系统普遍采用超大规模集成电路(VLSI)、专用芯片(ASIC)及数字信号处理(DSP)技术。在电气装联上广泛采用表面安装(SMT)、三维高密度(three dimensional high density)技术,极大地提高系统的可靠性。高速高性能存储技术,比如闪烁存储(flash memory),移动存储(PCMCIA card)等极大地方便用户。薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD)技术使得显示装置趋于平板化,更便于机电 一体化安装并改善人机界面。作为数控系统核心的处理器广泛采用“位以上的高速RISC CPU,保证高速、高精度的数控加工。

数控开放式发展

开放式数控的讨论已有好些年了,但是应该看到,对于开放式结构至今没有一致性的定义。某些用户认为开放式表示能够接受当地使用的通信协议;而另一些用户认为开放式意味着所有控制器操作界面完全一致;对机床应用工程师而言,开放式意味着对刀架移动、传感器和逻辑控制有标准的输入/输出接口;对大公司和大学的研究工程师来说,开放式意味着以上这些均来自随即拿来就用的积木块。由于来自最终用户和集成商(机床厂)的压力,开放式结构的开发工作正在向前发展并将持续下去。一个积极成果即是基于PC的CNC,即PC-based。

数控实时操作

严格意义上说,数控控制软件中包含着实时操作系统的思想,例如任务调度、存储器管理、中断处理等,但这种技术是隐含的,是和数控应用程序比如插补,伺服、译码等混合的。每一个数控系统都是独特的,不透明的。这种情况对于最终用户和系统集成商而言带来诸多不便。在开放式数控呼声日益高涨的今天,研究实时操作系统在CNC软件中的应用是顺理成章的事。特别是嵌入式实时操作系统的技术发展迅猛,这对于数控控制软件的开发将产生革命性的影响。选择一个合适的商用嵌入式实时操作系统,将插补、伺服、译码、数据处理等数控应用软件往上“挂”,最终移植到一个硬件环境中去,形成最终使用户满意的数控系统,也就是个性化的CNC系统,这将是开放式数控的主要方向。

CNC加工加工

CNC加工CNC加工路线的确定

数控车床进给加工路线指车刀从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程路径。

精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此,确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。

在数控车床加工中,加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。

①应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。

②使加工路线最短,减少空行程时间,提高加工效率。

③尽量简化数值计算的工作量,简化加工程序。

④对于某些重复使用的程序,应使用子程序。

CNC加工CNC优缺点

CNC数控加工有下列优点:

①大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。

②加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。

③多品种、小批量生产情况下生产效率较高,能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间,而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。

④可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。

数控加工的缺点是机床设备费用昂贵,要求维修人员具有较高水平。

CNC加工CNC加工

CNC又叫做电脑锣、CNCCH或数控机床其实是香港那边的一种叫法,后来传入大陆珠三角,其实就是数控铣床,在广、江浙沪一带有人叫“CNC加工中心”机械加工的一种,是新型加工技术,主要工作是编制加工程序,即将原来手工活转为电脑编程。当然需要有手工加工的经验。

数控铣床简介

科学技术的发展以及世界先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求;超高速切削、超精密加工等技术的应用,对数控机床的数控系统、伺服性能、主轴驱动、机床结构等提出了更高的性能指标;FMS的迅速发展和CIMS的不断成熟,又将对数控机床的可靠性、通信功能、人工智能和自适应控制等技术提出更高的要求。随着微电子和计算机技术的发展,数控系统的性能日臻完善,数控技术的应用领域日益扩大。

数控铣床是一种加工功能很强的数控机床,目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的,两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂,需要解决的技术问题也最多,因此,目前人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件时,也一直把铣削加工作为重点。

数控铣床数控机床的产生与发展

随着社会生产和科学技术的迅速发展,机械产品日趋精密复杂,且需求频繁改型,特别是在宇航、造船、军事等领域所需的机械零件,精度要求高,形状复杂,批量小。加工这类产品需要经常改装或调整设备,普通机床或专用化程度高的自动化机床已不能适应这些要求。为了解决上述问题,一种新型的机床——数控机床应运而生。这种新型机床具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点。它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果,是今后数控机床的发展方向。

数控铣床数控机床的产生

世界上第一台成功研制的数控机床是一台三坐标的数控铣床,于1952年由美国帕森斯公司(Parsons)和麻省理工学院(MIT)合作完成。早在1948年,美国在研制加工直升机叶片轮廓检查用样板的加工机床任务时,就提出了研制数控机床的初始设想。1949年,在美国空军部门的支持下,帕森斯公司正式接受委托,与麻省理工学院伺服机构实验室合作,开始从事数控机床的研制工作。经过三年时间的研究,于1952年试制成功世界上第一台数控机床试验性样机。这是一台采用脉冲乘法器原理的真线插补三坐标连续控制铣床。其控制装置由2000多个电子管组成,占了一个普通实验室那么大。这台数控铣床的诞生,标志着机械制造的数字控制时代的开始。

数控铣床数控铣床加工

铣床的加工表面形状一般是由直线、圆弧或其他曲线所组成。普通铣床操作者根据图样的要求。不断改变刀具与工件之间的相对位置,再与选定的铣刀转速相配合,使刀具对工件进行切削加工,便可加工出各种不同形状的工件。

数控机床加工是把刀具与工件的运动坐标分割成最小的单位量,即最小位移量。由数控系统根据工件程序的要求,使各坐标移动若干个最小位移量,从而实现刀具与工件的相对运动,以完成零件的加工。

数控铣床功能特点

数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外,还有如下特点:

加工中心(6张)

1、零件加工的适应性强、灵活性好,能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件,如模具类零件、壳体类零件等;

2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件,如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件;

3、能加工一次装夹定位后,需进行多道工序加工的零件;

4、加工精度高、加工质量稳定可靠,数控装置的脉冲当量一般为0.001mm,高精度的数控系统可达0.1μm,另外,数控加工还避免了操作人员的操作失误;

5、生产自动化程度高,可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化;

6、生产效率高,数控铣床一般不需要使用专用夹具等专用工艺设备,在更换工件时只需调用存储于数控装置中的加工程序、装夹工具和调整刀具数据即可,因而大大缩短了生产周期。其次,数控铣床具有铣床、镗床、钻床的功能,使工序高度集中,大大提高了生产效率。另外,数控铣床的主轴转速和进给速度都是无级变速的,因此有利于选择最佳切削用量;

工作原理(图):

工作原理图

数控铣床系统描述

数控铣床基本结构

数控铣床形式多样,不同类型的数控铣床在组成上虽有所差别,但却有许多相数控铣床

似之处。下面以XK5040A型数控立式升降台铣床为例介绍其组成情况。Ⅺ锯040A型数控立式升降台铣床配有Ⅳ四3MA数控系统,采用全数字交流伺服驱动。该机床由6个主要部分组成.即床身部分,铣头部分,工作台部分,横进给部分,升降台部分,冷却、润滑部分。床身内部布局合理,具有良好的刚性,底座上设有4个调节螺栓,便于机床进行水平调整,切削液储液褴设在机床座内部。

数控铣床系统分类

①冷却系统。机床的冷却系统是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成,冷却泵安装在机床底座的内腔里,冷却泵将切削液从底座内储液池打至出水管,然后经喷嘴喷出,对切削区进行冷却。

②润滑系统及方式。润滑系统是由手动润捐油泵、分油器、节流阀、油管等组成。机床采用周期润滑方式,用手动润滑油泵,通过分油器对主轴套筒、纵横向导轨及三向滚珠丝杆进行润滑,以提高机床的使用寿命。

从数字控制技术特点看,由于数控机床采用了伺服电机,应用数字技术实现了对机床执行部件工作顺序和运动位移的直接控制,传统机床的变速箱结构被取消或部分取消了,因而机械结构也大大简化了。数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度和无传动间隙,以确保控制指令的执行和控制品质的实现。同时,由于计算机水平和控制能力的不断提高,同一台机床上允许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能,因而数控机床的机械结构比传统机床具有更高的集成化功能要求。

从制造技术发展的要求看,随着新材料和新工艺的出现,以及市场竞争对低成本的要求,金属切削加工正朝着切削速度和精度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向发展。这就要求在传统机床基础上发展起来的数控机床精度更高,驱动功率更太,机械机构动静、热态刚度更好,工作更可靠,能实现长时同连续运行和尽可能少的停机时间。

数控铣床铣头部分

铣头部分由有级(或无级)变速箱和铣头两个部件组成。铣头主轴支承在高精度轴承上.保证主轴具有高回转精度和良好的刚性;主轴装有快速换刀螺母,前端锥采用1$0505锥度;主轴采用机械无级变速,其调节范围宽,传动平稳,操作方便。刹车机构能使主轴迅速制动,可节省辅助时间,刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。启动主电动机时,应注意松开主轴制动手柄。铣头部件还装有伺服电机、内齿带轮、滚珠丝杠副及主轴套简,它们形成垂直方向(z方向)进给传动链,使主轴作垂向直线运动。

工作台与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上,工作台的纵向进给是由安装在工作台右端的伺服电机驱动的。通过内齿带轮带动精密滚珠丝杠剐,从而使工作台获得纵向进给。工作台左端装有手轮和刻度盘,以便进行手动操作。床鞍的纵横向导轨面均采用了TuRcllE B贴塑面,从而提高了导轨的耐磨性、运动的平稳性和精度的保持性,消除了低速爬行现象。

数控铣床基础件

数控铣床的基础件通常是指床身、立柱、横梁、工作台、底座等结构件,其尺寸较大(俗称大件),井构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上,有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支撑和导向的作用,因而对基础件的本要求是刚度好。

变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的功率控制设备。在数控机床中,变频器主要用于控制主轴的动作。

数控铣床主轴箱

包括主轴箱体和主轴传动系统,用于装夹刀具并带动工具旋转,主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。

数控铣床进给伺服

由进给电机和进给执行机构组成,按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动,包括直线进给运动和旋转运动。

数控铣床控制系统

数控铣床运动控制的中心,执行数控加工程序控制机床进行加工。组装中的数控龙门铣床

数控铣床辅助装置

如液压、气动、润滑、冷却系统、排屑、自动报警和防护等装置。

数控铣床夹具

数控机床主要用于加工形状复杂的零件,但所使用夹具的结构往往并不复杂。数控铣床夹具的选用可首先根据生产零件的批量来确定。对单件、小批量、工作量较大的模具加工来说,一般可直接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹紧,然后通过加工坐标系的设定来确定零件的位置。

数控铣床刀具

数控铣床上所采用的刀具要根据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等,选择刚性好、耐用度高的刀具。

(1)铣刀类型选择:根据被加工零件的几何形状,选择刀具的类型有:

1) 加工曲面类零件时,为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切,而避免刀刃与工件轮廓发生干涉,一般采用球头刀,粗加工用两刃铣刀,半精加工和精加工用四刃铣刀。

2) 铣大的平面时:为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀。

3) 铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀。

4) 铣键槽时,为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀。

5)孔加工时,可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具。

(2)铣刀结构选择:铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件和刀体组成。由于刀片在刀体上有多种定位与夹紧方式,刀片定位元件的结构又有不同类型,因此铣刀的结构形式有多种,分类方法也较多。选用时,主要可根据刀片排列方式。刀片排列方式可分为平装结构和立装结构两大类。

1)平装结构(刀片径向排列)

平装结构铣刀的刀体结构工艺性好,容易加工,并可采用无孔刀片(刀片价格较低,可重磨)。由于需要夹紧元件,刀片的一部分被覆盖,容屑空间较小,且在切削力方向上的硬质合金截面较小,故平装结构的铣刀一般用于轻型和中量型的铣削加工。

2)立装结构(刀片切向排列)

立装结构铣刀的刀片只用一个螺钉固定在刀槽上,结构简单,转位方便。虽然刀具零件较少,但刀体的加工难度较大,一般需用五坐标加工中心进行加工。由于刀片采用切削力夹紧,夹紧力随切削力的增大而增大,因此可省去夹紧元件,增大了容屑空间。由于刀片切向安装,在切削力方向的硬质合金截面较大,因而可进行大切深、大走刀量切削,这种铣刀适用于重型和中量型的铣削加工。

铣刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。为满足不同的加工需要,有多种角度组合型式。各种角度中最主要的是主偏角和前角(制造厂的产品样本中对刀具的主偏角和前角一般都有明确说明)。

①主偏角Kr

主偏角为切削刃与切削平面的夹角,。铣刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等几种。

主偏角对径向切削力和切削深度影响很大。径向切削力的大小直接影响切削功率和刀具的抗振性能。铣刀的主偏角越小,其径向切削力越小,抗振性也越好,但切削深度也随之减小。

90°主偏角:在铣削带凸肩的平面时选用,一般不用于纯平面加工。该类刀具通用性好(即可加工台阶面,又可加工平面),在单件、小批量加工中选用。由于该类刀具的径向切削力等于切削力,进给抗力大,易振动,因而要求机床具有较大功率和足够的刚性。在加工带凸肩的平面时,也可选用88°主偏角的铣刀,较之90°主偏角铣刀,其切削性能有一定改善。

60°~75°主偏角:适用于平面铣削的粗加工。由于径向切削力明显减小(特别是60°时),其抗振性有较大改善,切削平稳、轻快,在平面加工中应优先选用。75°主偏角铣刀为通用型刀具,适用范围较广;60°主偏角铣刀主要用于镗铣床、加工中心上的粗铣和半精铣加工。

45°主偏角:此类铣刀的径向切削力大幅度减小,约等于轴向切削力,切削载荷分布在较长的切削刃上,具有很好的抗振性,适用于镗铣床主轴悬伸较长的加工场合。用该类刀具加工平面时,刀片破损率低,耐用度高;在加工铸铁件时,工件边缘不易产生崩刃。

②前角γ

铣刀的前角可分解为径向前角γf和轴向前角γp,径向前角γf主要影响切削功率;轴向前角γp则影响切屑的形成和轴向力的方向,当γp为正值时切屑即飞离加工面。

常用的前角组合形式如下:

双负前角,双负前角的铣刀通常均采用方形(或长方形)无后角的刀片,刀具切削刃多(一般为8个),且强度高、抗冲击性好,适用于铸钢、铸铁的粗加工。由于切屑收缩比大,需要较大的切削力,因此要求机床具有较大功率和较高刚性。由于轴向前角为负值,切屑不能自动流出,当切削韧性材料时易出现积屑瘤和刀具振动。

凡能采用双负前角刀具加工时建议优先选用双负前角铣刀,以便充分利用和节省刀片。当采用双正前角铣刀产生崩刃(即冲击载荷大)时,在机床允许的条件下亦应优先选用双负前角铣刀。

双正前角:双正前角铣刀采用带有后角的刀片,这种铣刀楔角小,具有锋利的切削刃。由于切屑收缩比小,所耗切削功率较小,切屑成螺旋状排出,不易形成积屑瘤。这种铣刀最宜用于软材料和不锈钢、耐热钢等材料的切削加工。对于刚性差(如主轴悬伸较长的镗铣床)、功率小的机床和加工焊接结构件时,也应优先选用双正前角铣刀。

正负前角(轴向正前角、径向负前角):这种铣刀综合了双正前角和双负前角铣刀的优点,轴向正前角有利于切屑的形成和排出;径向负前角可提高刀刃强度,改善抗冲击性能。此种铣刀切削平稳,排屑顺利,金属切除率高,适用于大余量铣削加工。瓦尔特公司的切向布齿重切削铣刀F2265就是采用轴向正前角、径向负前角结构的铣刀。

铣刀齿数多,可提高生产效率,但受容屑空间、刀齿强度、机床功率及刚性等的限制,不同直径的铣刀的齿数均有相应规定。为满足不同用户的需要,同一直径的铣刀一般有粗齿、中齿、密齿三种类型。

粗齿铣刀:适用于普通机床的大余量粗加工和软材料或切削宽度较大的铣削加工;当机床功率较小时,为使切削稳定,也常选用粗齿铣刀。

中齿铣刀:系通用系列,使用范围广泛,具有较高的金属切除率和切削稳定性。

密齿铣刀:主要用于铸铁、铝合金和有色金属的大进给速度切削加工。在专业化生产(如流水线加工)中,为充分利用设备功率和满足生产节奏要求,也常选用密齿铣刀(此时多为专用非标铣刀)。

数控铣床铣刀直径选择

铣刀直径的选用视产品及生产批量的不同差异较大,刀具直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸。

(1)平面铣刀

选择平面铣刀直径时主要需考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内,也可将机床主轴直径作为选取的依据。平面铣刀直径可按

(d位主轴直径)选取。在批量生产时,也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径。

(2)立铣刀

立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工尺寸的要求,并保证刀具所需功率在机床额定功率范围以内。如系小直径立铣刀,则应主要考虑机床的最高转数能否达到刀具的最低切削速度(60m/min)。

(3)槽铣刀

槽铣刀的直径和宽度应根据加工工件尺寸选择,并保证其切削功率在机床允许的功率范围之内。

数控铣床刀片牌号选择

合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的性能和硬质合金立式数控铣床

的性能。一般选用铣刀时,可按刀具制造厂提供加工的材料及加工条件,来配备相应牌号的硬质合金刀片。

由于各厂生产的同类用途硬质合金的成份及性能各不相同,硬质合金牌号的表示方法也不同,为方便用户,国际标准化组织规定,切削加工用硬质合金按其排屑类型和被加工材料分为三大类:P类、M类和K类。根据被加工材料及适用的加工条件,每大类中又分为若干组,用两位阿拉伯数字表示,每类中数字越大,其耐磨性越低、韧性越高。

P类合金(包括金属陶瓷)用于加工产生长切屑的金属材料,如钢、铸钢、可锻铸铁、不锈钢、耐热钢等。

M类合金用于加工产生长切屑和短切屑的黑色金属或有色金属,如钢、铸钢、奥氏体不锈钢、耐热钢、可锻铸铁、合金铸铁等。

K类合金用于加工产生短切屑的黑色金属、有色金属及非金属材料,如铸铁、铝合金、铜合金、塑料、硬胶木等。

数控铣床最大切削深度

不同系列的可转位面铣刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大,价格也越高,因此从节约费用、降低成本的角度考虑,选择刀具时一般应按加工的最大余量和刀具的最大切削深度选择合适的规格。当然,还需要考虑机床的额定功率和刚性应能满足刀具使用最大切削深度时的需要。

数控铣床特点

数控铣床加工特点

对于加工部位是框形平面或不等高的各级台阶,那么选用点位---直线系统的数控铣床即可。如果加工部位是曲面轮廓,应根据曲面的几何形状决定选择两坐标联动和三坐标联动的系统。也可根据零件加工要求,在一般的数控铣床的基础上,增加数控分度头或数控回转工作台,这时机床的系统为四坐标的数控系统,可以加工螺旋槽、叶片零件等。

数控铣床尺寸

规格较小的升降台式数控铣床,其工作台宽度多在400mm以下,它最适宜中小零件的加工和复杂形面的轮廓铣削任务。规格较大的如龙门式铣床,工作台在500—600mm以上,用来解决大尺寸复杂零件的加工需要。

铸铁铣床工作台

数控铣床精度

我国已制定了数控铣床的精度标准,其中数控立式铣床升降台铣床已有专业标准。标准规定其直线运动坐标的定位精度为0.04/300mm,重复定位精度为0.025mm,铣圆精0.035mm。实际上,机床出厂精度均有相当的储备量,比国家标准的允差值大约压缩20%左右。因此,从精度选择来看,一般的数控铣床即可满足大多数零件的加工需要。对于精度要求比较高的零件,则应考虑选用精密型的数控铣床。

数控铣床批量

对于大批量的,用户可采用专用铣床。如果是中小批量而又是经常周期性重复投产的话,那么采用数控铣床是非常合适的,因为第一批量中准备好多工夹具、程序等可以存储起来重复使用。从长远考虑,自动化程度高的铣床代替普通铣床,减轻劳动者的劳动量提高生产率的趋势是不可避免的。

数控铣床编程知识

由于数控铣床配置的数控系统不同,使用的指令在定义和功能上有一定的差异,但其基本功能和编程方法还是相同的。

数控铣床数控铣床的主要功能

(1)点位控制功能:数控铣床的点位控制主要用于工件的孔加工,如中心钻定位、钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等各种孔加工操作。

(2)连续控制功能:通过数控铣床的直线插补、圆弧插补或复杂的曲线插补运动,铣削加工工件的平面和曲面。

(3)刀具半径补偿功能:如果直接按工件轮廓线编程,在加工工件内轮廓时,实际轮廓线将大了一个刀具半径值;在加工工件外轮廓时,实际轮廓线又小了一个刀具半径值。使用刀具半径补偿的方法,数控系统自动计算刀具中心轨迹,使刀具中心偏离工件轮廓一个刀具半径值,从而加工出符合图纸要求的轮廓。利用刀具半径补偿的功能,改变刀具半径补偿量,还可以补偿刀具磨损量和加工误差,实现对工件的粗加工和精加工。

(4)刀具长度补偿功能:改变刀具长度的补偿量,可以补偿刀具换刀后的长度偏差值,还可以改变切削加工的平面位置,控制刀具的轴向定位精度。

(5)固定循环加工功能:应用固定循环加工指令,可以简化加工程序,减少编程的工作量。

(6)子程序功能:如果加工工件形状相同或相似部分,把其编写成子程序,由主程序调用,这样简化程序结构。引用子程序的功能使加工程序模块化,按加工过程的工序分成若干个模块,分别编写成子程序,由主程序调用,完成对工件的加工。这种模块式的程序便于加工调试,优化加工工艺。

数控铣床数控铣床加工范围

(1)平面加工:数控机床铣削平面可以分为对工件的水平面(XY)加工,对工件的正平面(XZ)加工和对工件的侧平面(YZ)加工。只要使用两轴半控制的数控铣床就能完成这样平面的铣削加工。

(2)曲面加工:如果铣削复杂的曲面则需要使用三轴甚至更多轴联动的数控铣床。

数控铣床数控铣床的装备

(1)夹具:数控铣床的通用夹具主要有平口钳、磁性吸盘和压板装置。对于加工中、大批量或形状复杂的工件则要设计组合夹具,如果使用气动和液压夹具,通过程序控制夹具,实现对工件的自动装缷,则能进一步提高工作效率和降低劳动强度。

(2)刀具:常用的铣削刀具有立铣刀、端面铣刀、成形铣刀和孔加工刀具。

数控铣床操作规程

数控铣床基本事项

1、进入车间实习时,要穿好工作服,大袖口要扎紧,衬衫要系入裤内。女同学要戴安全帽,并将发辫纳入帽内。不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间。注意:不允许戴手套操作机床;

2、注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌;

3、注意不要在机床周围放置障碍物,工作空间应足够大;

4、某一项工作如需要俩人或多人共同完成时,应注意相互间的协调一致;

5、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元;

6、应在指定的机床和计算机上进行实习。未经允许,其它机床设备、工具或电器开关等均不得乱动。

数控铣床准备事项

1、操作前必须熟悉数控铣床的一般性能、结构、传动原理及控制程序,掌握各操作按钮、指示灯的功能及操作程序。在弄懂整个操作过程前,不要进行机床的操作和调节。

2、开动机床前,要检查机床电气控制系统是否正常,润滑系统是否畅通、油质是否良好,并按规定要求加足润滑油,各操作手柄是否正确,工件、夹具及刀具是 否已夹持牢固,检查冷却液是否充足,然后开慢车空转3~5分钟,检查各传动部件是否正常,确认无故障后,才可正常使用。

3、程序调试完成后,必须经指导老师同意方可按步骤操作,不允许跳步骤执行。未经指导老师许可,擅自操作或违章操作,成绩作零分处理,造成事故者,按相关规定处分并赔偿相应损失。

4、加工零件前,必须严格检查机床原点、刀具数据是否正常并进行无切削轨迹仿真运行。

数控铣床过程注意事项

1、加工零件时,必须关上防护门,不准把头、手抻入防护门内,加工过程中不允许打开防护门;

2、加工过程中,操作者不得擅自离开机床,应保持思想高度集中,观察机床的运行状态。若发生不正常现象或事故时,应立即终止程序运行,切断电源并及时报告指导老师,不得进行其它操作;

3、严禁用力拍打控制面板、触摸显示屏。严禁敲击工作台、分度头、夹具和导轨;

4、严禁私自打开数控系统控制柜进行观看和触摸;

5、操作人员不得随意更改机床内部参数。实习学生不得调用、修改其它非自己所编的程序;

6、机床控制微机上,除进行程序操作和传输及程序拷贝外,不允许作其它操作;

7、数控铣床属于大精设备,除工作台上安放工装和工件外,机床上严禁堆放任何工、夹、刃、量具、工件和其它杂物;

8、禁止用手接触刀尖和铁屑,铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理;

9、禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位;

10、禁止加工过程中测量工件、手动变速,更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床;

11、禁止进行尝试性操作;

12、使用手轮或快速移动方式移动各轴位置时,一定要看清机床X、Y、Z轴各方向“ 、-”号标牌后再移动。移动时先慢转手轮观察机床移动方向无误后方可加快移动速度;

13、在程序运行中须暂停测量工件尺寸时,要待机床完全停止、主轴停转后方可进行测量,以免发生人身事故;

14、机床若数天不使用,则每隔一天应对NC及CRT部分通电2-3小时;

15、关机时,要等主轴停转3分钟后方可关机。

数控铣床现状前景

2012年,我国经济发展速度放缓,工业增长的乏力给整个加工中心行业产生了重大影响,现代社会,加工中心行业产能过剩所带来的负面效应开始显现。下一阶段行业将通过兼并重组吸收掉一批小厂家、淘汰一批落后企业、转移一批加工中心到国外、提高产品质量。这样既解决了产能过剩问题,又提高了加工中心行业整体水平。2012年我国加工中心产量比例分析

市场的低迷也给加工中心企业带来了转型的机遇,企业应将主要精力由销售产品转移到提高产品的质量上来,重新设定产品线,制定发展战略,淘汰掉落后的产品,多研发盈利能力强的加工中心,为市场回暖做好准备。

受益于国家振兴装备制造业的大环境和强劲的市场需求拉动,国内铣床工具行业出现了技术长足发展、投资热情高涨的局面。“十二五”规划已将振兴装备制造业作为推进工业结构优化升级的主要内容,数控铣床则成为振兴装备制造业的重点之一。未来,我国将重点发展高速、精密、复合数控金切铣床;重型数控金切铣床;数控特种加工铣床;大型数控成形冲压设备及数控铣床的相关部件等。

2011年,中国生产铣床109.84万台,实现工业总产值6606.5亿元,同比增长32.1%,其中数控铣床27.21万台,增速达15.26%,数控铣床已成为铣床消费的主流。尤其是高档数控铣床属于高端装备制造业,具有高技术含量、高技术附加值的特征,是发展战略性新兴产业重要着力点,未来高档数控铣床市场巨大。

数控机床主要特点

数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的数控机床(图1)

大脑。与普通机床相比,数控机床有如下特点:

1、对加工对象的适应性强,适应模具等产品单件生产的特点,为模具的制造提供了合适的加工方法;

2、加工精度高,具有稳定的加工质量;

3、可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;

4、加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;

5、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);

6、机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;

7、有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,使用了计算机控制方法,为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础;

8、对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高;

9、可靠性高。

数控机床与传统机床相比,具有以下一些特点。

1、具有高度柔性

在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序,它与普通机床不同,不必数控机床(图2)

制造,更换许多模具、夹具,不需要经常重新调整机床。因此,数控机床适用于所加工的零件频繁更换的场合,亦即适合单件,小批量产品的生产及新产品的开发,从而缩短了生产准备周期,节省了大量工艺装备的费用。

2、加工精度高

数控机床的加工精度一般可达0.05—0.1MM,数控机床是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一脉冲信号,则机床移动部件移动一具脉冲当量(一般为0.001MM),而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行曲补偿,因此,数控机床定位精度比较高。

3、加工质量稳定、可靠

加工同一批零件,在同一机床,在相同加工条件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀轨迹完全相同,零件的一致性好,质量稳定。

4、生产率高

数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间,数控机床的主轴声速五轴联动加工中心

和进给量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削。数控机床正进入高速加工时代,数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工,极大地提高了生产率。另外,与加工中心的刀库配合使用,可实现在一台机床上进行多道工序的连续加工,减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产率。

5、改善劳动条件

数控机床加工前是经调整好后,输入程序并启动,机床就能有自动连续地进行加工,直至加工结束。操作者要做的只是程序的输入、、零件装卸、刀具准备、加工状态的观测、零件的检验等工作,劳动强度大降低,机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外,机床一般是结合起来,既清洁,又安全。

6、利用生产管理现代化

数控机床的加工,可预先精确估计加工时间,对所使用的刀具、夹具可进行规范化,现代化管理,易于实现加工信息的标准化,已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合起来,是现代化集成制造技术的基础。

数控机床基本组成

数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明。

加工程序载体

数控机床工作时,不需要工人直接去操作机床,要对数控机床进行控制,必高速数控机床

须编制加工程序。零件加工程序中,包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量主轴转速等)和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码,存储在一种程序载体上,如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置,将程序信息输入到CNC单元。

数控装置

数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC(Computer Numerical Control)形式,这种CNC装置一般使用多个微处理器,以程序化的软件形式实现数控功能,因此又称软件数控(Software NC)。CNC系统是一种位置控制系统,它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹,然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此,数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织,使整个系统协调地进行工作。

1)输入装置:将数控指令输入给数控装置,根据程序载体的不同,相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC(直接数控)输入,现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。

(1)纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序,直接控制机床运动,也可以将纸带内容读入存储器,用存储器中储存的零件程序控制机床运动。

(2)MDI手动数据输入方式。操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令,它适用于比较短的程序。

在控制装置状态(EDIT)下,用软件输入加工程序,并存入控制装置的存储器中,这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。

在具有会话编程功能的数控装置上,可按照显示器上提示的问题,选择不同的菜单,用人机对话的方法,输入有关的尺寸数字,就可自动生成加工程序。

(3)采用DNC直接数控输入方式。把零件程序保存在上级计算机中,CNC系统一边加工一边接收来自计算机的后续程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM软件设计的复杂工件并直接生成零件程序的情况。

2)信息处理:输入装置将加工信息传给CNC单元,编译成计算机能识别的信

不同类型的数控机床(13张)息,由信息处理部分按照控制程序的规定,逐步存储并进行处理后,通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。CNC系统的输入数据包括:零件的轮廓信息(起点、终点、直线、圆弧等)、加工速度及其他辅助加工信息(如换刀、变速、冷却液开关等),数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。

3)输出装置:输出装置与伺服机构相联。输出装置根据控制器的命令接受运算器的输出脉冲,并把它送到各坐标的伺服控制系统,经过功率放大,驱动伺服系统,从而控制机床按规定要求运动。

伺服与测量反馈系统

伺服系统是数控机床的重要组成部分,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节,其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标,因此,对数控机床的伺服驱动装置,要求具有良好的快速反应性能,准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号,并能忠实地执行来自数控装置的指令,提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。

伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。

测量元件将数控机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中,数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较,并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。

机床主体

机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比,数控机床主体具有如下结构特点:

1)采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性,使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施,可减少热变形对机床主机的影响。

2)广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置,使数控机床的传动链缩短,简化了机床机械传动系统的结构。

3)采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件,如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。

数控机床辅助装置

辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置,常用的辅助装置包括:气动、液压装置,排屑装置,冷却、润滑装置,回转工作台和数控分度头,防护,照明等各种辅助装置。

数控机床技术应用

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床,能够根据已编好的程序,使机床动作并加工零件。它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术,使用了多种传感器,在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、接近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等,主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。

1、数控机床对传感器的要求

1)可靠性高和抗干扰性强;

2)满足精度和速度的要求;

3)使用维护方便,适合机床运行环境;

4)成本低。

不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同,一般来说,大型机床要求速度响应高,中型和高精度数控机床以要求精度为主。

2、感应同步器的应用

感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理制成的。其功能是将角度或直线位移转变成感应电动势的相位或幅值,可用来测量直线或转角位移。按其结构可分为直线式和旋转式两种。直线式感应同步器由定尺和滑尺两部分组成,定尺安装在机床床身上,滑尺安装于移动部件上,随工作台一起移动;旋转式感应同步器定子为固定的圆盘,转子为转动的圆盘。感应同步器具有较高的精度与分辨力、抗干扰能力强、使用寿命长、维护简单、长距离位移测量、工艺性好、成本较低等优点。旋转式感应同步器则被广泛地用于机床和仪器的转台以及各种回转伺服控制系统中。

数控机床加工中心

第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置,从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。工件在加工中心上经一次装夹后,能对两个以上的表面完成多种工序的加工,并且有多种换刀或选刀功能,从而使生产效率大大提高。

加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类,按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心。

数控机床维护检修

延长元器件的寿命和零部件的磨损周期,预防各种故障,提高数控机床的平均无故障工作时间和使用寿命。

数控机床使用注意

1、数控机床的使用环境:对于数控机床最好使其置于有恒温的环境和远离震动较大的设备(如冲床)和有电磁干扰的设备;

2、电源要求;

3、数控机床应有操作规程:进行定期的维护、保养,出现故障注意记录保护现场等;

4、数控机床不宜长期封存,长期会导致储存系统故障,数据的丢失;

5、注意培训和配备操作人员、维修人员及编程人员

数控机床维护章程

数控系统的维护

1、严格遵守操作规程和日常维护制度

2、防止灰尘进入数控装置内:漂浮的灰尘和金属粉末容易引起元器件间绝缘电阻下降,从而出现故障甚至损坏元器件。

3、定时清扫数控柜的散热通风系统

4、经常监视数控系统的电网电压:电网电压范围在额定值的85%~110%。

5、定期更换存储器用电池

6、数控系统长期不用时的维护:经常给数控系统通电或使数控机床运行温机程序。

7、备用电路板的维护机械部件的维护

机械部件的维护

1、刀库及换刀机械手的维护

1)用手动方式往刀库上装刀时,要保证装到位,检查刀座上的锁紧是否可靠;

2)严禁把超重、超长的刀具装入刀库,防止机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞;

3)采用顺序选刀方式须注意刀具放置在刀库上的顺序是否正确。其他选刀方式也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致,防止换错刀具导致事故发生;

4)注意保持刀具刀柄和刀套的清洁;

5)经常检查刀库的回零位置是否正确,检查机床主轴回换刀点位置是否到位,并及时调整,否则不能完成换刀动作;

6)开机时,应先使刀库和机械手空运行,检查各部分工作是否正常,特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作。

2、滚珠丝杠副的维护

1)定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙,保证反向传动精度和轴向刚度;

2)定期检查丝杠支撑与床身的连接是否松动以及支撑轴承是否损坏。如有以上问题要及时紧固松动部位,更换支撑轴承;

3)采用润滑脂的滚珠丝杠,每半年清洗一次丝杠上的旧油脂,更换新油脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠,每天机床工作前加油一次;

4)注意避免硬质灰尘或切屑进入丝杠防护罩和工作过程中碰击防护罩,防护装置一有损坏要及时更换。

3、主传动链的维护

1)定期调整主轴驱动带的松紧程度;

2)防止各种杂质进入油箱。每年更换一次润滑油;

3)保持主轴与刀柄连接部位的清洁。需及时调整液压缸和活塞的位移量;

4)要及时调整配重。

4、液压系统维护

1)定期过滤或更换油液;

2)控制液压系统中油液的温度;

3)防止液压系统泄漏;

4)定期检查清洗油箱和管路;

5)执行日常点检查制度。

5、气动系统维护

1)清除压缩空气的杂质和水分;

2)检查系统中油雾器的供油量;

3)保持系统的密封性;

4)注意调节工作压力;

5)清洗或更换气动元件、滤芯;

数控机床故障检修

在数控机床中,大部分的故障都有资料可查,但也有一些故障,提供的报警信息较含糊甚至根本无报警,或者出现的周期较长,无规律,不定期,给查找分析带来了很多困难。对这类机床故障,需要对具体情况分析,进行耐心的查找,而且检查时特别需要机械、电气、液压等方面的综合知识,不然就很难快速、正确地找到故障的真正原因。

加工精度异常故障:系统参数发生变化或改动、机械故障、机床电气参数未优化电机运行异常、机床位置环异常或控制逻辑不妥,是生产中数控机床加工精度异常故障的常见原因,找出相关故障点并进行处理,机床均可恢复正常。生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强、诊断难度大。

导致此类故障的原因主要有5个方面:

1、机床进给单位被改动或变化;

2、机床各轴的零点偏置(NULLOFFSET)异常;

3、轴向的反向间隙(BACKLASH)异常;

4、电机运行状态异常,即电气及控制部分故障;

5、机械故障,如丝杆、轴承、轴联器等部件。

此外,加工程序的编制、刀具的选择及人为因素,也可能导致加工精度异常。

机械故障导致的加工精度异常,主要应对以下几方面逐一进行检查。

1、检查机床精度异常时正运行的加工程序段,特别是刀具长度补偿、加工坐标系(G54~G59)的校对及计算。

2、在点动方式下,反复运动Z轴,经过视、触、听对其运动状态诊断,发现Z向运动声音异常,特别是快速点动,噪声更加明显。由此判断,机械方面可能存在隐患。

数控机床故障排除

1、初始化复位法:一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障,若系统工作存贮区由于掉电,拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。

2、参数更改,程序更正法:系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的块搜索功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。

3、调节,最佳化调整法:调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。如某厂维修中,其系统显示器画面混乱,经调节后正常。如在某厂,其主轴在启动和制动时发生皮带打滑,原因是其主轴负载转矩大,而驱动装置的斜升时间设定过小,经调节后正常。

最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法,其办法很简单,用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器,分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间,来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性,而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下,根据经验,即调节使电机起振,然后向反向慢慢调节,直到消除震荡即可。

4、备件替换法:用好的备件替换诊断出坏的线路板,并做相应的初始化启动,使机床迅速投入正常运转,然后将坏板修理或返修,这是最常用的排故办法。

5、改善电源质量法:一般采用稳压电源,来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法,通过这些预防性措施来减少电源板的故障。

6、维修信息跟踪法:一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障,不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此做为故障排除的依据,可正确彻底地排除故障。

数控机床诊断方法

数控机床电气故障诊断有故障检测、故障判断及隔离和故障定位三个阶段。第一阶段的故障检测就是对数控机床进行测试,判断是否存在故障;第二阶段是判定故障性质,并分离出故障的部件或模块;第三阶段是将故障定位到可以更换的模块或印制线路板,以缩短修理时间。为了及时发现系统出现的故障,快速确定故障所在部位并能及时排除,要求故障诊断应尽可能少且简便,故障诊断所需的时间应尽可能短。为此,可以采用以下的诊断方法:

1、直观法

利用感觉器官,注意发生故障时的各种现象,如故障时有无火花、亮光产生,有无异常响声、何处异常发热及有无焦煳味等。仔细观察可能发生故障的每块印制线路板的表面状况,有无烧毁和损伤痕迹,以进一步缩小检查范围,这是一种最基本、最常用的方法。

2、CNC 系统的自诊断功能

依靠CNC系统快速处理数据的能力,对出错部位进行多路、快速的信号采集和处理,然后由诊断程序进行逻辑分析判断,以确定系统是否存在故障,及时对故障进行定位。现代CNC系统自诊断功能可以分为以下两类:

1)开机自诊断开机自诊断是指从每次通电开始至进入正常的运行准备状态为止,系统内部的诊断程序自动执行对CPU、存储器、总线、I/O单元等模块、印制线路板、CRT 单元、光电阅读机及软盘驱动器等设备运行前的功能测试,确认系统的主要硬件是否可以正常工作。

2)故障信息提示当机床运行中发生故障时,在CRT 显示器上会显示编号和内容。根据提示,查阅有关维修手册,确认引起故障的原因及排除方法。一般来说,数控机床诊断功能提示的故障信息越丰富,越能给故障诊断带来方便。但要注意的是,有些故障根据故障内容提示和查阅手册可直接确认故障原因;而有些故障的真正原因与故障内容提示不相符,或一个故障显示有多个故障原因,这就要求维修人员必须找出它们之间的内在联系,间接地确认故障原因。

3、数据和状态检查

CNC系统的自诊断不但能在CRT 显示器上显示故障报警信息,而且能以多页的“诊断地址”和“诊断数据”的形式提供机床参数和状态信息,常见的数据和状态检查有参数检查和接口检查两种。

1)参数检查数控机床的机床数据是经过一系列试验和调整而获得的重要参数,是机床正常运行的保证。这些数据包括增益、加速度、轮廓监控允差、反向间隙补偿值和丝杠螺距补偿值等。当受到外部干扰时,会使数据丢失或发生混乱,机床不能正常工作。

2)接口检查CNC系统与机床之间的输入/输出接口信号包括CNC 系统与PLC、PLC 与机床之间接口输入/输出信号。数控系统的输入/输出接口诊断能将所有开关量信号的状态显示在CRT 显示器上,用“1”或“0”表示信号的有无,利用状态显示可以检查CNC系统是否已将信号输出到机床侧,机床侧的开关量等信号是否已输入到CNC 系统,从而可将故障定位在机床侧或是在CNC 系统。

4、报警指示灯显示故障

现代数控机床的CNC 系统内部,除了上述的自诊断功能和状态显示等“软件”报警外,还有许多“硬件”报警指示灯,它们分布在电源、伺服驱动和输入/输出等装置上,根据这些报警灯的指示可判断故障的原因。

5、备板置换法

利用备用的电路板来替换有故障疑点的模板,是一种快速而简便的判断故障原因的方法,常用于CNC 系统的功能模块,如CRT 模块、存储器模块等。需要注意的是,备板置换前,应检查有关电路,以免由于短路而造成好板损坏,同时,还应检查试验板上的选择开关和跨接线是否与原模板一致,有些模板还要注意模板上电位器的调整。置换存储器板后,应根据系统的要求,对存储器进行初始化操作,否则系统仍不能正常工作。

6、交换法

在数控机床中,常有功能相同的模块或单元,将相同模块或单元互相交换,观察故障转移的情况,就能快速确定故障的部位。这种方法常用于伺服进给驱动装置的故障检查,也可用于CNC 系统内相同模块的互换。

7、敲击法

CNC 系统由各种电路板组成,每块电路板上会有很多焊点,任何虚焊或接触不良都可能出现故障。用绝缘物轻轻敲打有故障疑点的电路板、接插件或电器元件时,若故障出现,则故障很可能就在敲击的部位。

8、测量比较法

为检测方便,模块或单元上设有检测端子,利用万用表、示波器等仪器仪表,通过这些端子检测到的电平或波形,将正常值与故障时的值相比较,可以分析出故障的原因及故障的所在位置。由于数控机床具有综合性和复杂性的特点,引起故障的因素是多方面的。上述故障诊断方法有时要几种同时应用,对故障进行综合分析,快速诊断出故障的部位,从而排除故障。同时,有些故障现象是电气方面的,但引起的原因是机械方面的;反之,也可能故障现象是机械方面的,但引起的原因是电气方面的;或者二者兼而有之。因此,对它的故障诊断往往不能单纯地归因于电气方面或机械方面,而必须加以综合,全方位地进行考虑。

数控机床机床验收

一般分两个阶段进行验收。
  1.预验收
  目的是为了检查、验证机床能否满足用户的加工质量及生产率,检查供应商提供的资料、备件。供应商只有在机床通过正常运行试切并经检验生产合格加工件后,才能进行预验收。
  2.最终验收
  根据验收标准,测定合格证上所提供的各项技术指标,验收工作分以下几步:
  (1)开箱检验;
  (2)外观检查;
  (3)机床性能及数控功能的验收;
  (4)数控机床精度的验收(包括位置精度和工作精度)。
  在验收机床几何精度时,在机床精调后一次完成,不允许调整一项检测一项。位置精度检验要依据相应的精度验收标准进行。机床的工作精度是一项综合精度,它不仅反映机床的几何精度和位置精度,同时还包括试件的材料、环境温度、刀具性能以及切削条件等各种因素造成的误差。
  在验收数控机床时,加强对以上几方面的检验对设备管理工作非常有益,并可减少不必要损失。

数控机床发展历史

数控机床是由美国发明家约翰·帕森斯上个世纪发明的。随着电子信息技术的发展,世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代,其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段,具有无限放大的经济与社会效应。欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程,而中国从20世纪80年代开始起步,仍处于发展阶段。

数控机床美国发展

美国政府重视机床工业,美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费,且网罗世界人才,特别讲究“效率”和“创新”,注重基础科研。因而在机床技术上不断创新,如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由于美国首先结合汽车、轴承生产需求,充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线,而且电子、计算机技术在世界上领先,因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实,且一贯重视科研和创新,故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床,其存在的教训是,偏重于基础科研,忽视应用技术,且在上世纪80代政府一度放松了引导,致使数控机床产量增加缓慢,于1982年被后进的日本超过,并大量进口。从90年代起,纠正过去偏向,数控机床技术上转向实用,产量又逐渐上升。

数控机床德国发展

德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位,在多方面大力扶植。于1956年研制出第一台数控机床后,德国特别注重科学试验,理论与实际相结合,基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作,对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究,在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用,其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件,在质量、性能上居世界前列。

数控机床日本发展

日本政府对机床工业之发展异常重视,通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国,在质量管理及数控机床技术上学习美国,甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出第一台数控机床后,1978年产量超过美国,至今产量、出口量一直居世界首位。战略上先仿后创,先生产量大而广的中档数控机床,大量出口,占去世界广大市场。在上世纪80年开始进一步加强科研,向高性能数控机床发展。

数控机床中国发展

作为现代工业基石的机床产业,是工业经济发展过程中无论如何都不能绕过一个关键性问题,中国机床产业由于先天不足,一直在中高端机床项目发展上落于国外主流水准,正处于一个追赶的过程当中。

中国数控机床仍然较为落后。中国数控机床市场巨大,与国外产品相比,中国的差距主要是机床的高速高效化和精密化上,中国正处于工业化中期,即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变,从脱贫向致富转变,煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲,构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。

中国机床行业加速转型面临四大制约因素。中国的数控机床技术现在目前最多只能做到五轴联动,并且据有关人士说这个五轴还是作秀成份居多,五轴以上几乎就是全部进口,并且在多点联动的技术上也和国外技术水准存在非常大的差距。

国内市场国际化竞争加剧:由于中低档数控机床市场萎缩和生产能力过剩,加之国外产品低价涌入,市场竞争将进一步加剧。而高档产品由于长期以来一直依赖进口,国内产品更加面临着国际化竞争的严峻挑战。

以技术领先的策略正在向以客户为中心的策略转变:经济危机往往会催生大规模的产业升级和企业转型,机床工具行业实现制造业服务化,核心在于要以客户为中心,积极提供客户需要的个性化服务。因此,从简单的卖产品转向提供整体解决方案、从以技术为中心向以客户为中心转变成为当今的趋势。

中国的产品与中国市场需求反差较大,产品结构亟待快速调整:中国机床行业虽然保持多年持续快速发展,但是产业和产品结构不合理的现象依然存在,整个行业大而不强,高档产品还大量依赖进口。国产机床的国内市场占有率虽然已经有一定的提高,但是高档数控机床、核心功能部件在国内市场占有率还很低,全行业替代进口的潜力非常巨大。

企业技术创新模式有待完善:由于中国机床企业的地位、工业化水平和品牌影响力在逐步提升,要成为工业强国,其技术的获得再也不能依赖别人。过去,中国走了一条从模仿到引进的道路,从现在开始必须走自主创新的道路。企业技术遇到新的封锁,建立自主、新型、战略性的产学研创新模式是支撑产品结构调整技术来源的惟一途径。

中国数控机床行业将延续结构调整的势头,不断以新产品、新亮点占领更大市场。数控切割机床按切割方式可分为火焰切割和等离子切割两大类。随着下游行业需求的不断提高,对数控机床配件提出了更大的需求和更高的要求。

东北地区发展不快,其他地方的发展也比较缓慢。三是调结构促转型取得成效。专家认为面对金融危机,广大企业应不断调整结构、提高质量、增加品种及推动产业升级,再加上企业加强管理,降低费用,所以企业效益明显好转。数控切割机床装饰性发展趋势可见一斑,数控切割机床更多的是强调在机械性能、操作简便、价格经济、加工精度稳定等方面。在金属材料加工日益要求普及和批量化的今天,数控切割机床除了要满足上述功能性外,还要具有多切割方式的适用性。

国内数控机床企业为了提高自身实力,更快地拓展国际市场,将采取多种手段加快和国外企业的融合以提高产品质量、提高竞争力。在继续开拓美国、日本等国家市场的同时,在东南亚、中东、俄罗斯、欧洲、非洲等也全面开花。据了解,当前金属切割数控机床行业运行具有以下几个特点:一是外销企业困难较大。从规模以上企业来看,以内销为主的品牌企业发展势头较好。没有品牌的中小企业发展比较困难。二是各地区发展不够均衡,浙江、山东、河北、北京以及四川发展比较快,广东的民营企业发展也较快。

数控切割机床行业多数企业都是依靠降低产品售价来获得市场,造成的后果是产品价格低、附加值低、利润低,企业没有足够的资金持续发展。随着产业的发展和竞争的升级,提高产品技术含量,拥有自主的专利、设计,注重品牌的打造和营销才是企业长期发展的最佳选择。

中国机床行业在过去几年实现了持续超高速的发展,一直到2011年上半年,需求仍很旺盛,但是从下半年开始,需求增势明显趋缓,新增订单剧烈下滑,经济效益状况逐渐趋于严峻,利润率持续下降。

在“十二五”期间,国家实施积极的财政政策和稳健的货币政策,随着科技进步、产品升级以及国家重点工程、地方投资项目的不断推进,国民经济各行业对机床工具产品的需求水平将进一步提高,国防现代化对高水平机床的需求将更为迫切,市场需求将向更高层次发展,新一轮的市场竞争也将更加激烈。

由于行业景气度低迷,下游制造型企业对机床需求下降,所以我国机床行业一直处于低迷状态,升级转型成为行业近几年的关键词,经济型数控机床则成为振兴装备制造业的重点之一。

我国的铸造机床产业取得了一定的成绩,但是其发展仍然面临着许多制约性问题,技术创新一直是国内铸造机床行业的硬伤。与国外的铸造机床产业相比,我国的铸造机床产业在制造工艺水平上明显落后,这使得其在核心运行部件的技术水平和运行速度、产品精度保持性以及机床的可靠性上有着明显的不足。

我国铸造机床企业缺乏自主创新和基础理论研究的意识与能力,这就制约了我国铸造机床技术的发展,要改变这种现状,就要深入研究用户行业产品工艺的特点和要求,结合工艺特点开发出高水平加工设备,同时,还要注重基础理论工作的研究,这样才能让我国铸造机床产业在不久的将来有更好的发展。国家出台的一系列政策,大力建设新兴企业,高新技术企业,抓住了这一时机,企业内部出台了“调整与振兴”、“自主创新”等一系列政策,升级企业机床技术,严格保证产品质量,为加快铸造机床行业的发展提供了良好的环境跟市场。

机床工具行业作为国家基础性和战略性产业,在“十二五”规划中,已明确将自主创新战略作为最主要的一个组成部分,着重强调了要以技术创新工程来支撑和引领行业发展。我国机床工具行业的发展必须立足于自主创新,通过自主研发原始创新、引进技术消化吸收再创新、集成现有技术创新等方式,实现关键技术突破和产业升级。构建和完善以企业为主体、以市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系;坚持加大研发费用投入;加强关键技术、共性技术的研究,力争在基础和共性技术攻关上有所突破,提高产品开发技术水平。

技术发展

高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势,近几年来,在实用化和产业化等方面取得可喜成绩。主要表现在:

1、机床复合技术进一步扩展随着数控机床技术进步,复合加工技术日趋成熟,包括铣-车复合、车铣复合、车-镗-钻-齿轮加工等复合,车磨复合,成形复合加工、特种复合加工等,复合加工的精度和效率大大提高。“一台机床就是一个加工厂”、“一次装卡,完全加工”等理念正在被更多人接受,复合加工机床发展正呈现多样化的态势。

2、数控机床的智能化技术有新的突破,在数控系统的性能上得到了较多体现。如:自动调整干涉防碰撞功能、断电后工件自动退出安全区断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能、加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段,智能化提升了机床的功能和品质。

3、机器人使柔性化组合效率更高机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用,使得柔性线更加灵活、功能进一步扩展、柔性线进一步缩短、效率更高。机器人与加工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、电加工机床、锯床、冲压机床、激光加工机床、水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。

4、精密加工技术有了新进展数控金切机床的加工精度已从原来的丝级(0.01mm)提升到微米级(0.001mm),有些品种已达到0.05μm左右。超精密数控机床的微细切削和磨削加工,精度可稳定达到0.05μm左右,形状精度可达0.01μm左右。采用光、电、化学等能源的特种加工精度可达到纳米级(0.001μm)。通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度、振动等动态误差补偿技术,提高机床加工的几何精度,降低形位误差、表面粗糙度等,从而进入亚微米、纳米级超精加工时代。

5、功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展,并取得成熟的应用。全数字交流伺服电机和驱动装置,高技术含量的电主轴、力矩电机、直线电机,高性能的直线滚动组件,高精度主轴单元等功能部件推广应用,极大的提高数控机床的技术水平。

发展问题

国内数控机床的需求日益增长,数控机床的发展推动了数控机床功能部件的创新升级。目前我国高档数控机床关键功能部件工业还不能满足国内需要,国内数控功能部件产业主要存在以下问题。

1、适应性和满足度远达不到市场需求

从当前我国数控机床的发展趋势来看,国产功能部件的适应性和满足度远远达不到市场的需求。主要表现在:

1)我国功能部件的产品水平和国外有一定差距。我国生产的功能部件多数以劳动密集型为主,技术含量低,难以适应国产数控机床的发展速度和技术要求,特别是高档数控机床。

2)我国功能部件开发能力较弱,新产品开发速度慢,多数功能部件需要与国外合作开发、合作生产、合资经营,甚至只能组装。虽然这两年形势有显著变化,但高技术、最新型的功能部件,我国尚在研制过程中,市场占有率前景依然不容乐观。

2、我国数控功能部件生产企业的规模小

据统计我国固定资产达到1000万元以上的功能部件生产企业有70多家,占全部生产企业的10%以下。我国的功能部件生产企业的“出身”有4种:一是从研究院所、大专院校以技术支撑发展而来的企业,可称为“院所型”。这些企业的特点是:有一定技术基础和人才基础,有多项技术的发展潜力,但生产手段较弱,难以在短时间内形成产业规模,在成本、营销、服务等方面也存在一些差距;二是从主机厂逐步“独立”、“分离”出来的以生产某种功能部件为主发展起来的企业,可称之为“主厂型”。这些企业在生产能力、工艺水平和使用经验上都可以适应市场需求,在一定程度上可以形成规模,但由于其与原主机厂有着千丝万缕的联系,在竞争中往往让用户产生疑虑,影响其市场开拓,同时,其开发能力也有一定的局限性,所以难以形成著名品牌;三是在江浙一带大量涌现出的民营企业,可称之为“民企型”。这些企业主要以劳动密集型、单一品种为主,如护链罩、拖板、喷油管、排屑器、照明设备等。由于竞争激烈,其质量和价格都能满足中低档数控机床的市场需要。虽然这些品种的高档产品尚不能制造,还需依赖进口,但在很大程度上,适应了我国数控机床发展的总体需求;还有一部分外商合资企业或独资企业生产部分较高水平的功能部件,但批量较小,且没有独立的技术开发能力,难以成为功能部件的主体和主流。

3、核心零部件大量依靠进口

中国数控机床行业的发展令人瞩目,2008年中国数控机床工具工业完成工业总产值34723亿元,产品销售产值3348.3亿元,同比分别增长27.5%和26.0%。2002~2008年中国是世界机床第一消费国和第一进口国。但行业迅速发展的背后,一个不能忽视的事实是,我国关键零部件生产依然受制于人,出现了利润不高、产品缺乏核心竞争力的局面。

4、缺乏高技术含量威胁产业安全

我国机床出口连年保持增长的喜人态势,不过“量增价减”的尴尬直接反映出我们的技术水平。大量核心技术的缺乏和关键零部件的依赖直接影响到我国的机床产业安全。因此,我们需要强化预警工作意识,凝聚行业智慧和力量,维护产业安全。

数控机床铣刀选用

数控机床硬质台金可转位式面铣刀主要用于铣削平面。粗铣时,铣刀直径选小一些,因为粗铣时切削力大,选小直径铣刀可减小切削力矩。数控机床精铣时,铣刀直径选大一些,最好能包容待加工面的整个宽度,以提高加T精度和效率。机床加工余量大且不均匀时,刀具直径应选小一些,否则,会因挂刀刀痕过深而影响工件的加丁质量。

高速钢立铣刀多用于加工凸台和凹槽,一般不用来加工毛坯表面-因为毛坯表面的硬化层和夹砂会加快刀具磨损。

加工毛坯表面或粗加工孔时,可选镶硬质合金的立铣刀或玉米铣刀进行强力切削。

加工平面工件周边轮廓时,常采用立铣刀C。

为了提高槽宽的加精度,减少换刀次数,加工时可采用直径比槽宽7的铣刀,先铣槽的中间部分,然后利用刀具半径补偿功能铣削槽的两边。

加工立体曲面或变斜角轮廓外形时,常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀、盘形铣刀等。

当加工余量较小,且表面粗糙度要求较高时,可选用镶立方氮化硼刀片或镶陶瓷刀片的面铣刀,以便能进行机床高速切削。

数控加工基本释义

数控加工是指,由控制系统发出指令使刀具作符合要求的各种运动,以数字和字母形式表示工件的形状和尺寸等技术要求和加工工艺要求进行的加工。它泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。

数控机床是一种用计算机来控制的机床,用来控制机床的计算机,不管是专用计算机、还是通用计算机都统称为数控系统。数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动。当零件的加工程序结束时,机床便会自动停止。任何一种数控机床,在其数控系统中若没有输入程序指令,数控机床就不能工作。机床的受控动作大致包括机床的起动、停止;主轴的启停、旋转方向和转速的变换;进给运动的方向、速度、方式;刀具的选择、长度和半径的补偿;刀具的更换,冷却液的开起、关闭等。

数控加工发展背景

数控技术起源于航空工业的需要,20世纪40年代后期,美国一家直升机公司提出了。

加工过程

数控机床的初始设想,1952年美国麻省理工学院研制出三坐标数控铣床。50年代中期这种数控铣床已用于加工飞机零件。60年代,数控系统和程序编制工作日益成熟和完善,数控机床已被用于各个工业部门,但航空航天工业始终是数控机床的最大用户。一些大的航空工厂配有数百台数控机床,其中以切削机床为主。数控加工的零件有飞机和火箭的整体壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋桨以及航空发动机的机匣、轴、盘、叶片的模具型腔和液体火箭发动机燃烧室的特型腔面等。数控机床发展的初期是以连续轨迹的数控机床为主,连续轨迹控制。

连续轨迹控制又称轮廓控制,要求刀具相对于零件按规定轨迹运动。以后又大力发展点位控制数控机床。点位控制是指刀具从某一点向另一点移动,只要最后能准确地到达目标而不管移动路线如何。

数控加工操作过程

数控加工数控编程

数控加工程序编制方法有手工(人工)编程和自动编程之分。手工编程,程序的全部内容是由人工按数控系统所规定的指令格式编写的。自动编程即计算机编程,可分为以语言和绘画为基础的自动编程方法。但是,无论是采用何种自动编程方法,都需要有相应配套的硬件和软件。

可见,实现数控加工编程是关键。但光有编程是不行的,数控加工还包括编程前必须要做的一系列准备工作及编程后的善后处理工作。一般来说数控加工工艺主要包括的内容如下:

⑴ 选择并确定进行数控加工的零件及内容;

⑵ 对零件图纸进行数控加工的工艺分析;

⑶数控加工的工艺设计;

⑷ 对零件图纸的数学处理;

⑸ 编写加工程序单;

⑹ 按程序单制作控制介质;

⑺程序的校验与修改;

⑻ 首件试加工与现场问题处理;

⑼数控加工工艺文件的定型与归档。

为了提高生产自动化程度,缩短编程时间和降低数控加工成本,在航空航天工业中还发展和使用了一系列先进的数控加工技术。如计算机数控,即用小型或微型计算机代替数控系统中的控制器,并用存贮在计算机中的软件执行计算和控制功能,这种软连接的计算机数控系统正在逐步取代初始态的数控系统。直接数控是用一台计算机直接控制多台数控机床,很适合于飞行器的小批量短周期生产。理想的控制系统是可连续改变加工参数的自适应控制系统,虽然系统本身很复杂,造价昂贵,但可以提高加工效率和质量。数控的发展除在硬件方面对数控系统和机床的改善外,还有另一个重要方面就是软件的发展。计算机辅助编程(也叫自动编程)就是由程序员用数控语言写出程序后,将它输入到计算机中进行翻译,最后由计算机自动输出穿孔带或磁带。用得比较广泛的数控语言是 APT语言。它大体上分为主处理程序和后置处理程序。前者对程序员书写的程序加以翻译,算出刀具轨迹;后者把刀具轨迹编成数控机床的零件加工程序。数控加工,是在对工件进行加工前事先在计算机上编写好程序,再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床进行指令性加工,或者直接在这种计算机程序控制的机床控制面板上编写指令进行加工。加工的过程包括:走刀,换刀,变速,变向,停车等,都是自动完成的。数控加工是现代模具制造加工的一种先进手段。当然,数控加工手段也一定不只用于模具零件加工,用途十分广泛。

数控加工工艺分析

被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广,下面结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。

1、尺寸标注应符合数控加工的特点

在数控编程中,所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图上最好直接给出坐标尺寸,或尽量以同一基准引注尺寸。

2、几何要素的条件应完整、准确

在程序编制中,编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义,手工编程时要计算出每个节点的坐标,无论哪一点不明确或不确定,编程都无法进行。但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略,常常出现参数不全或不清楚,如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图纸时,一定要仔细,发现问题及时与设计人员联系。

3、定位基准可靠

在数控加工中,加工工序往往较集中,以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准,或在毛坯上增加一些工艺凸台。

4、统一几何类型或尺寸

零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸,这样可以减少换刀次数,还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。零件的形状尽可能对称,便于利用数控机床的镜向加工功能来编程,以节省编程时间。

数控加工零件装夹

一、定位安装的基本原则

在数控机床上加工零件时,定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。在选择时应注意以下几点:

1、力求设计、工艺和编程计算的基准统一。

2、尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面。

3、避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。

二、选择夹具的基本原则

数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求:一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外,还要考虑以下几点:

1、当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具,以缩短生产准备时间、节省生产费用。

2、在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结构简单。

3、零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间。

4、夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工,即夹具要开敞,其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。

数控加工加工误差

数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。

即:△数加=f(△编+△机+△定+△刀)

其中:

1、编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生,如图1.43所示。圆整误差是在数据处理时,将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床,一般脉冲当量值为0.01mm;较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。

2、机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。

3、定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。

4、对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。

数控加工主要特点

数控机床一开始就选定具有复杂型面的飞机零件作为加工对象,解决普通的加工方法难以解决的关键。数控加工的最大特点是用穿孔带(或磁带)控制机床进行自动加工。由于飞机、火箭和发动机零件各有不同的特点:飞机和火箭的零、构件尺寸大、型面复杂;发动机零、构件尺寸小、精度高。因此飞机、火箭制造部门和发动机制造部门所选用的数控机床有所不同。在飞机和火箭制造中以采用连续控制的大型数控铣床为主,而在发动机制造中既采用连续控制的数控机床,也采用点位控制的数控机床(如数控钻床、数控镗床、加工中心等)。

数控加工工序集中

数控机床一般带有可以自动换刀的刀架、刀库,换刀过程由程序控制自动进行,因此,工序比较集中。工序集中带来巨大的经济效益:

⑴减少机床占地面积,节约厂房。

⑵减少或没有中间环节(如半成品的中间检测、暂存搬运等),既省时间又省人力。

数控加工自动化

数控机床加工时,不需人工控制刀具,自动化程度高。带来的好处很明显。

⑴对操作工人的要求降低:

一个普通机床的高级工,不是短时间内可以培养的,而一个不需编程的数控工培养时间极短(如数控车工需要一周即可,还会编写简单的加工程序)。并且,数控工在数控机床上加工出的零件比普通工在传统机床上加工的零件精度要高,时间要省。⑵降低了工人的劳动强度:数控工人在加工过程中,大部分时间被排斥在加工过程之外,非常省力。

⑶产品质量稳定:数控机床的加工自动化,免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差,提高了产品的一致性。

⑷加工效率高:数控机床的自动换刀等使加工过程紧凑,提高了劳动生产率。

数控加工柔性化高

传统的通用机床,虽然柔性好,但效率低下;而传统的专机,虽然效率很高,但对零件的适应性很差,刚性大,柔性差,很难适应市场经济下的激烈竞争带来的产品频繁改型。只要改变程序,就可以在数控机床上加工新的零件,且又能自动化操作,柔性好,效率高,因此数控机床能很好适应市场竞争。

数控加工能力强

机床能精确加工各种轮廓,而有些轮廓在普通机床上无法加工。数控机床特别适合以下场合:

1、不许报废的零件。

2、新产品研制。

3、急需件的加工。

数控加工数控编程

数控加工程序结构

程序段是可作为一个单位来处理的连续的字组,它实际是数控加工程序中的一段程序。零件加工程序的主体由若干个程序段组成。多数程序段是用来指令机床完成或执行某一动作。程序段是由尺寸字、非尺寸字和程序段结束指令构成。在书写和打印时,每个程序段一般占一行,在屏幕显示程序时也是如此。

数控加工程序格式

常规加工程序由开始符(单列一段)、程序名(单列一段)、程序主体和程序结束指令(一般单列一段)组成。程序的最后还有一个程序结束符。程序开始符与程序结束符是同一个字符:在ISO代码中是%,在EIA代码中是ER。程序结束指令可用M02(程序结来)或M30(纸带结束)。数控机床一般都使用存储式的程序运行,此时M02与M30的共同点是:在完成了所在程序段其它所有指令之后,用以停止主轴、冷却液和进给,并使控制系统复位。M02与M30在有些机床(系统)上使用时是完全等效的,而在另一些机床(系统)上使用有如下不同:用M02结束程序场合,自动运行结束后光标停在程序结束处;而用M3O结束程序运行场合,自动运行结束后光标和屏幕显示能自动返回到程序开头处,一按启动钮就可以再次运行程序。虽然M02与M30允许与其它程序字合用一个程序段,但最好还是将其单列一段,或者只与顺序号共用一个程序段。

程序名位于程序主体之前、程序开始符之后,它一般独占一行。程序名有两种形式:一种是以规定的英文字(多用O)打头、后面紧跟若干位数字组成。数字的最多允许位数由说明书规定,常见的是两位和四位两种。这种形式的程序名也可称作程序号。另一种形式是,程序名由英文字、数字或英文、数字混合组成,中间还可以加入“—”号。这种形式使用户命名程序比较灵活,例如在LC30型数控车床上加工零件图号为215的法兰第三道工序的程序,可命名为LC30-FIANGE-215-3,这就给使用、存储和检索等带来很大方便。程序名用哪种形式是由数控系统决定的。

%

O1001

N0 G92 X0 Y0 Z0

N5 G91 G00 X50 Y35 S500 MO3

N10 G43 Z-25 T01.01

N15 G01 G007 Z-12

N20 G00 Z12

N25 X40

N30 G01 Z-17

N35 G00 G44 Z42 M05

N40 G90 X0 Y0

N45 M30

%

数控加工段格式

程序段中字、字符和数据的安排形式的规则称为程序段格式(block format)。数控历史上曾经用过固定顺序格式和分隔符(HT或TAB)程序段格式。这两种程序段格式己经过时,国内外都广泛采用字地址可变程序段格式,又称为字地址格式。在这种格式中,程序字长是不固定的,程序字的个数也是可变的,绝大多数数控系统允许程序字的顺序是任意排列的,故属于可变程序段格式。但是,在大多数场合,为了书写、输入、检查和校对的方便,程序字在程序段中习惯按一定的顺序排列。

数控机床的编程说明书中用详细格式来分类规定程序编制的细节:程序编制所用字符、程序段中程序字的顺序及字长等。例如:

/ NO3 G02 X+053 Y+053 I0 J+053 F031 S04 T04 M03 LF

上例详细格式分类说明如下:N03为程序段序号;G02表示加工的轨迹为顺时针圆弧;X+053、Y+053表示所加工圆弧的终点坐标;I0、J+053表示所加工圆弧的圆心坐标;F031为加工进给速度;S04为主轴转速;T04为所使用刀具的刀号;M03为辅助功能指令;LF程序段结束指令;/为跳步选择指令。跳步选择指令的作用是:在程序不变的前提下,操作者可以对程序中的有跳步选择指令的程序段作出执行或不执行的选择。选择的方法,通常是通过操作面板上的跳步选择开关扳向ON或OFF,来实现不执行或执行有“/”的程序段。

数控加工执行程序

编制加工程序有时会遇到这种情况:一组程序段在一个程序中多次出现,或者在几个程序要使用它。我们可以把这组程序段摘出来,命名后单独储存,这组程序段就是子程序。子程序是可由适当的机床控制指令调用的一段加工程序,它在加工中一般具有独立意义。调用第一层子程序的指令所在的加工程序叫做主程序。调子程序的指令也是一个程序段,它一般由子程序调用指令、子程序名称和调用次数等组成,具体规则和格式随系统而别,例如同样是“调用55号子程序一次”,FANUC系统用“M98 P55。”,而美国A-B公司系统用“P55x”。

子程序可以嵌套,即一层套一层。上一层与下一层的关系,跟主程序与第一层子程序的关系相同。最多可以套多少层,由具体的数控系统决定。子程序的形式和组成与主程序大体相同:第一行是子程序号(名),最后一行则是“子程序结束”指令,它们之间是子程序主体。不过,主程序结束指令作用是结束主程序、让数控系统复位,其指令已经标准化,各系统都用M02或M30;而子程序结束指令作用是结束子程序、返回主程序或上一层子程序,其指令各系统不统一,如FANUC系统用M99、西门子系统用M17,美国A—B公司的系统用M02等。

在数控加工程序中可以使用用户宏(程序)。所谓宏程序就是含有变量的子程序,在程序中调用宏程序的指令称为用户宏指令,系统可以使用用户宏程序的功能叫做用户宏功能。执行时只需写出用户宏命令,就可以执行其用户宏功能。

用户宏的最大特征是:

●可以在用户宏中使用变量;

●可以使用演算式、转向语句及多种函数

●可以用用户宏命令对变量进行赋值。

数控机床采用成组技术进行零件的加工,可扩大批量、减少编程量、提高经济效益。在成组加工中,将零件进行分类,对这一类零件编制加工程序,而不需要对每一个零件都编一个程序。在加工同一类零件只是尺寸不同时,使用用户宏的主要方便之处是可以用变量代替具体数值,到实际加工时,只需将此零件的实际尺寸数值用用户宏命令赋与变量即可。

数控加工加工原则

⑴上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧。

⑵先内后外,即先进行内部型腔(内孔)的加工,后进行外形的加工。

⑶以相同的安装或使用同一把刀具加工的工序,最好连续进行,以减少重新定位或换刀所引起的误荠.

⑷在同一次安装中,应先进行对工件刚性影响较小的工序。

数控加工加工路线

数控车床进给加工路线指车刀从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具切人、切出等非切削空行程路径。

精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此,确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。

在数控车床加工中,加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。

①应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。

②使加工路线最短,减少空行程时间,提高加工效率。

③尽量简化数值计算的工作量,简化加工程序。

④对于某些重复使用的程序,应使用子程序。

使加工程序具有最短的进给路线,不仅可以节省整个加工过程的执行时间,还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。最短进给路线的类型及实现方法如下。

⑴最短的切削进给路线。切削进给路线最短,可有效提高生产效率,降低刀具损耗。安排最短切削进给路线时,还要保证工件的刚性和加工工艺性等要求。

⑵最短的空行程路线。

①巧用起刀点。采用矩形循环方式进行粗车的一般情况示例。其对刀点A的设定是考虑到精车等加工过程中需方便地换刀,故设置在离毛坯件较远的位置处,同时,将起刀点与其对刀点重合在一起

②巧设换刀点。为了考虑换刀的方便和安全,有时将换刀点也设置在离毛坯件较远的

位置处,那么,当换第二把刀后,进行精车时的空行程路线必然也较长;如果将第二把刀的换刀点也设置在中的毋点位置上,则可缩短空行程距离。

③合理安排“回零”路线。在手工编制复杂轮廓的加工程序时,为简化计算过程,便于校核,程序编制者有时将每一刀加工完后的刀具终点,通过执行“回零”操作指令,使其全部返回到对刀点位置,然后再执行后续程序。这样会增加进给路线的距离,降低生产效率。因此,在合理安排“回零”路线时,应使前一刀的终点与后一刀的起点间的距离尽量短.或者为零,以满足进给路线最短的要求。另外,在选择返回对刀点指令时,在不发生干涉的前提下,尽可能采用x、z轴双向同时“回零”指令,该功能“回零”路线是最短的。

⑶大余量毛坯的阶梯切削进给路线。列出了两种太余量毛坯的切削进

给路线。是错误的阶梯切削路线,按1斗5的顺序切削,每次切削所留余量相等,是正确的阶梯切削进给路线。因为在同样的背吃刀量下。

⑷零件轮廓精加工的连续切削进给路线。零件轮廓的精加工可以安排一刀或几刀精加工工序.其完工轮廓应由最后一刀连续加工而成,此时,刀具的进、退位置要选择适当,尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿,以免因切削力突然变化而破坏工艺系统的平衡状态.致使零件轮廓上产生划伤、形状突变或滞留刀痕。

⑸特殊的进给路线。在数控车削加工中,一般情况下。刀具的纵向进给是沿着坐标的负方向进给的,但有时按其常规的负方向安排进给路线并不合理。甚至可能损坏工件。

数控加工优缺点

数控加工有下列优点:①大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。②加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。③多品种、小批量生产情况下生产效率较高,能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间,而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。④可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。数控加工的缺点是机床设备费用昂贵,要求维修人员具有较高水平。

数控加工刀具选择

数控加工选择刀具

1、选择数控刀具的原则

刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时,应首先选择合理的刀具寿命,而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种,前者根据单件工时最少的目标确定,后者根据工序成本最低的目标确定。

选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具,由于换刀时间短,为了充分发挥其切削性能,提高生产效率,刀具寿命可选得低些,一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具,刀具寿命应选得高些,尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时,该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时,刀具寿命也应选得低些。大件精加工时,为保证至少完成一次走刀,避免切削时中途换刀,刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比,数控加工对刀具提出了更高的要求,不仅需要冈牲好、精度高,而且要求尺寸稳定,耐用度高,断和排性能坛同时要求安装调整方便,这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。

2、选择数控车削用刀具

数控车削车刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀以及三类。成型车刀也称样板车刀,其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决定。数控车削加工中,常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中,应尽量少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成,如900内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同,但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑,并应兼顾刀尖本身的强度。

二是圆弧形车刀。圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖,应此,刀位点不在圆弧上,而在该圆弧的圆心上。圆弧形车刀可以用于车削内外表面,特别适合于车削各种光滑连接(凹形)的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径,以免发生加工干浅该半径不宜选择太小,否则不但制造困难,还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。

3、选择数控铣削用刀具

在数控加工中,铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀,该刀具有关参数的经验数据如下:一是铣刀半径RD 应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin,一般取RD=(0.8一 0.9)Rmin。二是零件的加工高度H< (1/4-1/6)RD,以保证刀具有足够的刚度。三是用平底立铣刀铣削内槽底部时,由于槽底两次走刀需要搭接,而刀具底刃起作用的半径Re=R-r,即直径为 d=2Re=2(R-r),编程时取刀具半径为Re=0.95 (Rr)。对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常用球形铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。

数控机床上大多使用系列化、标准化刀具,对可转位机夹外圆车刀、端面车刀等的刀柄和刀头都有国家标准及系列化型号对于加工中心及有自动换刀装置的机床,刀具的刀柄都已有系列化和标准化的规定,如锥柄刀具系统的标准代号为TSG-JT,直柄刀具系统的标准代号为DSG-JZ,此外,对所选择的刀具,在使用前都需对刀具尺寸进行严格的测量以获得精确数据,并由操作者将这些数据输入数据系统,经程序调用而完成加工过程,从而加工出合格的工件。

数控加工刀点

刀具究竟从什么位置开始移动到指定的位置呢?所以在程序执行的一开始,必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置,这一位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点,所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定,所以,该点又称对刀点。在编制程序时,要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是:便于数值处理和简化程序编制。易于找正并在加工过程中便于检查;引起的加工误差小。对刀点可以设置在加工零件上,也可以设置在夹具上或机床上,为了提高零件的加工精度,对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基谁上。实际操作机床时,可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上,即“刀位点”与“对刀点”的重合。所谓 “刀位点”是指刀具的定位基准点,车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心。平底立铣刀是刀具轴线与刀具底面的交点;球头铣刀是球头的球心,钻头是钻尖等。用手动对刀操作,对刀精度较低,且效率低。而有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等,以减少对刀时间,提高对刀精度。加工过程中需要换刀时,应规定换刀点。所谓“换刀点”是指刀架转动换刀时的位置,换刀点应设在工件或夹具的外部,以换刀时不碰工件及其它部件为准。

数控加工切削用量

数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度,并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本。

1、确定主轴转速

主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。其计算公式为:n=1000 v/7 1D式中: v?切削速度,单位为m/m动,由刀具的耐用度决定; n一一主轴转速,单位为 r/min,D为工件直径或刀具直径,单位为mm。计算的主轴转速n,最后要选取机床有的或较接近的转速。

2、确定进给速度

进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则:当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。一般在100一200mm/min范围内选取;在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20一50mm/min范围内选取;当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20--50mm/min 范围内选取;刀具空行程时,特别是远距离“回零”时,可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。

3、确定背吃刀量

背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量,一般0.2一0.5m m,总之,切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。

同时,使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。

切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数,而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能(功率、扭矩),在保证质量的前提下,获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。

数控加工操作安全

数控加工文明生产

数控机床是一种自动化程度较高,结构较复杂的先进加工设备,为了充分发挥机床的优越性,提高生产效率,管好、用好、修好数控机床,技术人员的素质及文明生产显得尤为重要。操作人员除了要熟悉掌握数控机床的性能,做到熟练操作以外,还必须养成文明生产的良好工作习惯和严谨工作作风,具有良好的的职业素质、责任心和合作精神。操作时应做到以下几点:

⑴严格遵守数控机床的安全操作规程。未经专业培训不得擅自操作机床。

⑵严格遵守上下班、交接班制度。

⑶做到用好、管好机床,具有较强的工作责任心。

⑷保持数控机床周围的环境整洁。

⑸操作人员应穿戴好工作服、工作鞋,不得穿、戴有危险性的服饰品。

数控加工操作规程

为了正确合理地使用数控机床,减少其故障的发生率,操作方法。经机床管理人员同意方可操作机床。

⑴开机前的注意事项

1)操作人员必须熟悉该数控机床的性能,操作方法。经机床管理人员同意方可操作机床。

2)机床通电前,先检查电压、气压、油压是否符合工作要求。

3)检查机床可动部分是否处于可正常工作状态。

4)检查工作台是否有越位,超极限状态。

5)检查电气元件是否牢固,是否有接线脱落。

6)检查机床接地线是否和车间地线可靠连接(初次开机特别重要)。

7)已完成开机前的准备工作后方可合上电源总开关。

⑵开机过程注意事项

1)严格按机床说明书中的开机顺序进行操作。

2)一般情况下开机过程中必须先进行回机床参考点操作,建立机床做标系。

3)开机后让机床空运转15min以上,使机床达到平衡状态。

4)关机以后必须等待5min以上才可以进行再次开机,没有特殊情况不得随意频繁进行开机或关机操作。

⑶调试过程注意事项

1)、修改、调试好程序。若是首件试切必须进行空运行,确保程序正确无误。

2)按工艺要求安装、调试好夹具,并清除各定位面的铁屑和杂物。

3)按定位要求装夹好工件,确保定位正确可靠。不得在加工过程中发生工件有松动现象。

4)安装好所要用的刀具,若是加工中心,则必须使刀具在刀库上的刀位号与程序中的刀号严格一致。

5)按工件上的编程原点进行对刀,建立工件坐标系。若用多把刀具,则其余各把刀具分别进行长度补偿或刀尖位置补偿。

数控加工3D模拟数控加工

3D技术可以使数控加工的机床操作更加准确,避免了仪器的损坏,保证了产品加工的准确性和高效性。通过一系列复杂的算法,计算出模型的工作轨迹,实现金属加工、金属切割等模拟数控加工。

数控技术发展历史

数控技术

1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。

1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。

1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心( MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。

1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。

60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。

1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC),这是第五代数控系统。

20世纪80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

20世纪90年代后期,出现了PC+CNC智能数控系统,即以PC机为控制系统的硬件部分,在PC机上安装NC软件系统,此种方式系统维护方便,易于实现网络化制造。

数控技术也叫计算机数控技术(Computerized Numerical Control 简称:CNC),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造业信息化的重要组成部分。

数控技术主要院校

开设数控专业的相关重点院校:大连交通大学、重庆交通大学、福州大学、山东理工大学、兰州交通大学,集美大学、广东工业大学,南昌大学,辽宁工业大学、成都工业学院、黑龙江工程学院、南阳理工学院,南阳职业学院,淮阴工学院、西华大学、沈阳理工大学、河北工业大学、华南农业大学、青岛理工大学、浙江师范大学、山东科技大学、西安技师学院、重庆工学院、长沙理工大学、长沙航空职业技术学院(军队校名空军航空维修技术学院),河南科技大学、湖南信息职业技术学院、福建电力职业技术学院、湖北汽车工业学院,四川工程职业技术学院、北华航天工业学院、长沙南方职业技术学院、湖北轻工职业技术学院、沈阳北软信息职业技术学院、上海科学技术职业学院(上海科技学院)、芜湖职业技术学 、黑龙江工程学院、河北机电职业技术学院、湖南机电职业技术学院、广西机电职业技术学院。

数控技术发展途径

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。

为完成此任务,首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此,本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。

数控技术发展趋势

数控技术

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面:

1.高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右,世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*1000r/mm和1g。

在加工精度方面,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

2.五轴联动加工和复合加工机床快速发展

数控技术

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

3.智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4.重视新技术标准、规范的建立

数控技术

(1)关于数控系统设计开发规范

如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

(2)关于数控标准

数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。

欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEP Tools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(Super Model),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。

数控技术程序编制

一、数控机床编程的方法

数控车床

数控机床程序编制的方法有三种:即手工编程、自动编程和 CAD/CAM 。

1、手工编程

由人工完成零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序清单直到程序的输入和检验。适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件,但是,非常费时,且编制复杂零件时,容易出错。

2、自动编程

使用计算机或程编机,完成零件程序的编制的过程,对于复杂的零件很方便。

3、CAD/CAM

利用CAD/CAM软件,实现造型及图象自动编程。最为典型的软件是Master CAM,其可以完成铣削二坐标、三坐标、四坐标和五坐标、车削、线切割的编程,此类软件虽然功能单一,但简单易学,价格较低,仍是中小企业的选择。

二、数控机床程序编制的内容和步骤

1、数控机床编程的主要内容

分析零件图样、确定加工工艺过程、进行数学处理、编写程序清单、制作控制介质、进行程序检查、输入程序以及工件试切。

2、数控机床的步骤

(1)分析零件图样和工艺处理

根据图样对零件的几何形状尺寸,技术要求进行分析,明确加工的内容及要求,决定加工方案、确定加工顺序、设计夹具、选择刀具、确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。

同时还应发挥数控系统的功能和数控机床本身的能力,正确选择对刀点,切入方式,尽量减少诸如换刀、转位等辅助时间。

(2)数学处理

编程前,根据零件的几何特征,先建立一个工件坐标系, 根据零件图纸的要求,制定加工路线,在建立的工件坐标系上,首先计算出刀具的运动轨迹。对于形状比较简单的零件(如直线和圆弧组成的零件),只需计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。

(3)编写零件程序清单

加工路线和工艺参数确定以后,根据数控系统规定的指定代码及程序段格式,编写零件程序清单。

(4)程序输入

(5)程序校验与首件试切

三、数控加工程序的结构

数控程序

1、程序的构成:由多个程序段组成。

O0001;O(FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%)机能指定程序号,每个程序号对应一个加工零件。

N010 G92 X0 Y0;分号表示程序段结束

N020 G90 G00 X50 Y60...;可以调用子程序。

N150 M05

N160 M02

2、程序段格式:

(1)字地址格式:如N020 G90 G00 X50 Y60

最常用的格式,现代数控机床都采用它。地址N为程序段号,地址G和数字90构成字地址为准备功能。

(2)可变程序段格式:如B2000 B3000 B B6000

使用分割符B各开各个字,若没有数据,分割符不能省去。常见于数控线切割机床,另外,还有3B编程等格式。

(3)固定顺序程序段格式:如00701+0

比较少见。其中的数据严格按照顺序和长度排列,不得有 误,上面程序段的意思是:N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02

四、零件图的数学处理

数控铣床

零件图的数学处理主要是计算零件加工轨迹的尺寸,即计算零件加工轮廓的基点和节点的坐标,或刀具中心轮廓的基点和节点的坐标,以便编制加工程序。

1、基点坐标的计算

一般数控机床只有直线和圆弧插补功能。对于由直线和圆弧组成的平面轮廓,编程时数值计算的主要任务是求各基点的坐标。

(1)基点的含义

构成零件轮廓的不同几何素线的交点或切点称为基点。基点可以直接作为其运动轨迹的起点或终点。

(2)直接计算的内容

根据填写加工程序单的要求,基点直接计算的内容有:每条运动轨迹的起点和终点在选定坐标系中的坐标,圆弧运动轨迹的圆心坐标值。

基点直接计算的方法比较简单,一般可根据零件图样所给的已知条件用人工完成。即依据零件图样上给定的尺寸运用代数、三角、几何或解析几何的有关知识,直接计算出数值。在计算时,要注意小数点后的位数要留够,以保证足够的精度。

2、节点坐标的计算

对于一些平面轮廓是非圆方程曲线Y=F(X)组成,如渐开线、阿基米德螺线等,只能用能够加工的直线和圆弧去逼近它们。这时数值计算的任务就是计算节点的坐标。

(1)节点的定义

当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件时,在加工程序的编制工作中,常用多个直线段或圆弧去近似代替非圆曲线,这称为拟合处理。拟合线段的交点或切点称为节点。

(2)节点坐标的计算

节点坐标的计算难度和工作量都较大,故常通过计算机完成,必要时也可由人工计算,常用的有直线逼近法(等间距法、等步长法、和等误差法)和圆弧逼近法。

有人用AutoCAD绘图,然后捕获坐标点,在精度允许的范围内,也是一个简易而有效的方法。

数控技术缺点不足

数控镗床

长期以来,国产数控机床始终处于低档迅速膨胀,中档进展缓慢,高档依靠进口的局面,特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口,技术受制于人。究其原因,国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段,在产品设计水平、质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5-10年;在高、精、尖技术方面的差距则达到了10-15年。同时中国在应用技术及技术集成方面的能力也还比较低,相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后,国产的数控机床还没有形成品牌效应。同时,中国的数控机床产业还缺少完善的技术培训、服务网络等支撑体系,市场营销能力和经营管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主创新能力,完全拥有自主知识产权的数控系统少之又少,制约了数控机床产业的发展。

国外公司在中国数控系统销量中的80%以上是普及型数控系统。如果我们能在普及型数控系统产品快速产业化上取得突破,中国数控系统产业就有望从根本上实现战略反击。同时,还要建立起比较完备的高档数控系统的自主创新体系,提高中国的自主设计、开发和成套生产能力,创建国产自主品牌产品,提高中国高档数控系统总体技术水平。

数控技术高校专业设置

数控技术专业名称

数控技术

数控技术专业代码

580103

数控技术修业年限

三年

数控技术学业层次

专科

数控技术学业性质

普通高等教育全日制专科

数控技术学科门类

机械设计与制造

数控技术培养目标

培养掌握数控原理、数控编程和数控加工等方面的专业知识及操作技能,从事数控程序编制、数控设备的操作、调试、维修和技术管理的高级技术应用性专门人才。

数控技术培养要求

本专业是为培养学生从事数控加工数控磨床

、机械产品设计与制造、生产技术管理等方面的高等工程技术应用型人才,是具有实用技能特点的特色专业。要求学生能在生产现场从事产品制造、开发工作,或在技术部门从事工艺、管理工作。主要培养学生数控编程、加工及数控车床、数控铣床、数控加工中心及其它数控设备的操作维修、维护方面的理论知识和专业知识。

数控技术课程体系

专业核心课程与主要实践环节:机械制图、机械设计基础、数控加工技术、数控加工编程与操作、数控原理与系统、CAD/CAM应用、数控机床使用及维修、数控机床电气控制、工业企业管理 、制图测绘、PLC实训、机加工实习、CAM实训、数控机床操作技能实训、专业课程的课程设计、毕业实习(设计)等,以及各校的主要特色课程和实践环节。

数控技术课程设置

机械制图,机械设计基础,机械数控切割机

制造基础,机械专业英语,液压与气压传动,电工电子技术,数控原理与系统,高等数学,数控加工工艺与编程,机械加工工艺与装备,机床故障诊断与维修,Mastercam,UG设计与制造,proe,钳工、仿真实训,质量管理。

数控技术就业情况

数控主要面向机械、模具、电子、电气、轻工等行业,可从事产品设计与加工、数控编程、数控机床操作、数控常用CAM软件多轴加工、数控设备调试与维修等相关工作。

数控技术应用专业湖南信息职业技术学院的毕业生分配单位的性质分布如下:三资企业占58%,国有企业占26%,民营企业占9%,其他占5%。

数控技术应用专业的毕业生所从事的工作性质分布如下:操作占55.7%,编程占13.4%,维修占9.4%,工艺占8.0%,生产管理占7.1%,质量检测占4.5%,综合占1.2%,营销占1.7%,行政管理占1.4%,其他占5.5%。

数控技术就业优势

主要面向机械、模具、电子、电气、轻工等行业,从事设计、制造、工艺、设备维护、销售等相关工作。社会对本专业的人才需求旺盛,湖南信息职业技术学院与三一重工、中联重科、比亚迪、山河智能、中航集团等企业建立了实习、就业基地。

数控技术深造领域

可设置的专业方向:数控机床控制技术、数控编程和数控加工技术、机械CAD/CAM。

数控技术从业方向

就业面向:在工业企业,从事数控程序编制、数控设备的使用、维护与技术管理,数控设备销售与售后服务等工作。

CNC工程师工作内容

进行CNC加工编程及操作,并编写操作指导书,对指导书的适用性和使用版本的有效性负责;

负责数控设备工艺程序与设备的调整和刀具的选择;

负责机床使用过程中的故障诊断和维修;

协助生产,提供持续改进的方案,对产品的质量、生产进度、检测进行跟踪,以达到甚至超过质量、产量、成本及生产效率的要求;

及时完成数控机床的预防性维护,完成设备维护的日常报表。

CNC工程师职业要求

教育培训: 精密工程,数控,机械加工工艺流程等专业本科以上学历;目前我国还没有针对CNC工程师的认证,但可以参加机械工程师的资格考试。

工作经验: 熟悉数控设备控制系统,熟悉编程中的G代码和M代码,熟悉各种数控系统编程和操作;具有良好的机械绘图能力,能够使用UG Pro-E MasterCam等三维绘图建模编程软件;具有丰富的CNC机床维修、保养经验;具有较强的分析与解决问题的能力;有较强的组织与沟通能力。

CNC工程师薪资行情

CNC工程师一般月薪在6000元-15000元之间。

数控专业专业课程

“两课”、体育、英语、高等数学、工程力学、电工学、机械制造技术、数控加工工艺、数控编程、电气控制与PLC、电工技术、电子技术、机械制图、计算机绘图(cad)、计算机基础、可编程控制器、机械制造工艺与夹具、数控机床、数控机床故障与维修、典型数控系统等。

偏向电的则有数字电路,模拟电路,单片机原理及接口和应用,C程序设计,VF,VB程序设计,计算机网络技术,数控系统,数控加工工艺,数控编程,自动控制理论,液压传动与气压传动,等

数控专业培养目标

本专业培养具有良好的政治思想素质,德、智、体、美等方面全面发展,适应社会主义市场经济需要,掌握数控技术及应用专业的基本理论、基础知识,能在生产第一线从事生产、管理、产品营销、设备维护等工作需要的应用型高级技术人才。

数控专业就业

数控专业前景

1、制造业的社会、行业背景

数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础;是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的技术手段;数控技术是国防现代化的重要战略物质;是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。加入世贸组织后,中国正在逐步变成“世界制造中心”。为了增强竞争能力,制造企业已开始广泛使用先进的数控技术。据统计,目前我国数控机床操作工短缺60万左右。数控人才短缺已引起中央领导、教育部、劳动与社会保障部等政府部门的高度重视。 “月薪6000难聘数控技工”、“年薪16万招不到模具技工”成为全社会普遍关注的热点问题。教育部、劳动保障部、国防科工委、信息产业部、交通部、卫生部等六部委决定实施“职业院校制造业技能型紧缺人才培养培训工程”,力争实现五年培养30万以上制造业技能型紧缺人才的目标,以缓解我国劳动力市场技能型人才的紧缺状况。

2、数控技术人才需求情况

数控技术人才需求量的大小和人才需求的类型、层次、质量等取决于国民经济和制造业的发展程度、水平,也取决于用人单位自身的管理要求、发展趋势等。据统计,制造业较发达的德国、美国、日本等国家的数控机床占生产设备的70%以上,我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距,据机械协会统计,目前我国制造业数控机床拥有量不足总量的2%,而且近几年来都以35%以上的速度在增长,对于目前我国现有的有限数量的数控机床也未能充分利用。虽然原因是多方面的,但数控人才的匮乏无疑是主要原因之一。

随着制造业信息化工程的进一步推进,利用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业,提高企业的技术装备水平和产品竞争力,制造设备的大规模数控化,社会对数控技术人才的需求进一步增加。

数控专业方向

从事生产管理、机械产品设计,数控编程与加工操作,数控设备安装、调试与操作,数控设备故障诊断与维修、改造及售后服务等工作。

数控专业三个层次

数控行业从业人员大致可分为三个层次:

1、蓝领层:即数控操作技工,精通机械加工和数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维护维修,此类人员市场需求量大,适合作为车间的数控机床操作工人,但由于其知识较单一,其工资待遇不会大高。

2、灰领层:其一,数控编程员:掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作,熟悉复杂模具的设计和制造专业知识,熟练掌握三维CAD/CAM软件,如UG、PRO/E等;熟练掌握数控自动编程、手工编程技术。此类人员需求量大,尤其在模具行业非常受欢迎,待遇也很高。其二,数控机床维护、维修人员:掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作与编程,熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。此类人员需求量相对少一些,但培养此类人员非常不易,需要大量实际经验的积累,非常缺乏,其待遇也较高。

3、金领层:属于数控通才,具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计,掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。能独立完成机床的数控化改造.是企业(特别是民营企业)的抢手人才,其待遇非常之高。

数控技术专业培养目标

培养掌握数控原理、数控编程和数控加工等方面的专业知识及操作技能,从事数控程序编制、数控设备的操作、调试、维修和技术管理,数控机床加工程序的编制、数控机床的操作、调试和维修,数控设备管理的高级技术应用性专门人才。

数控技术专业培养要求

本专业是为培养学生从事数控加工、机械产品设计与制造、生产技术管理等方面的高等工程技术应用型人才,是具有实用技能特点的特色专业。要求学生能在生产现场从事产品制造、开发工作,或在技术部门从事工艺、管理工作。主要培养学生数控编程、加工及数控车床、数控铣床、数控加工中心及其它数控设备的操作维修、维护方面的理论知识和专业知识。

数控技术专业教学课程

专业核心课程与主要实践环节:机械制图、机械设计基础、数控加工技术、数控加工编程与操作、数控原理与系统、CAD/CAM应用、数控机床使用及维修、数控机床电气控制、工业企业管理 、制图测绘、PLC实训、机加工实习、CAM实训、数控机床操作技能实训、专业课程的课程设计、毕业实习(设计)等,以及各校的主要特色课程和实践环节。

高等教育自学考试数控技术专业(独立本科段)课程设置与学分

序号

课程代码

课程名称

学分

备注

1*

0004

毛泽东思想概论

2

2*

0005

马克思主义政治经济学原理

3

3*

2197

概率论与数理统计(二)

3

4*

0015

英语(二)

14

5*

2238

模拟、数字及电力电子技术

8

2239

模拟、数字及电力电子技术(实践)

1

6*

2240

机械工程控制基础

4

7*

2202

传感器与检测技术

4

2203

传感器与检测技术(实践)

1

8*

2205

微型计算机原理与接口技术

4

2206

微型计算机原理与接口技术(实践)

2

9

5661

机床数控原理

3

5662

机床数控原理(实践)

2

10

5663

CAM/CAD 软件应用

3

5664

CAM/CAD 软件应用(实践)

3

11

5665

模具与现代加工技术概论

3

5666

模具与现代加工技术概论(实践)

3

12

5667

数控系统维护及调试

6

13

5668

数控系统课程设计

4

6999

毕业论文

不计学分

总学分

72

相关文件:考委[2005]3号、考委[2007]1号

高等教育自学考试数控技术专业(独立本科段)课程设置与学分

专业代码:B080741

序号

课程代码

课程名称

学分

备注

1*

0004

毛泽东思想概论

2

2*

0005

马克思主义政治经济学原理

3

3*

2197

概率论与数理统计(二)

3

4*

0015

英语(二)

14

5*

2238

模拟、数字及电力电子技术

8

2239

模拟、数字及电力电子技术(实践)

1

6*

2240

机械工程控制基础

4

7*

2202

传感器与检测技术

4

2203

传感器与检测技术(实践)

1

8*

2205

微型计算机原理与接口技术

4

2206

微型计算机原理与接口技术(实践)

2

9

5661

机床数控原理

3

5662

机床数控原理(实践)

2

10

5663

CAM/CAD 软件应用

3

5664

CAM/CAD 软件应用(实践)

3

11

5665

模具与现代加工技术概论

3

5666

模具与现代加工技术概论(实践)

3

12

5667

数控系统维护及调试

6

13

5668

数控系统课程设计

4

6999

毕业论文

不计学分

总学分

72

相关文件:考委[2005]3号、考委[2007]1号

数控技术专业发展历史

1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。

1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。

1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心( MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。

1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。

60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。

1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC),这是第五代数控系统。

20世纪80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

20世纪90年代后期,出现了PC+CNC智能数控系统,即以PC机为控制系统的硬件部分,在PC机上安装NC软件系统,此种方式系统维护方便,易于实现网络化制造。

数控技术也叫计算机数控技术(Computerized Numerical Control 简称:CNC),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造业信息化的重要组成部分。

数控技术专业发展前景

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。  为完成此任务,首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此,本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势,世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面:

高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。  在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。  从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*1000r/mm和1g。  在加工精度方面,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。  在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

五轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

数控系统发展主要趋势 

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

重视新技术标准、规范的建立

关于数控系统设计开发规范

如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

关于数控标准

数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。

欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEP Tools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(Super Model),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。

数控技术专业应用领域

数控技术专业在主要面向机械、模具、电子、电气、轻工等行业,可从事产品设计与加工、数控编程、数控机床操作、数控常用CAM软件多轴加工、数控设备调试与维修等相关工作。

数控技术应用专业的毕业生分配单位的性质分布如下:三资企业占58%,国有企业占26%,民营企业占9%,其他占5%。

数控技术应用专业的毕业生所从事的工作性质分布如下:操作占55.7%,编程占13.4%,维修占9.4%,工艺占8.0%,生产管理占7.1%,质量检测占4.5%,综合占1.2%,营销占1.7%,行政管理占1.4%,其他占5.5%。

可设置的专业方向:数控机床控制技术、数控编程和数控加工技术、机械CAD/CAM。

就业面向:在工业企业,从事数控程序编制、数控设备的使用、维护与技术管理,数控设备销售与售后服务等工作。本专业可获取劳动部组合机床操作工中级职业技术证书、劳动部(数控)加工中心操作工中级职业技术证书。

在发达国家中,数控机床已经大量普遍使用。我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距,机床数控化率还不到2%对于我国现有的有限数量的数控机床(大部分为进口产品)也未能充分利用。原因是多方面的,数控人才的匾乏无疑是主要原因之一、由于数控技术是最典型的、应用最广泛的机电一体化综合技术,我国迫切需要大量的从研究开发到使用维修的各个层次的技术人才。军工制造业是我国数控技术的主要应用对象。

数控技术专业知识技能

数控人才的知识结构

处于生产一线的各种数控人才主要有二个来源:一是高职或中职的数控技术或机电一体化等专业的毕业生,他们都很年轻,具有不同程度的英语、计算机应用、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力,容易接受新工作岗位的挑战。他们最大的缺陷就是学校难以提供的工艺经验,同时,由于学校教育的专业课程分工过窄,仍然难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。而采用双师型的教师队伍对学生进行教学,他们由具有企业技能工作经验的数控技师和从事高职教育多年的讲师组成。为学生毕业后到企业工作创造有利条件。

另一个来源就是从企业现有员工中挑选人员参加不同层次的数控技术中、短期培训,以适应企业对数控人才的急需。这些人员一般具有企业所需的工艺背景、比较丰富的实践经验,但是他们大部分是传统的机类或电类专业的各级毕业生,知识面较窄,特别是对计算机相应软件应用技术和计算机数控系统不太了解。而在数控应用软件方向由具有从业经验数控工程师进行教学,使学生更能够达到企业数控自动化编程和工艺设计以及零件建模要求。

对于数控人才,有以下三个需求层次,所需掌握的知识结构也各不同

数控操作技工:精通机械加工和数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维护维修。适合中职学校组织培养。此类人员市场需求量大,适合作为车间的数控机床操作技工。但由于其知识较单一,其工资待遇不会大高。

数控编程员:掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作,掌握复杂模具的设计和制造专业知识,熟练掌握三维CAD/CAM软件,如UG、ProE等;熟练掌握数控手工和自动编程技术;适合高职院校组织培养。适合作为工厂设计处和工艺处的数控编程员。此类人员需求量大,尤其在模具行业非常受欢迎,待遇也较高。

数控机床维护、维修人员:掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作与编程,熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。适合高职院校组织培养。适合作为工厂设备处工程技术人员。此类人员需求量相对少一些,但培养此类人员非常不易,知识结构要求很广,适应与数控相关的工作能力强,需要大量实际经验的积非常缺乏,其待遇也较高。

数控通才:具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计,掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。能独立完成机床的数控化改造。是企业(特别是民营企业)的抢手人才,其待遇很高。适合高职院校组织培养。提供特殊的实训措施和名师指导等手段,促其成才。适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。

对于以上各类数控人才,主要的基础知识基本相同,专业课的内容和重点不同。在课程设置方面应特别加强实训内容和与企业实习的内容,因材施教,培养企业所需的人才。在学校学习主要获得数控类职业资格等级证书、全国高校计算机等级证书、AutoCAD中级证书、维修电工/机修钳工中级证书等。

数控技术专业主要院校

开设数控专业的相关重点院校:重庆航天职业技术学院,大连交通大学、重庆交通大学、福州大学、山东理工大学、兰州交通大学,集美大学、广东工业大学,南昌大学,辽宁工业大学、成都工业学院、黑龙江工程学院、南阳理工学院,南阳职业学院(两年制)、淮阴工学院、西华大学、沈阳理工大学、河北工业大学、华南农业大学、青岛理工大学,浙江师范大学、山东科技大学、重庆工学院、长沙理工大学、重庆工业职业技术学院、长沙航空职业技术学院(军队校名空军航空维修技术学院)、河南科技大学、湖南信息职业技术学院、湖北汽车工业学院、江苏泰州职业技术学院、四川工程职业技术学院、北华航天工业学院、长沙南方职业技术学院、湖北轻工职业技术学院、无锡商业职业技术学院、丽水职业技术学院!四川大学职业技术学院郑州蓝天学校

精密数控车床简介

近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。众鑫数控

在可靠性方面,国内数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

当然,在实际加工中有一定的误差,数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。

即:△数加=f(△编+△机+△定+△刀)

其中:

1、编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生,如图1.43所示。圆整误差是在数据处理时,将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床,一般脉冲当量值为0.01mm;较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。

2、机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。

3、定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。

4、对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。

CNC加工加工

CNC加工CNC加工路线的确定

数控车床进给加工路线指车刀从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程路径。

精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此,确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。

在数控车床加工中,加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。

①应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。

②使加工路线最短,减少空行程时间,提高加工效率。

③尽量简化数值计算的工作量,简化加工程序。

④对于某些重复使用的程序,应使用子程序。

CNC加工CNC优缺点

CNC数控加工有下列优点:

①大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。

②加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。

③多品种、小批量生产情况下生产效率较高,能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间,而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。

④可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。

数控加工的缺点是机床设备费用昂贵,要求维修人员具有较高水平。

CNC加工CNC加工

CNC又叫做电脑锣、CNCCH或数控机床其实是香港那边的一种叫法,后来传入大陆珠三角,其实就是数控铣床,在广、江浙沪一带有人叫“CNC加工中心”机械加工的一种,是新型加工技术,主要工作是编制加工程序,即将原来手工活转为电脑编程。当然需要有手工加工的经验。

数控加工中心加工原则

数控加工中心加工路线的确定

数控车床进给加工路线指车刀从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程路径。

精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此,确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。

在数控车床加工中,加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。

①应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。

②使加工路线最短,减少空行程时间,提高加工效率。

③尽量简化数值计算的工作量,简化加工程序。

④对于某些重复使用的程序,应使用子程序。

数控加工中心优缺点

数控加工有下列优点:

①大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。

②加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。

③多品种、小批量生产情况下生产效率较高,能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间,而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。

④可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。

数控加工的缺点是机床设备费用昂贵,要求维修人员具有较高水平。

数控加工中心简介

数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强,工件一次装夹后能完成较多的加工内容,加工精度较高,就中等加工难度的批量工件,其效率是普通设备的5~10倍,特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工,对形状较复杂,精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。

数控加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上,使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库,刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具,在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与数控铣床、数控镗床的主要区别。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用,从而使企业具有较强的竞争能力。

数控加工中心分类

加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心和卧式加工中心,加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心,主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心。主轴可作垂直和水平转换的,称为立卧式加工中心或五面加工中心,也称复合加工中心。按加工中心立柱的数量分;有单柱式和双柱式(龙门式)。

按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分:有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数,联动是指控制系统可以同时控制运动的坐标数,从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。

按工作台的数量和功能分:有单工作台加工中心、双工作台加工中心,和多工作台加工中心。

按加工精度分:有普通加工中心和高精度加工中心。普通加工中心,分辨率为1μm,最大进给速度15~25m/min,定位精度l0μm左右。高精度加工中心、分辨率为0.1μm,最大进给速度为15~100m/min,定位精度为2μm左右。介于2~l0μm之间的,以±5μm较多,可称精密级。

数控加工中心数控

数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具,对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床。

在加工中心上加工零件的特点是:被加工零件经过一次装夹后,数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具;自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能,连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序,避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间,大大提高了加工效率和加工精度,所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。

数控加工原则

加工路线的确定

数控车床进给加工路线指车刀从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程路径。

精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此,确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。

在数控车床加工中,加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。

①应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。

②使加工路线最短,减少空行程时间,提高加工效率。

③尽量简化数值计算的工作量,简化加工程序。

④对于某些重复使用的程序,应使用子程序。

数控优缺点

数控加工有下列优点:

①大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。

②加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。

③多品种、小批量生产情况下生产效率较高,能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间,而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。

④可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。

数控加工的缺点是机床设备费用昂贵,要求维修人员具有较高水平。

它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世(由帕森斯和麻省理工学院合作),成为世界机械工业史上一

数控实训室

件划时代的事件,推动了自动化的发展。

数控技术也叫计算机数控技术(CNC,Computerized Numerical Control),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

数控技术领域

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,如数控机床等。其技术涉及多个领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。

数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅大力发展自己的数

控技术及其产业,而且在"高精尖"数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。什么是CNC

传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的“数控加工”。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。

“CNC”是英文Computerized Numerical Control(计算机数字化控制)的缩写。

数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等),按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器),然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。

这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。数控机床与普通机床加工零件的区别在于数控机床是按照程序自动加工零件,而普通机床要由人来操作,我们只要改变控制机床动作的程序就可以达到加工不同零件的目的。因此,数控机床特别适用于加工小批量且形状复杂要求精度高的零件

由于数控机床要按照程序来加工零件,编程人员编制好程序以后,输入到数控装置中来指挥机床工作。程序的输入是通过控制介质来的。

数控编程

通常数控编程可分为两种情况:手动编程与自动编程。对程序

于外形比较简单的(例如数控车床车简单内外轮廓,数控铣床铣平面等)可用手动编程,这种方式比较简单,很容易掌握,适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程,对机床操作人员来讲必须掌握。而自动编程就比较复杂了,一般用于几何形状比较复杂的零件,计算量比较大,人力难以完成的零件。常用的自动编程软件有:UG Master CAM catia 等。

数控发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,对国际民生的一些重要行业国防、汽车等的发展起着越来越重要的作用,这些行业装备数字化已是现代发展的大趋势,如:桥式三、五坐标高速数控龙门铣床、龙门移动式五坐标AC摆角数控龙门铣床、龙门移动式三坐标数控龙门铣床等。

数控高速化发展

随着数控系统核心处理器性能的进步,目前高速加工中心进给速度最高可达80m/min,空运行速度可达100m/min左右。世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3小时,在普通铣床加工需8小时。

由于机构各组件分工的专业化,在专业主轴厂的开发下,主轴高速化日益普及。过去只用于汽车工业高速化的机种(每分钟1.5万转以上的机种),已成为必备的机械产品要件。

数控精密化发展

随着伺服控制技术和传感器技术的进步,在数控系统的控制下,机床可以执行亚微米级的精确运动。在加工精度方面,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

数控开放化发展

由于计算机硬件的标准化和模块化,以及软件模块化,开放化技术的日益成熟,数控技术开始进入开放化的阶段。开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性。美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和技术规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

数控复合化发展

随着产品外观曲线的复杂化致使模具加工技术必须不断升级,对数控系统提出了新的需求。机床五轴加工、六轴加工已日益普及,机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

数控车床的选用

数控车床又称为 CNC车床,即计算机数字控制车床,是目前国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化,加工质量稳定可靠等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

数控车床、车削中心,是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥 了良好的经济效果。合理选用数控车床,应遵循如下原则:

数控选用原则

1. 前期准备

确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量,拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备,合理选用数控车床的前提条件 满足典型零件的工艺要求

典型零件的工艺要求主要是零件的结构尺寸、加工范围和精度要求。根据精度要求,即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度。 根据可靠性来选择,可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。数控机床的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时,长时间稳定运行而不出故障。即平均无故障时间长,即使出了故障,短时间内能恢复,重新投入使用。选择结构合理、制造精良,并已批量生产的机床。一般,用户越多,数控系统的可靠性越高。

2.选购

机床随机附件、备件及其供应能力、刀具,对已投产数控车床、车削中心来说是十分重要的。选择机床,需仔细考虑刀具和附件的配套性。

3.注重控制系统的同一性

生产厂家一般选择同一厂商的产品,至少应选购同一厂商的控制系统,这给维修工作带来极大的便利。教学单位,由于需要学生见多识广,选用不同的系统,配备各种仿真软件是明智的选择。

4.根据性能价格比来选择

做到功能、精度不闲置、不浪费,不要选择和自己需要无关的功能。

5.机床的防护

需要时,机床可配备全封闭或半封闭的防护装置、自动排屑装置。

在选择数控车床、车削中心时,应综合考虑上述各项原则。

数控培训目标

培养适应现代化经济建设需要,德、智、体全面发展,具有扎实的数控机床加工专业知识,有较强的动手能力,能在生产一线的智能、技能型操作岗位上,从事数控加工和数控设备操作与管理的人才。

数控主要课程

机械制图、公差配合与技术测量基础、金属材料与热处理、机械设计基础、工程力学、液压与气动技术、机床夹具、金属切削原理与刀具、机械制造工艺学、电工电子基础及操作技能、钳工技能培训数控车床加工技术、数控铣床加工中心加工技术、电火花加工技术、AutoCAD、PRO/E三维造型与设计、UG三维设计与数控编程、MASTERCAM三维设计与数控编程、数控机床结构与维护。

数控就业方向

第一、可以选择的就是数控操作工,经过数控实习和数控操作培训的学生都可以胜任,但是这个工作岗位竞争的压力最大,任何一所工科的高职都有这个专业,还不要说中职以及技校的学生。目前我国机加工行业的数控操作岗位已基本达到饱和。有的学生跟我说他们的同学,也就初中毕业,干数控操作比他们早五六年,都是熟练工了,工资也可以,因此觉得很没有希望。我跟他们讲,要比的不是眼前,而是以后的发展。

第二、数控编程员。很多的机加工企业都采用自动编程来生成数控加工程序,因此需要学习CAM软件。不同的单位使用不同的CAM软件,种类多种多样,但是大体上加工的方法都类似,所以必须学好一个。但是做数控编程员要求很高,责任也很大,因此要求有丰富的加工经验。这样的话,对于刚刚走出校门的学生,马上做这个岗位不现实。必须经过一段时间的锻炼,短则一两年,长的话得三五年。

第三、数控维修人员或者叫售后服务人员。这个岗位的要求更高,是数控方面最缺乏的。不仅要求有丰富机械知识,还要有丰富的电气知识。如果选择了这个方向,可能会很辛苦(比如经常出差),要不断的学习,不断积累经验。这个岗位需要得到的锻炼更多,因此达到熟练的时间会比较长,但是回报也会比较丰厚。

第四、数控销售人员。这个岗位的报酬是最丰厚的,而要求掌握的专业知识并不那么多,但是要求有出众的口才以及良好的社交能力,不是一般人能干的。

第五、相近专业的也可以选择:机械设计方面如绘图人员,做机械设计师、结构设计师;加工工艺管理或者现场技术人员、机械设计人员(机械工程师)数控机床操作工、机械设备维修工、机械设备销售员、程序编制员、机械工艺员、检查员、生产管理员。

数控行业应用

数控数控变频器

SAJ数控变频器主要特点:

1、低频力矩大、输出平稳

2、高性能矢量控制

3、转矩动态响应快、稳速精度高

4、减速停车速度快

5、抗干扰能力强

数控应用数控机床

2011年,数控金属切削机床增长突出,产量同比增长68.91%,增速比上年提高12.16个百分点。在国家振兴装备制造业和国际产业转移的带动下,我国设备工具购置投资增长率在未来5-10年内将持续维持20%左右的水平,机床行业的需求仍将保持高速增长。在需求的拉动下,我国数控机床产量保持高速增长,随着经济结构调整的深化,数控机床和数控系统设备类的上市公司的高成长有望延续。2011年数控机床消费超过80亿美元,台数超过12万台,表明了数控机床已成为机床消费的主流,我国未来数控机床市场巨大。2011年数控机床需求的快速增长带来数控系统的巨大需求,全年数控系统设备同比增长一倍以上。

数控发展情况

数控硬件技术

随着集成电路及计算机技术的迅猛发展,给数控硬件技术的更新换代注入新的活力,现代数控系统普遍采用超大规模集成电路(VLSI)、专用芯片(ASIC)及数字信号处理(DSP)技术。在电气装联上广泛采用表面安装(SMT)、三维高密度(three dimensional high density)技术,极大地提高系统的可靠性。高速高性能存储技术,比如闪烁存储(flash memory),移动存储(PCMCIA card)等极大地方便用户。薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD)技术使得显示装置趋于平板化,更便于机电 一体化安装并改善人机界面。作为数控系统核心的处理器广泛采用“位以上的高速RISC CPU,保证高速、高精度的数控加工。

数控开放式发展

开放式数控的讨论已有好些年了,但是应该看到,对于开放式结构至今没有一致性的定义。某些用户认为开放式表示能够接受当地使用的通信协议;而另一些用户认为开放式意味着所有控制器操作界面完全一致;对机床应用工程师而言,开放式意味着对刀架移动、传感器和逻辑控制有标准的输入/输出接口;对大公司和大学的研究工程师来说,开放式意味着以上这些均来自随即拿来就用的积木块。由于来自最终用户和集成商(机床厂)的压力,开放式结构的开发工作正在向前发展并将持续下去。一个积极成果即是基于PC的CNC,即PC-based。

数控实时操作

严格意义上说,数控控制软件中包含着实时操作系统的思想,例如任务调度、存储器管理、中断处理等,但这种技术是隐含的,是和数控应用程序比如插补,伺服、译码等混合的。每一个数控系统都是独特的,不透明的。这种情况对于最终用户和系统集成商而言带来诸多不便。在开放式数控呼声日益高涨的今天,研究实时操作系统在CNC软件中的应用是顺理成章的事。特别是嵌入式实时操作系统的技术发展迅猛,这对于数控控制软件的开发将产生革命性的影响。选择一个合适的商用嵌入式实时操作系统,将插补、伺服、译码、数据处理等数控应用软件往上“挂”,最终移植到一个硬件环境中去,形成最终使用户满意的数控系统,也就是个性化的CNC系统,这将是开放式数控的主要方向。

数控加工工艺内容

1、选择适合在数控机床上加工的零件,确定工序内容。

2、分析被加工零件图样,明确加工内容及技术要求,在此基础上确定零件的加工方案,制定数控加工工艺路线,如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。

3、设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具、刀具的选择、切削用量的确定等。

4、调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。

5、分配数控加工中的容差。

6、处理数控机床上部分工艺指令。

数控加工工艺划分

1、按零件装夹定位方式与加工部位划分;

2、按粗、精加工方式划分;

3、按所用刀具划分工序。

数控加工工艺图书1

数控加工工艺基本信息

书 名: 数控加工工艺

作 者:韩鸿鸾,丛培兰

出版社:人民邮电出版社

出版时间: 2010-4-1

ISBN: 9787115221230

开本: 16开

定价: 29.00元

数控加工工艺内容简介

本书可作为中等职业学校机电、数控、模具等专业教材,还可作为企业上岗人员培训教材,并可作为相关技术人员的参考用书。

数控加工工艺图书目录

第1章 数控加工基础

第2章 数控车削加工工艺

第3章 数控铣削加工工艺

第4章 数控电加工工艺

第5章 CAPP技术与先进制造生产模式简介

参考文献

数控加工工艺图书2

丛书名: 高职高专“十一五”规划教材

作 者:王军,刘劲松 主编

出 版 社:武汉大学出版社

出版时间: 2009-1-1

页 数: 239

开 本: 16开

I S B N : 9787307068438

包 装: 平装

所属分类: 图书 >> 工业技术 >> 金属学与金属工艺

数控加工工艺内容简介

本教材从机械加工的切削基础开始,介绍了金属切削加工的基本过程和基本理论、机械加工的生产过程、加工质量及加工过程中质量问题的产生和保证措施、机械加工工艺规程设计的基本方法和步骤、工艺尺寸确定的有关理论、工件安装定位及机床央具等相关知识,重点介绍了零件在数控车床、数控铣床和加工中心机床上加工时工艺文件的制定,给出了应用实例,讨论了相关的工艺技术问题。

全书共分7章,分别为机械加工切削基础、机械加工生产过程和加工质量、机械加工工艺设计基础、机床夹具设计基础、数控车削加工工艺、数控铣削和加工中心加工工艺、数控加工技术的发展等。

数控加工工艺目录

第一章 机械加工切削基础

第二章 机械加工生产过程及加工质量

第三章 机械加工工艺设计基础

第四章 机床夹具设计基础

第五章 数控车削加工工艺

第六章 数控铣削及加工中心加工工艺

第七章 数控加工技术的发展

参考文献

数控加工工艺图书3

数控加工工艺基本信息

书 名: 数控加工工艺

作 者:田春霞

出版社:机械工业出版社

出版时间: 2010-01-27

ISBN: 7-111-18529-3

开本: 16开

定价: 29.00元

本书配有电子课件

数控加工工艺内容简介

本书是根据教育部机械职业教育数控专业教学指导委员会2005年制订的“数控技术应用专业教学计划与大纲”编写的,并被确定为国家高等职业技术教育数控技术应用专业的规划教材,同时也是配合专业教学改革的系列教材之一。

全书共分十章,内容包括数控加工的切削基本知识、工件在数控机床上的装夹、数控加工的工艺基础、数控车削加工工艺、数控铣削加工工艺、加工中心加工工艺、磨削加工、特种加工、数控加工技术与机械制造自动化的发展、机械加工质量等。

全书以数控加工工艺为主线,从工艺实施的生产实际出发,将切削加工基本理论和知识,各种常用加工方法,常规机械加工工艺和数控加工工艺,常用的刀具、夹具和辅具等内容有机地结合为一体。教材通过典型零件的数控车削、数控铣削、加工中心加工分析将数控加工基本理论和知识融会贯通。教材注重理论知识的实际应用和学生实践能力的培养,从学生的认知规律出发,以适应培养生产一线技术应用型人员的需求。教材内容丰富,详简得当,实用性强,既有理论又有实例,内容体系符合教学规律。各章均附有习题,供教学参考。

本书可作为高等职业学校数控技术应用专业和机电技术应用专业的教学用书,可供三年或五年制教学使用,也可作为职工大学、业余大学、电大等相关专业的教材,还可供有关工程技术人员参考。

数控加工工艺图书4

数控加工工艺基本信息

作 者:漆军,何冰强 主编

出 版 社:机械工业出版社

出版时间:2011-6-1

I S B N:9787111336600

开 本: 16开

定 价: 28.00元

层 次: 高职高专

本书配有电子课件

数控加工工艺内容简介

本书从企业数控工艺编程员制订数控加工工艺的过程出发,结合企业常用的数控设备对加工工艺作了系统介绍。全书分为六章,主要内容包括:数控加工及数控车铣设备,数控车削加工工艺,数控铣削加工工艺,加工中心加工工艺,数控电火花线切割加工工艺,数控电火花成形加工工艺。全书强调实用性,教材中的全部案例都经过企业专家审定。

本书既可以作为高职高专院校、应用型本科和中职院校数控技术专业的教材,也可供企业中相关工程人员参考。

数控加工工艺图书目录

前言

第一章 数控加工及数控车铣设备

第一节 数控加工概述

一、数控加工零件分析

二、数控加工的基本概念

三、数控加工的特点

四、数控加工的内容

五、数控加工的适用范围

第二节 数控加工工艺概述

一、数控加工工艺的概念

二、数控加工工艺的特点

三、数控加工工艺的内容

第三节 数控车床

一、车床的组成及布局

二、数控车床的用途

三、数控车床的分类

四、数控车床的结构

第四节 数控铣床

一、数控铣床的组成、布局及其机械结构主要特点

二、数控铣床的用途

三、数控铣床的分类

四、数控铣床的主要技术参数

五、数控铣床的主传动系统及主轴部件

六、数控铣床的进给传动系统及传动装置

七、数控铣床的主要辅助装置结构

第五节 数控机床坐标系

一、数控坐标系的基础知识

二、绝对坐标与增量坐标

三、机床原点与机床参考点

四、工件坐标系

习题

第二章 数控车削加工工艺

课程任务1轴承内圈数控车削工艺的编制

第一节 图样检查与分析

一、尺寸公差的检查

二、几何公差的检查

三、表面粗糙度要求的检查

四、尺寸标注的检查

五、结构工艺性的检查

六、轴承内圈的图样检查与分析

第二节 数控车削零件的装夹

一、数控车床夹具的选择原则

二、工件的装夹与夹具的选择

三、轴承内圈的装夹

第三节 数控车削刀具路径分析

一、简单固定循环的刀具路径

二、复合固定循环的刀具路径

三、车削轴承内圈的刀具路径

第四节 数控车削工艺路线的制订

一、工艺路线的基本概念

二、数控加工工艺路线的设计

三、轴承内圈的数控车削工艺路线的分析与制订

第五节 数控车削刀具

一、数控车刀的几何参数

二、数控车刀的特点

三、数控刀具材料的选择

四、数控刀具类型的选择

五、刀具几何参数的选择

六、车削轴承内圈数控刀具的选择

第六节 数控车削参数的设定

一、金属切削变形过程

二、切削用量的选择

三、轴承内圈工艺卡片的填写

第七节 编程基点的处理和计算

一、原点及编程尺寸值的确定

二、常用的数学方法

三、数控车削零件工艺尺寸链的计算

四、轴承内圈的基点处理与计算

第八节 典型数控车削工艺案例

一、工艺案例1——轴类零件的数控车削工艺

二、工艺案例2——轴套类零件的数控车削工艺

三、工艺案例3——复杂轴类零件的数控车削工艺

习题

第三章 数控铣削加工工艺

第四章 加工中心加工工艺

第五章 数控电火花线切割加工工艺

第六章 数控电火花成形加工工艺

参考文献

数控加工工艺图书5

数控加工工艺基本信息

作 者:施晓芳 著

出 版 社:电子工业出版社

出版时间:2011-6-1

版 次:1页 数:270字 数:448000 印刷时间:2011-6-30开 本:16开纸 张:胶版纸 印 次:1I S B N:9787121135101包 装:平装

数控加工工艺内容简介

本书全面、系统地介绍了数控加工工艺的基本知识,共分为6章,包括数控刀具与数控工具系统、数控机床夹具、数控加工工艺规程、数控车削加工工艺、数控铣削加工工艺及加工中心加工工艺等内容。本书加强和突出了实用性方面的内容,能够帮助读者全面、系统地学习和更好地理解数控加工工艺。由于数控加工工艺指导数控编程,数控程序又包含数控加工工艺,因此,数控加工工艺和数控程序密不可分。书中编写的数控加工工艺规程实例配有数控加工工序,从而使本书变得更加系统、完善,更具有先进性和实用性。

数控加工工艺图书目录

第1章 数控刀具与数控工具系统

1.1 数控刀具

1.1.1 数控刀具的基本特点

1.1.2 数控刀具的分类

1.1.3 数控刀具的材料

1.2 数控机床自动换刀装置与工具系统

1.2.1 自动换刀装置

1.2.2 刀库

1.2.3 数控工具系统

思考题1

第2章 数控机床夹具

2.1 机床夹具概述

2.1.1 机床夹具的定义和分类

2.1.2 机床夹具的作用和组成

2.2 工件的定位

2.2.1 基准

2.2.2 六点定位原理

2.2.3 工件的定位

2.2.4 完全定位、不完全定位与欠定位

2.3 典型的定位方式、定位元件及装置

2.3.1 平面定位

2.3.2 孔定位

2.3.3 外圆定位

2.3.4 定位表面的组合

2.4 定位误差的分析

2.4.1 定位误差

2.4.2 定位误差的产生

2.4.3 定位误差的分析

2.5 机床夹紧机构

2.5.1 夹紧机构应满足的要求

2.5.2 夹紧力的确定

2.5.3 常用夹紧机构

2.6 数控机床夹具

2.6.1 数控机床夹具的特点

2.6.2 数控车床的通用和专用夹具

2.6.3 数控铣床和加工中心的通用和专用夹具

2.6.4 组合夹具

2.6.5 拼装夹具

思考题2

第3章 数控加工工艺规程

3.1 机械加工工艺过程的基本概念

3.1.1 生产过程与工艺过程

3.1.2 机械加工工艺过程

3.1.3 机械加工工艺规程

3.1.4 生产纲领和生产类型

3.2 机械加工工艺规程制定的方法与步骤

3.2.1 阅读装配图和零件图

3.2.2 分析零件图

3.2.3 分析零件的结构工艺

3.2.4 毛坯的确定

3.2.5 工艺路线的设计

3.2.6 工序加工余量的确定

3.2.7 工序尺寸及其公差的确定

3.2.8 切削用量的确定

3.2.9 填写工艺文件

3.3 数控加工工艺内容与特点

3.3.1 数控加工的基本过程

3.3.2 数控加工工艺的主要内容

3.4 数控加工工艺设计

3.4.1 数控加工工艺性分析

3.4.2 数控加工的工艺路线设计

3.4.3 数控加工工序的设计

思考题3

第4章 数控车削加工工艺

4.1 数控车削的主要加工对象

4.2 数控车削加工常用刀具及选择

4.3 坐标系

4.4 数控车削加工工艺的制定

4.4.1 零件图工艺分析

4.4.2 工序的划分

4.4.3 进给路线的确定

4.4.4 切削用量的选择

4.5 典型零件的数控车削加工工艺分析

4.5.1 轴类零件的数控车削加工工艺性分析

4.5.2 套类零件的数控车削加工工艺

思考题4

第5章 数控铣削加工工艺

5.1 数控铣削的主要加工对象

5.2 常用刀具的选择

5.2.1 常用铣刀

5.2.2 数控铣削常用刀柄种类

5.3 数控铣削加工工艺的制定

5.3.1 数控铣床和加工中心的坐标系

5.3.2 数控铣削加工工艺性分析

5.3.3 铣削方式的合理使用

5.3.4 加工方法的选择

5.3.5 工序的划分

5.3.6 工步顺序的安排

5.3.7 走刀路线的确定

5.3.8 切削用量的选择

5.4 典型零件数控铣削加工工艺分析

5.4.1 盘形零件的数控铣削加工工艺性分析

5.4.2 凸轮的数控铣削加工工艺性分析

思考题5

第6章 加工中心加工工艺

6.1 加工中心工艺特点及其加工对象

6.1.1 工艺特点

6.1.2 加工中心的主要加工对象

6.2 加工中心的刀具

6.2.1 钻孔刀具的结构及特点

6.2.2 扩孔刀具的结构及使用特点

6.2.3 镗孔刀具的结构及特点

6.2.4 铰孔刀具的结构及特点

6.2.5 丝锥的结构及特点

6.2.6 孔加工复合刀具的结构及特点

6.3 加工中心加工工艺的制定

6.3.1 加工中心加工工艺性分析

6.3.2 加工方法的选择

6.3.3 加工阶段的划分

6.3.4 工步顺序的确定

6.3.5 进给路线的确定

6.3.6 装夹与夹具

6.3.7 刀具的选择

6.3.8 切削用量的选择

6.4 典型零件的加工中心加工工艺分析

6.4.1 盖板零件加工中心加工工艺性分析

6.4.2 箱体零件加工中心加工工艺性分析

思考题6

参考文献

数控加工工艺图书6

数控加工工艺基本信息

书 名: 数控加工工艺

作 者:刘永利

出版社:机械工业出版社

出版时间: 2011-09-21

ISBN: 9787111348399

开本: 16开

定价: 32.00元

全国机械行业高等职业教育“十二五”规划教材

本书配有电子课件

数控加工工艺内容简介

本教材是根据教育部机械职业教育数控专业教学指导委员会制订的“数控技术专业教学计划与大纲”编写的,是配合国家级示范院校数控专业教学改革的系列教材之一。本教材包括绪论、数控加工工艺文件的识读、数控刀具的选择、典型零件在数控机床上的装夹、典型零件数控车削加工工艺分析、典型零件数控铣削加工工艺分析、典型零件加工中心加工工艺分析、典型零件配合的数控铣削加工工艺案例分析内容。本教材可作为高等职业教育机电类专业教学用书,也可作为各种层次的继续教育的数控培训教材,还可供有关技术人员参考。

数控加工工艺章节目录

前言

绪论1

【工作任务】1

【能力目标】1

【相关知识准备】1

一、数控加工工艺概述1

二、数控加工工艺的特点与数控加工

的主要内容4

【任务实施】5

【思考与练习题】5

学习情境一数控加工工艺文件的

识读6

项目一切削用量和切削液的

选择6

【工作任务】6

【能力目标】6

【相关知识准备】6

一、切削运动和切削要素6

二、金属切削过程的基本规律9

三、改善工件材料的切削加工性18

四、切削用量的确定和切削液的

选择20

【任务实施】28

【思考与练习题】29

项目二零件的工艺分析29

【工作任务】29

【能力目标】29

【相关知识准备】30

一、零件图的工艺分析30

二、毛坯的选择34

三、尺寸链的计算38

四、数控加工工艺路线设计43

五、机械加工质量分析51

【任务实施】60

【思考与练习题】61

项目三对数控加工工艺文件的

认识62

【工作任务】62

【能力目标】62

【相关知识准备】62

一、机械加工工艺规程62

二、加工工艺文件格式66

【任务实施】72

【思考与练习题】72

学习情境二数控刀具的选择73

项目一对数控刀具的认识73

【工作任务】73

【能力目标】73

【相关知识准备】73

一、刀具材料的概述73

二、刀具的几何角度77

三、刀具的失效形式及寿命86

四、难加工材料的切削加工性及

加工方法88

【任务实施】90

【思考与练习题】90

项目二数控车削刀具的选用91

【工作任务】91

【能力目标】91

【相关知识准备】91

一、数控车削刀具91

二、机夹可转位车刀92

【任务实施】96

【思考与练习题】97

项目三数控铣削刀具的选用97

【工作任务】97

【能力目标】97

【相关知识准备】97

一、数控铣削刀具97

二、数控铣刀的选择101

【任务实施】105

【思考与练习题】105

项目四加工中心刀具的选用105

【工作任务】105

【能力目标】105

【相关知识准备】106

一、加工中心常用刀具106

二、加工中心刀具系统111

三、刀库及自动换刀117

【任务实施】119

【思考与练习题】119

学习情境三典型零件在数控机床上

的装夹120

项目一对数控机床及其加工对象

的认识120

【工作任务】120

【能力目标】120

【相关知识准备】120

一、数控车削机床120

二、数控铣削机床123

三、加工中心127

【任务实施】131

【思考与练习题】131

项目二工件在数控机床上定位与

装夹132

【工作任务】132

【能力目标】132

【相关知识准备】132

一、工件的定位原理132

二、常见定位方法及定位元件135

三、工件的夹紧装置142

【任务实施】147

【思考与练习题】148

项目三典型零件在数控机床上的

装夹149

【工作任务】149

【能力目标】149

【相关知识准备】149

一、定位基准的选择149

二、典型零件的装夹154

【任务实施】170

【思考与练习题】171

学习情境四典型零件数控车削加工

工艺分析173

项目一轴类零件加工工艺的

编制173

【工作任务】173

【能力目标】173

【相关知识准备】173

一、零件图的工艺分析173

二、数控车削加工工艺路线的

拟定174

三、切削用量的选择178

【任务实施】179

【思考与练习题】181

项目二轴套类零件加工工艺的

编制182

【工作任务】182

【能力目标】183

【相关知识准备】183

【思考与练习题】185

学习情境五典型零件数控铣削加工

工艺分析186

项目一“法兰盘”零件加工工艺

的编制186

【工作任务】186

【能力目标】186

【相关知识准备】186

一、零件图的工艺分析186

二、数控铣削加工工艺路线的

确定190

【任务实施】197

【思考与练习题】200

项目二“平面凸轮槽”零件加工

工艺的编制200

【工作任务】200

【能力目标】201

【相关知识准备】201

一、内槽(型腔)起始切削的加工

方法201

二、挖槽加工工艺分析201

【任务实施】202

【思考与练习题】204

学习情境六典型零件加工中心加工

工艺分析205

项目一“壳体”零件加工工艺

分析的编制205

【工作任务】205

【能力目标】205

【相关知识准备】205

一、加工方法的选择205

二、加工阶段的划分206

三、加工顺序的安排207

【任务实施】207

【思考与练习题】209

项目二“泵盖”零件加工工艺

分析的编制210

【工作任务】210

【能力目标】210

【相关知识准备】211

一、孔系加工方法和加工余量的

确定211

二、加工阶段的划分211

三、加工工序的划分211

四、加工顺序的拟定212

五、加工路线的确定212

【任务实施】214

【思考与练习题】217

学习情境七典型零件配合的数控铣削

加工工艺案例分析218

项目板类配合件的数控加工工艺

案例218

【工作任务】218

【能力目标】218

【相关知识准备】219

一、影响加工余量大小的因素219

二、提高劳动生产率的工艺途径219

三、配合件加工时应考虑的因素和

解决方案221

【任务实施】221

【思考与练习题】227

附录229

附录A切削刀具用可转位刀片型号

表示规则229

附录B可转位车刀及刀夹型号表示

规则244

参考文献250

数控加工工艺图书7

数控加工工艺图书信息

作 者: 王继明,王彩英 编数控加工工艺

出 版 社: 化学工业出版社

ISBN:9787122121899

出版时间:2011-11-01

版 次:1

页 数:190

装 帧:平装

开 本:16开

数控加工工艺内容简介

《高职高专“十二五”数控技术专业规划教材:数控加工工艺》是在课程教学改革成功经验基础上编写的一本专业教材。《高职高专“十二五”数控技术专业规划教材:数控加工工艺》共分六章,重点介绍金属切削加工基础与刀具、工件的装夹、数控加工工艺基础、数控车削加工工艺、数控铣削及加工中心加工工艺、数控加工技术的发展。《高职高专“十二五”数控技术专业规划教材:数控加工工艺》内容全面系统,实用性强,层次清楚。通过大量实例的讲述,重点介绍数控加工工艺的基本知识和关键问题,使读者能把握学习要点,提高学习效率,掌握编制数控工艺的方法与技巧,提高解决实际问题的能力。

《高职高专“十二五”数控技术专业规划教材:数控加工工艺》主要为高职高专院校、成人高等学校数控技术、机械设计与制造、机械制造与自动化等机械类专业使用,也可作为数控工艺员培训教材,也可供相关的机械类专业技术人员参考。

数控加工工艺图书目录

绪论

第1章 金属切削加工基础与刀具

1.1 切削运动和切削用量

1.1.1 切削运动和加工中的工件表面

1.1.2 切削要素

1.2 金属切削刀具

1.2.1 常用刀具的分类

1.2.2 常用刀具材料

1.2.3 刀具切削部分的几何角度与合理选择

1.2.4 刀具的磨损和耐用度

1.3 金属切削过程

1.3.1 切屑的形成过程

1.3.2 切屑的种类

1.3.3 积屑瘤

1.3.4 切削力、切削热与切削温度

1.4 金属材料的切削加工性

1.4.1 切削加工性的概念和指标

1.4.2 影响切削加工性的因素

1.4.3 改善金属材料切削加工性的途径

1.5 切削用量与切削液的选择

1.5.1 切削用量的选择

1.5.2 切削液的选择

习题

第2章 工件的装夹

2.1 工件的装夹方式

2.1.1 直接找正装夹

2.1.2 划线找正装夹

2.1.3 采用夹具装夹

2.2 机床夹具的概述

2.2.1 机床夹具的分类

2.2.2 机床夹具的组成

2.3 工件的定位

2.3.1 六点定位原理

2.3.2 定位与夹紧的关系

2.4 定位基准的选择

2.4.1 基准及其分类

2.4.2 定位基准的选择

2.5 常用定位元件及定位方式

2.5.1 工件以平面定位

2.5.2 工件以内孔定位

2.5.3 工件以外圆柱面定位

2.5.4 工件以一面两孔定位

2.6 工件的夹紧

2.6.1 夹紧装置的组成与要求

2.6.2 夹紧力的确定

2.6.3 典型的夹紧机构

习题

第3章 数控加工工艺基础

3.1 数控加工工艺的基本概念

3.1.1 机械加工工艺过程的基本概念

3.1.2 数控加工的主要内容

3.1.3 数控加工内容的选定

3.1.4 数控加工工艺的基本特点

3.1.5 数控加工工艺规程的制订

3.2 数控加工工艺规程的设计

3.2.1 数控加工工艺性分析

3.2.2 毛坯的确定

3.3 数控加工工艺路线的设计

3.3.1 加工方法与加工方案的选择

3.3.2 加工阶段的划分

3.3.3 工序的划分

3.3.4 加工顺序的安排

3.4 数控加工工序的设计

3.4.1 机床的选择

3.4.2 工件的定位与夹紧方案的确定和夹具的选择

3.4.3 数控刀具的选择

3.4.4 对刀点、换刀点的确定

3.4.5 走刀路线的确定和工步顺序的安排

3.4.6 切削用量的确定

3.4.7 加工余量

3.4.8 工序尺寸及公差的确定

3.4.9 零件的加工质量

习题

第4章 数控车削加工工艺

4.1 数控车床概述

4.1.1 数控车床简介

4.1.2 数控车床分类

4.1.3 数控车床的用途

4.2 数控车床的主要加工对象

4.3 数控车床加工零件的工艺制订

4.3.1 数控车削内容的选择

4.3.2 数控加工零件的工艺性分析

4.3.3 数控车床加工工艺路线的设计

4.4 数控车削刀具及夹具的选用

4.4.1 夹具的选择

4.4.2 数控车刀的类型

4.5 切削用量的选择

4.5.1 背吃刀量ap的确定

4.5.2 进给量f的确定

4.5.3 主轴转速的确定

4.6 典型零件的数控车削工艺

习题

第5章 数控铣削及加工中心加工工艺

5.1 数控铣床和加工中心概述

5.1.1 数控铣床

5.1.2 加工中心

5.2 数控铣削及加工中心加工工艺分析

5.2.1 数控铣床及加工中心的加工范围

5.2.2 数控铣削加工零件的工艺性

5.3 数控铣削及加工中心的刀具及其选用

5.3.1 数控铣削及加工中心对刀具的基本要求

5.3.2 常用铣削刀具及孔加工刀具

5.3.3 数控铣削及加工中心的标准刀具系统

5.3.4 铣刀及孔加工刀具的选用

5.3.5 数控铣削刀具的对刀

5.4 数控铣床及加工中心加工工艺设计

5.4.1 加工顺序的确定

5.4.2 走刀路线的确定

5.4.3 切削用量的选择

5.5 典型零件的数控铣削工艺

5.5.1 盖板零件的数控铣削加工工艺

5.5.2 拨动杆零件的数控铣削加工工艺

5.5.3 箱体零件的数控铣削加工工艺

习题

第6章 数控加工技术的发展

6.1 数控技术的发展趋势

6.1.1 数控技术向高速度、高精度、多轴控制和复合方向发展

6.1.2 柔性制造系统

6.1.3 向集成化、信息化发展的数控技术

6.2 高速切削加工技术

6.2.1 高速切削加工的概念及理论基础

6.2.2 高速切削加工的特点

6.2.3 高速切削加工的实现

6.3 数控多轴加工技术

6.3.1 多轴加工机床的结构形式

6.3.2 多轴加工的特点

6.3.3 五轴数控加工顺序

6.3.4 五轴加工编程刀具轨迹生成

习题

参考文献

cnc编程cnc编程典范实例

cnc机床是一种技术集成度及自动化程度很高的机电一体化加工的配置,是综合应用谋划机、主动控制、主动检测及精密机器等高新技能的产品。随着cnc机床的成长与遍及,当代化企业对明白cnc加工技能、能进行cnc加工编程的技能人才的需求量必将连续增长。cnc车床是如今利用最广泛的cnc机床之一。本文就cnc车床零件加工中的步骤式样标题进行探究。

cnc编程编程要领

cnc编程要领有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据谋划、编写步骤单、输进步骤到步骤校验等各步骤重要有人工完成的编程进程。它实用于点位加工或多少外形不太纷乱的零件的加工,以及谋划较大略,步骤段未几,编程易于实现的场地等。但对付多少外形纷乱的零件(尤其是空间曲面构成的零件),以及多少元素不纷乱但需式样步骤量很大的零件,由于编程时谋划数值的劳动相当啰嗦,劳动量大,容易堕落,步骤校验也较困难,用手工编程难以完成,因此要采取主动编程。所谓主动编程即步骤式样劳动的大局部或全部有谋划机完成,可以有效办理纷乱零件的加工标题,也是cnc编程将来的成长趋势。同时,也要看得手工编程是主动编程的根本,主动编程中许多核心阅历都来历于手工编程,二者相辅相成。

cnc编程编程步骤

拿到一张零件图纸后,最终应对零件图纸分析,确定加工工艺进程,也即确定零件的加工要领(如采取的工夹具、装夹定位要领等),加工蹊径(如进给蹊径、对刀点、换刀点等)及工艺参数(如进给速率、主轴转速、切削速率和切削深度等)。其次应举行数值谋划。尽大局部cnc体系都带有刀补作用,只需谋划形状相邻多少元素的交点(或切点)的坐标值,得出各多少元素的出发点尽头和圆弧的圆心坐标值即可。最终,根据谋划出的刀具活动轨迹坐标值和已确定的加工参数及帮助举动,联合cnc体系法则利用的坐标指令代码和步骤段模样,逐段编写零件加工步骤单,并输进CNC装置的存储器中。

cnc编程典范实例分析

cnc车床主要是加工反转展转体零件,典范的加工外貌不外乎外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。比方,要加工外形如图所示的零件,采取手工编程要领比较得当。由于差别的cnc体系其编程指令代码有所差别,因此应根据配置类别举行编程。以西门子802Scnc体系为例,应举行如下支配。

(1)确定加工蹊径

按先主后次,先精后粗的加工原则确定加工蹊径,采取稳固循环指令对外形状举行粗加工,再精加工,然后车退刀槽,最终加工螺纹。

(2)装夹要领和对刀点的选择

采取三爪自定心卡盘自定心夹紧,对刀点选在工件的右端面与反转展转轴线的交点。

(3)选择刀具

根据加工要求,选用四把刀,1号为粗加工外圆车刀,2号为精加工外圆车刀,3号为切槽刀,4号为车螺纹刀。采取试切法对刀,对刀的同时把端面加工出来。

(4)确定切削用量

车外圆,粗车主轴转速为500r/min,进给速率为0.3mm/r,精车主轴转速为800r/min,进给速率为0.08mm/r,切槽和车螺纹时,主轴转速为300r/min,进给速率为0.1mm/r。

(5)步骤式样

确定轴心线与球头中央的交点为编程原点,零件的加工步骤如下:

主步骤

JXCP1.MPF

N05 G90 G95 G00 X80 Z100 (换刀点)

N10 T1D1 M03 S500 M08 (外圆粗车刀)

-CNAME=“L01”

R105=1 R106=0.25 R108=1.5 (配置坯料切削循环参数)

R109=7 R110=2 R111=0.3 R112=0.08

N15 LCYC95 (调用坯料切削循环粗加工)

N20 G00 X80 Z100 M05 M09

N25 M00

N30 T2D1 M03 S800 M08 (外圆精车刀)

N35 R105=5 (配置坯料切削循环参数)

N40 LCYC95 (调用坯料切削循环精加工)

N45 G00 X80 Z100 M05 M09

N50 M00

N55 T3D1 M03 S300 M08 (切槽车刀,刀宽4mm)

N60 G00 X37 Z-23

N65 G01 X26 F0.1

N70 G01 X37

N75 G01 Z-22

N80 G01 X25.8

N85 G01 Z-23

N90 G01 X37

N95 G00 X80 Z100 M05 M09

N100 M00

N105 T4D1 M03 S300 M08 (三角形螺纹车刀)

R100=29.8 R101=-3 R102=29.8 (配置螺纹切削循环参数)

R103=-18 R104=2 R105=1 R106=0.1

R109=4 R110=2 R111=1.24 R112=0

R113=5 R114=1

N110 LCYC97 (调用螺纹切削循环)

N115 G00X80 Z100 M05 M09

N120 M00

N125 T3D1 M03 S300 M08 (堵截车刀,刀宽4mm)

N130 G00 X45 Z-60

N135 G01 X0 F0.1

N140 G00 X80 Z100 M05 M09

N145 M02

子步骤

L01.SPF

N05 G01X0 Z12

N10 G03 X24 Z0 CR=12

N15 G01 Z-3

N20 G01 X25.8

N25 G01 X29.8 Z-5

N30 G01 Z-23

N35 G01 X33

N40 G01 X35 Z-24

N45 G01 Z-33

N50 G02 X36.725 Z-37.838 CR=14

N55 G01 X42 Z-45

N60 G01 Z-60

N65 G01 X45

N70 M17

cnc编程完成语

要实现cnc加工,编程是要害。本文虽然只对一例cnc车床加工零件的举行了编程分析,但它具有肯定的代表性。由于cnc车床可以加工平凡车床无法加工的纷乱曲面,加工精度高,质量容易包管,成长远景非常广阔,因此控制cnc车床的加工编程技能尤为紧张。

CNC切削液概述

切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中,用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体,切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成,同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病,对车床漆也无不良影响,适用于黑色金属的切削及磨加工,属当前最领先的磨削产品。切削液各项指标均优于皂化油,它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点,并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。

水基润滑剂的优点是冷却性好, 价廉易得, 加工件易清洗, 主要用于高速切削加工工序中。由于水基润滑剂的组分的改进, 大大提高了它的润滑性能和防腐蚀能力, 因而需求量日渐增大, 尤其在对铝和铜材加工方面。水基润滑添加剂可分为油溶性和水溶性两种。油溶性添加剂的使用性能同矿物油中的一样。为使油溶性添加剂分散到水中需加入表面活性剂。水溶性添加剂可在油溶性添加剂分子中引入水溶性基团而制得。水溶性切削液可以分成乳化液, 化学合成液和半合成液三类, 都可用于轻中高负荷的切削加工。

CNC切削液具有良好的润滑、冷却、防锈、清洗功能。

CNC切削液CNC切削液作用

1)润滑作用

切削液在切削过程中的润滑作用,可以减小前刀面与切屑,后刀面与已加工表面间的摩擦,形成部分润滑膜,从而减小切削力、摩擦和功率消耗,降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损,改善工件材料的切削加工性能。 在磨削过程中,加入磨削液后,磨削液渗入砂轮磨粒-工件及磨粒-磨屑之间形成润滑膜,使界面间的摩擦减小,防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑,从而减小磨削力和摩擦热,提高砂轮耐用度以及工件表面质量。

2)冷却作用

切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具(或砂轮)、切屑和工件间的对流和汽化作用把切削热从刀具和工件处带走,从而有效地降低切削温度,减少工件和刀具的热变形,保持刀具硬度,提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度(或流动性)有关。水的导热系数和比热均高于油,因此水的冷却性能要优于油。

3)清洗作用

在金属切削过程中,要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒,防止机床和工件、刀具的沾污,使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利,不致影响切削效果。对于油基切削油,粘度越低,清洗能力越强,尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油,渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液,清洗效果较好,因为它能在表面上形成吸附膜,阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上,同时它能渗入到粒子和油泥粘附的界面上,把它从界面上分离,随切削液带走,保持切削液清洁。

4)防锈作用

在金属切削过程中,工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀,与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外,在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时,也要求切削液有一定的防锈能力,防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节,更应注意工序间防锈措施。

5)其它作用

除了以上4种作用外,所使用的切削液应具备良好的稳定性,在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力,不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件,对人体无危害,无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收,低污染,排放的废液处理简便,经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。

CNC切削液特点

1、不含亚硝酸钠、酚等有害物质,不含硫、氯化合物,属环保型切削液。

2、具有良好的极压润滑性。

3、稳定性好,贮存期可达一年以上。

4、不会发生变质和发臭,使用周期长。

5、对工件表面无任何腐蚀作用。

CNC切削液适用范围

适合对铸铁,碳钢,铜,铝,模具钢等多种金属的切削、钻孔、攻牙、磨削加工,效果非常明显,产品环保无毒。

CNC切削液使用方法

CNC切削液是浓缩液,需用自来水稀释后使用,一般CNC加工中心使用浓度为5-10%(10-20倍水稀释)。

数控铣床简介

科学技术的发展以及世界先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求;超高速切削、超精密加工等技术的应用,对数控机床的数控系统、伺服性能、主轴驱动、机床结构等提出了更高的性能指标;FMS的迅速发展和CIMS的不断成熟,又将对数控机床的可靠性、通信功能、人工智能和自适应控制等技术提出更高的要求。随着微电子和计算机技术的发展,数控系统的性能日臻完善,数控技术的应用领域日益扩大。

数控铣床是一种加工功能很强的数控机床,目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的,两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂,需要解决的技术问题也最多,因此,目前人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件时,也一直把铣削加工作为重点。

数控铣床数控机床的产生与发展

随着社会生产和科学技术的迅速发展,机械产品日趋精密复杂,且需求频繁改型,特别是在宇航、造船、军事等领域所需的机械零件,精度要求高,形状复杂,批量小。加工这类产品需要经常改装或调整设备,普通机床或专用化程度高的自动化机床已不能适应这些要求。为了解决上述问题,一种新型的机床——数控机床应运而生。这种新型机床具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点。它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果,是今后数控机床的发展方向。

数控铣床数控机床的产生

世界上第一台成功研制的数控机床是一台三坐标的数控铣床,于1952年由美国帕森斯公司(Parsons)和麻省理工学院(MIT)合作完成。早在1948年,美国在研制加工直升机叶片轮廓检查用样板的加工机床任务时,就提出了研制数控机床的初始设想。1949年,在美国空军部门的支持下,帕森斯公司正式接受委托,与麻省理工学院伺服机构实验室合作,开始从事数控机床的研制工作。经过三年时间的研究,于1952年试制成功世界上第一台数控机床试验性样机。这是一台采用脉冲乘法器原理的真线插补三坐标连续控制铣床。其控制装置由2000多个电子管组成,占了一个普通实验室那么大。这台数控铣床的诞生,标志着机械制造的数字控制时代的开始。

数控铣床数控铣床加工

铣床的加工表面形状一般是由直线、圆弧或其他曲线所组成。普通铣床操作者根据图样的要求。不断改变刀具与工件之间的相对位置,再与选定的铣刀转速相配合,使刀具对工件进行切削加工,便可加工出各种不同形状的工件。

数控机床加工是把刀具与工件的运动坐标分割成最小的单位量,即最小位移量。由数控系统根据工件程序的要求,使各坐标移动若干个最小位移量,从而实现刀具与工件的相对运动,以完成零件的加工。

数控铣床功能特点

数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外,还有如下特点:

加工中心(6张)

1、零件加工的适应性强、灵活性好,能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件,如模具类零件、壳体类零件等;

2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件,如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件;

3、能加工一次装夹定位后,需进行多道工序加工的零件;

4、加工精度高、加工质量稳定可靠,数控装置的脉冲当量一般为0.001mm,高精度的数控系统可达0.1μm,另外,数控加工还避免了操作人员的操作失误;

5、生产自动化程度高,可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化;

6、生产效率高,数控铣床一般不需要使用专用夹具等专用工艺设备,在更换工件时只需调用存储于数控装置中的加工程序、装夹工具和调整刀具数据即可,因而大大缩短了生产周期。其次,数控铣床具有铣床、镗床、钻床的功能,使工序高度集中,大大提高了生产效率。另外,数控铣床的主轴转速和进给速度都是无级变速的,因此有利于选择最佳切削用量;

工作原理(图):

工作原理图

数控铣床系统描述

数控铣床基本结构

数控铣床形式多样,不同类型的数控铣床在组成上虽有所差别,但却有许多相数控铣床

似之处。下面以XK5040A型数控立式升降台铣床为例介绍其组成情况。Ⅺ锯040A型数控立式升降台铣床配有Ⅳ四3MA数控系统,采用全数字交流伺服驱动。该机床由6个主要部分组成.即床身部分,铣头部分,工作台部分,横进给部分,升降台部分,冷却、润滑部分。床身内部布局合理,具有良好的刚性,底座上设有4个调节螺栓,便于机床进行水平调整,切削液储液褴设在机床座内部。

数控铣床系统分类

①冷却系统。机床的冷却系统是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成,冷却泵安装在机床底座的内腔里,冷却泵将切削液从底座内储液池打至出水管,然后经喷嘴喷出,对切削区进行冷却。

②润滑系统及方式。润滑系统是由手动润捐油泵、分油器、节流阀、油管等组成。机床采用周期润滑方式,用手动润滑油泵,通过分油器对主轴套筒、纵横向导轨及三向滚珠丝杆进行润滑,以提高机床的使用寿命。

从数字控制技术特点看,由于数控机床采用了伺服电机,应用数字技术实现了对机床执行部件工作顺序和运动位移的直接控制,传统机床的变速箱结构被取消或部分取消了,因而机械结构也大大简化了。数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度和无传动间隙,以确保控制指令的执行和控制品质的实现。同时,由于计算机水平和控制能力的不断提高,同一台机床上允许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能,因而数控机床的机械结构比传统机床具有更高的集成化功能要求。

从制造技术发展的要求看,随着新材料和新工艺的出现,以及市场竞争对低成本的要求,金属切削加工正朝着切削速度和精度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向发展。这就要求在传统机床基础上发展起来的数控机床精度更高,驱动功率更太,机械机构动静、热态刚度更好,工作更可靠,能实现长时同连续运行和尽可能少的停机时间。

数控铣床铣头部分

铣头部分由有级(或无级)变速箱和铣头两个部件组成。铣头主轴支承在高精度轴承上.保证主轴具有高回转精度和良好的刚性;主轴装有快速换刀螺母,前端锥采用1$0505锥度;主轴采用机械无级变速,其调节范围宽,传动平稳,操作方便。刹车机构能使主轴迅速制动,可节省辅助时间,刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。启动主电动机时,应注意松开主轴制动手柄。铣头部件还装有伺服电机、内齿带轮、滚珠丝杠副及主轴套简,它们形成垂直方向(z方向)进给传动链,使主轴作垂向直线运动。

工作台与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上,工作台的纵向进给是由安装在工作台右端的伺服电机驱动的。通过内齿带轮带动精密滚珠丝杠剐,从而使工作台获得纵向进给。工作台左端装有手轮和刻度盘,以便进行手动操作。床鞍的纵横向导轨面均采用了TuRcllE B贴塑面,从而提高了导轨的耐磨性、运动的平稳性和精度的保持性,消除了低速爬行现象。

数控铣床基础件

数控铣床的基础件通常是指床身、立柱、横梁、工作台、底座等结构件,其尺寸较大(俗称大件),井构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上,有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支撑和导向的作用,因而对基础件的本要求是刚度好。

变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的功率控制设备。在数控机床中,变频器主要用于控制主轴的动作。

数控铣床主轴箱

包括主轴箱体和主轴传动系统,用于装夹刀具并带动工具旋转,主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。

数控铣床进给伺服

由进给电机和进给执行机构组成,按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动,包括直线进给运动和旋转运动。

数控铣床控制系统

数控铣床运动控制的中心,执行数控加工程序控制机床进行加工。组装中的数控龙门铣床

数控铣床辅助装置

如液压、气动、润滑、冷却系统、排屑、自动报警和防护等装置。

数控铣床夹具

数控机床主要用于加工形状复杂的零件,但所使用夹具的结构往往并不复杂。数控铣床夹具的选用可首先根据生产零件的批量来确定。对单件、小批量、工作量较大的模具加工来说,一般可直接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹紧,然后通过加工坐标系的设定来确定零件的位置。

数控铣床刀具

数控铣床上所采用的刀具要根据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等,选择刚性好、耐用度高的刀具。

(1)铣刀类型选择:根据被加工零件的几何形状,选择刀具的类型有:

1) 加工曲面类零件时,为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切,而避免刀刃与工件轮廓发生干涉,一般采用球头刀,粗加工用两刃铣刀,半精加工和精加工用四刃铣刀。

2) 铣大的平面时:为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀。

3) 铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀。

4) 铣键槽时,为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀。

5)孔加工时,可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具。

(2)铣刀结构选择:铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件和刀体组成。由于刀片在刀体上有多种定位与夹紧方式,刀片定位元件的结构又有不同类型,因此铣刀的结构形式有多种,分类方法也较多。选用时,主要可根据刀片排列方式。刀片排列方式可分为平装结构和立装结构两大类。

1)平装结构(刀片径向排列)

平装结构铣刀的刀体结构工艺性好,容易加工,并可采用无孔刀片(刀片价格较低,可重磨)。由于需要夹紧元件,刀片的一部分被覆盖,容屑空间较小,且在切削力方向上的硬质合金截面较小,故平装结构的铣刀一般用于轻型和中量型的铣削加工。

2)立装结构(刀片切向排列)

立装结构铣刀的刀片只用一个螺钉固定在刀槽上,结构简单,转位方便。虽然刀具零件较少,但刀体的加工难度较大,一般需用五坐标加工中心进行加工。由于刀片采用切削力夹紧,夹紧力随切削力的增大而增大,因此可省去夹紧元件,增大了容屑空间。由于刀片切向安装,在切削力方向的硬质合金截面较大,因而可进行大切深、大走刀量切削,这种铣刀适用于重型和中量型的铣削加工。

铣刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。为满足不同的加工需要,有多种角度组合型式。各种角度中最主要的是主偏角和前角(制造厂的产品样本中对刀具的主偏角和前角一般都有明确说明)。

①主偏角Kr

主偏角为切削刃与切削平面的夹角,。铣刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等几种。

主偏角对径向切削力和切削深度影响很大。径向切削力的大小直接影响切削功率和刀具的抗振性能。铣刀的主偏角越小,其径向切削力越小,抗振性也越好,但切削深度也随之减小。

90°主偏角:在铣削带凸肩的平面时选用,一般不用于纯平面加工。该类刀具通用性好(即可加工台阶面,又可加工平面),在单件、小批量加工中选用。由于该类刀具的径向切削力等于切削力,进给抗力大,易振动,因而要求机床具有较大功率和足够的刚性。在加工带凸肩的平面时,也可选用88°主偏角的铣刀,较之90°主偏角铣刀,其切削性能有一定改善。

60°~75°主偏角:适用于平面铣削的粗加工。由于径向切削力明显减小(特别是60°时),其抗振性有较大改善,切削平稳、轻快,在平面加工中应优先选用。75°主偏角铣刀为通用型刀具,适用范围较广;60°主偏角铣刀主要用于镗铣床、加工中心上的粗铣和半精铣加工。

45°主偏角:此类铣刀的径向切削力大幅度减小,约等于轴向切削力,切削载荷分布在较长的切削刃上,具有很好的抗振性,适用于镗铣床主轴悬伸较长的加工场合。用该类刀具加工平面时,刀片破损率低,耐用度高;在加工铸铁件时,工件边缘不易产生崩刃。

②前角γ

铣刀的前角可分解为径向前角γf和轴向前角γp,径向前角γf主要影响切削功率;轴向前角γp则影响切屑的形成和轴向力的方向,当γp为正值时切屑即飞离加工面。

常用的前角组合形式如下:

双负前角,双负前角的铣刀通常均采用方形(或长方形)无后角的刀片,刀具切削刃多(一般为8个),且强度高、抗冲击性好,适用于铸钢、铸铁的粗加工。由于切屑收缩比大,需要较大的切削力,因此要求机床具有较大功率和较高刚性。由于轴向前角为负值,切屑不能自动流出,当切削韧性材料时易出现积屑瘤和刀具振动。

凡能采用双负前角刀具加工时建议优先选用双负前角铣刀,以便充分利用和节省刀片。当采用双正前角铣刀产生崩刃(即冲击载荷大)时,在机床允许的条件下亦应优先选用双负前角铣刀。

双正前角:双正前角铣刀采用带有后角的刀片,这种铣刀楔角小,具有锋利的切削刃。由于切屑收缩比小,所耗切削功率较小,切屑成螺旋状排出,不易形成积屑瘤。这种铣刀最宜用于软材料和不锈钢、耐热钢等材料的切削加工。对于刚性差(如主轴悬伸较长的镗铣床)、功率小的机床和加工焊接结构件时,也应优先选用双正前角铣刀。

正负前角(轴向正前角、径向负前角):这种铣刀综合了双正前角和双负前角铣刀的优点,轴向正前角有利于切屑的形成和排出;径向负前角可提高刀刃强度,改善抗冲击性能。此种铣刀切削平稳,排屑顺利,金属切除率高,适用于大余量铣削加工。瓦尔特公司的切向布齿重切削铣刀F2265就是采用轴向正前角、径向负前角结构的铣刀。

铣刀齿数多,可提高生产效率,但受容屑空间、刀齿强度、机床功率及刚性等的限制,不同直径的铣刀的齿数均有相应规定。为满足不同用户的需要,同一直径的铣刀一般有粗齿、中齿、密齿三种类型。

粗齿铣刀:适用于普通机床的大余量粗加工和软材料或切削宽度较大的铣削加工;当机床功率较小时,为使切削稳定,也常选用粗齿铣刀。

中齿铣刀:系通用系列,使用范围广泛,具有较高的金属切除率和切削稳定性。

密齿铣刀:主要用于铸铁、铝合金和有色金属的大进给速度切削加工。在专业化生产(如流水线加工)中,为充分利用设备功率和满足生产节奏要求,也常选用密齿铣刀(此时多为专用非标铣刀)。

数控铣床铣刀直径选择

铣刀直径的选用视产品及生产批量的不同差异较大,刀具直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸。

(1)平面铣刀

选择平面铣刀直径时主要需考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内,也可将机床主轴直径作为选取的依据。平面铣刀直径可按

(d位主轴直径)选取。在批量生产时,也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径。

(2)立铣刀

立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工尺寸的要求,并保证刀具所需功率在机床额定功率范围以内。如系小直径立铣刀,则应主要考虑机床的最高转数能否达到刀具的最低切削速度(60m/min)。

(3)槽铣刀

槽铣刀的直径和宽度应根据加工工件尺寸选择,并保证其切削功率在机床允许的功率范围之内。

数控铣床刀片牌号选择

合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的性能和硬质合金立式数控铣床

的性能。一般选用铣刀时,可按刀具制造厂提供加工的材料及加工条件,来配备相应牌号的硬质合金刀片。

由于各厂生产的同类用途硬质合金的成份及性能各不相同,硬质合金牌号的表示方法也不同,为方便用户,国际标准化组织规定,切削加工用硬质合金按其排屑类型和被加工材料分为三大类:P类、M类和K类。根据被加工材料及适用的加工条件,每大类中又分为若干组,用两位阿拉伯数字表示,每类中数字越大,其耐磨性越低、韧性越高。

P类合金(包括金属陶瓷)用于加工产生长切屑的金属材料,如钢、铸钢、可锻铸铁、不锈钢、耐热钢等。

M类合金用于加工产生长切屑和短切屑的黑色金属或有色金属,如钢、铸钢、奥氏体不锈钢、耐热钢、可锻铸铁、合金铸铁等。

K类合金用于加工产生短切屑的黑色金属、有色金属及非金属材料,如铸铁、铝合金、铜合金、塑料、硬胶木等。

数控铣床最大切削深度

不同系列的可转位面铣刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大,价格也越高,因此从节约费用、降低成本的角度考虑,选择刀具时一般应按加工的最大余量和刀具的最大切削深度选择合适的规格。当然,还需要考虑机床的额定功率和刚性应能满足刀具使用最大切削深度时的需要。

数控铣床特点

数控铣床加工特点

对于加工部位是框形平面或不等高的各级台阶,那么选用点位---直线系统的数控铣床即可。如果加工部位是曲面轮廓,应根据曲面的几何形状决定选择两坐标联动和三坐标联动的系统。也可根据零件加工要求,在一般的数控铣床的基础上,增加数控分度头或数控回转工作台,这时机床的系统为四坐标的数控系统,可以加工螺旋槽、叶片零件等。

数控铣床尺寸

规格较小的升降台式数控铣床,其工作台宽度多在400mm以下,它最适宜中小零件的加工和复杂形面的轮廓铣削任务。规格较大的如龙门式铣床,工作台在500—600mm以上,用来解决大尺寸复杂零件的加工需要。

铸铁铣床工作台

数控铣床精度

我国已制定了数控铣床的精度标准,其中数控立式铣床升降台铣床已有专业标准。标准规定其直线运动坐标的定位精度为0.04/300mm,重复定位精度为0.025mm,铣圆精0.035mm。实际上,机床出厂精度均有相当的储备量,比国家标准的允差值大约压缩20%左右。因此,从精度选择来看,一般的数控铣床即可满足大多数零件的加工需要。对于精度要求比较高的零件,则应考虑选用精密型的数控铣床。

数控铣床批量

对于大批量的,用户可采用专用铣床。如果是中小批量而又是经常周期性重复投产的话,那么采用数控铣床是非常合适的,因为第一批量中准备好多工夹具、程序等可以存储起来重复使用。从长远考虑,自动化程度高的铣床代替普通铣床,减轻劳动者的劳动量提高生产率的趋势是不可避免的。

数控铣床编程知识

由于数控铣床配置的数控系统不同,使用的指令在定义和功能上有一定的差异,但其基本功能和编程方法还是相同的。

数控铣床数控铣床的主要功能

(1)点位控制功能:数控铣床的点位控制主要用于工件的孔加工,如中心钻定位、钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等各种孔加工操作。

(2)连续控制功能:通过数控铣床的直线插补、圆弧插补或复杂的曲线插补运动,铣削加工工件的平面和曲面。

(3)刀具半径补偿功能:如果直接按工件轮廓线编程,在加工工件内轮廓时,实际轮廓线将大了一个刀具半径值;在加工工件外轮廓时,实际轮廓线又小了一个刀具半径值。使用刀具半径补偿的方法,数控系统自动计算刀具中心轨迹,使刀具中心偏离工件轮廓一个刀具半径值,从而加工出符合图纸要求的轮廓。利用刀具半径补偿的功能,改变刀具半径补偿量,还可以补偿刀具磨损量和加工误差,实现对工件的粗加工和精加工。

(4)刀具长度补偿功能:改变刀具长度的补偿量,可以补偿刀具换刀后的长度偏差值,还可以改变切削加工的平面位置,控制刀具的轴向定位精度。

(5)固定循环加工功能:应用固定循环加工指令,可以简化加工程序,减少编程的工作量。

(6)子程序功能:如果加工工件形状相同或相似部分,把其编写成子程序,由主程序调用,这样简化程序结构。引用子程序的功能使加工程序模块化,按加工过程的工序分成若干个模块,分别编写成子程序,由主程序调用,完成对工件的加工。这种模块式的程序便于加工调试,优化加工工艺。

数控铣床数控铣床加工范围

(1)平面加工:数控机床铣削平面可以分为对工件的水平面(XY)加工,对工件的正平面(XZ)加工和对工件的侧平面(YZ)加工。只要使用两轴半控制的数控铣床就能完成这样平面的铣削加工。

(2)曲面加工:如果铣削复杂的曲面则需要使用三轴甚至更多轴联动的数控铣床。

数控铣床数控铣床的装备

(1)夹具:数控铣床的通用夹具主要有平口钳、磁性吸盘和压板装置。对于加工中、大批量或形状复杂的工件则要设计组合夹具,如果使用气动和液压夹具,通过程序控制夹具,实现对工件的自动装缷,则能进一步提高工作效率和降低劳动强度。

(2)刀具:常用的铣削刀具有立铣刀、端面铣刀、成形铣刀和孔加工刀具。

数控铣床操作规程

数控铣床基本事项

1、进入车间实习时,要穿好工作服,大袖口要扎紧,衬衫要系入裤内。女同学要戴安全帽,并将发辫纳入帽内。不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间。注意:不允许戴手套操作机床;

2、注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌;

3、注意不要在机床周围放置障碍物,工作空间应足够大;

4、某一项工作如需要俩人或多人共同完成时,应注意相互间的协调一致;

5、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元;

6、应在指定的机床和计算机上进行实习。未经允许,其它机床设备、工具或电器开关等均不得乱动。

数控铣床准备事项

1、操作前必须熟悉数控铣床的一般性能、结构、传动原理及控制程序,掌握各操作按钮、指示灯的功能及操作程序。在弄懂整个操作过程前,不要进行机床的操作和调节。

2、开动机床前,要检查机床电气控制系统是否正常,润滑系统是否畅通、油质是否良好,并按规定要求加足润滑油,各操作手柄是否正确,工件、夹具及刀具是 否已夹持牢固,检查冷却液是否充足,然后开慢车空转3~5分钟,检查各传动部件是否正常,确认无故障后,才可正常使用。

3、程序调试完成后,必须经指导老师同意方可按步骤操作,不允许跳步骤执行。未经指导老师许可,擅自操作或违章操作,成绩作零分处理,造成事故者,按相关规定处分并赔偿相应损失。

4、加工零件前,必须严格检查机床原点、刀具数据是否正常并进行无切削轨迹仿真运行。

数控铣床过程注意事项

1、加工零件时,必须关上防护门,不准把头、手抻入防护门内,加工过程中不允许打开防护门;

2、加工过程中,操作者不得擅自离开机床,应保持思想高度集中,观察机床的运行状态。若发生不正常现象或事故时,应立即终止程序运行,切断电源并及时报告指导老师,不得进行其它操作;

3、严禁用力拍打控制面板、触摸显示屏。严禁敲击工作台、分度头、夹具和导轨;

4、严禁私自打开数控系统控制柜进行观看和触摸;

5、操作人员不得随意更改机床内部参数。实习学生不得调用、修改其它非自己所编的程序;

6、机床控制微机上,除进行程序操作和传输及程序拷贝外,不允许作其它操作;

7、数控铣床属于大精设备,除工作台上安放工装和工件外,机床上严禁堆放任何工、夹、刃、量具、工件和其它杂物;

8、禁止用手接触刀尖和铁屑,铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理;

9、禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位;

10、禁止加工过程中测量工件、手动变速,更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床;

11、禁止进行尝试性操作;

12、使用手轮或快速移动方式移动各轴位置时,一定要看清机床X、Y、Z轴各方向“ 、-”号标牌后再移动。移动时先慢转手轮观察机床移动方向无误后方可加快移动速度;

13、在程序运行中须暂停测量工件尺寸时,要待机床完全停止、主轴停转后方可进行测量,以免发生人身事故;

14、机床若数天不使用,则每隔一天应对NC及CRT部分通电2-3小时;

15、关机时,要等主轴停转3分钟后方可关机。

数控铣床现状前景

2012年,我国经济发展速度放缓,工业增长的乏力给整个加工中心行业产生了重大影响,现代社会,加工中心行业产能过剩所带来的负面效应开始显现。下一阶段行业将通过兼并重组吸收掉一批小厂家、淘汰一批落后企业、转移一批加工中心到国外、提高产品质量。这样既解决了产能过剩问题,又提高了加工中心行业整体水平。2012年我国加工中心产量比例分析

市场的低迷也给加工中心企业带来了转型的机遇,企业应将主要精力由销售产品转移到提高产品的质量上来,重新设定产品线,制定发展战略,淘汰掉落后的产品,多研发盈利能力强的加工中心,为市场回暖做好准备。

受益于国家振兴装备制造业的大环境和强劲的市场需求拉动,国内铣床工具行业出现了技术长足发展、投资热情高涨的局面。“十二五”规划已将振兴装备制造业作为推进工业结构优化升级的主要内容,数控铣床则成为振兴装备制造业的重点之一。未来,我国将重点发展高速、精密、复合数控金切铣床;重型数控金切铣床;数控特种加工铣床;大型数控成形冲压设备及数控铣床的相关部件等。

2011年,中国生产铣床109.84万台,实现工业总产值6606.5亿元,同比增长32.1%,其中数控铣床27.21万台,增速达15.26%,数控铣床已成为铣床消费的主流。尤其是高档数控铣床属于高端装备制造业,具有高技术含量、高技术附加值的特征,是发展战略性新兴产业重要着力点,未来高档数控铣床市场巨大。

数控铣床设计基本信息

出版社: 化学工业出版社; 第1版 (2006年7月14日)

丛书名: 现代数控

ISBN: , 9787502579401

条形码: 9787502579401

商品尺寸: 26.1 x 18.5 x 0.7 cm

商品重量: 299 g

ASIN: B001149D16

铣床发展历程

铣床最早是由美国人E.惠特尼于1818年创制的卧式铣床。为了铣削麻花钻头的螺旋槽,美国人J.R.布朗于1862年创制了第一台万能铣床,是为升降台铣床的雏形。1884年前后出现了龙门铣床。20世纪20年代出现了半自动铣床,工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。

1950年以后,铣床在控制系统方面发展很快,数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后,微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用,扩大了铣床的加工范围,提高了加工精度与效率。

随着机械化进程不断加剧,数控编程开始广泛应用与于机床类操作,极大的释放了劳动力。数控编程铣床将逐步取代人工操作。对员工要求也会越来越高,当然带来的效率也会越来越高。

铣床主要分类

铣床按布局形式和适用范围加以区分

铣床

1.升降台铣床:有万能式、卧式和立式等,主要用于加工中小型零件,应用最广。

2.龙门铣床:包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床,均用于加工大型零件。

3.单柱铣床和单臂铣床:前者的水平铣头可沿立柱导轨移动,工作台作纵向进给;后者的立铣头可沿悬臂导轨水平移动,悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型零件。

4.工作台不升降铣床:有矩形工作台式和圆工作台式两种,是介于升降台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣床。其垂直方向的运动由铣头在立柱上升降来完成。

5.仪表铣床:一种小型的升降台铣床,用于加工仪器仪表和其他小型零件。

6.工具铣床:用于模具和工具制造,配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件,还可进行钻削、镗削和插削等加工。

7.其他铣床:如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等,是为加工相应的工件而制造的专用铣床。

铣床按结构分

(1)台式铣床:小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。

(2)悬臂式铣床:铣头装在悬臂上的铣床,床身水平布置,悬臂一般可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动,铣头沿悬臂导轨移动。

(3)滑枕式铣床:主轴装在滑枕上的铣床。

(4)龙门式铣床:床身水平布置,其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上,可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动,工作台可沿床身导轨纵向移动,用于大件加工。

(5)平面铣床:用于铣削平面和成形面的铣床。

(6)仿形铣床:对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。

(7)升降台铣床:具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床,通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。

(8)摇臂铣床:摇臂铣床亦可称为炮塔铣床,摇臂铣,万能铣,机床的炮塔铣床是一种轻型通用金属切削机床,具有立、卧铣两种功能,可铣削中、小零件的平面、斜面、沟槽和花键等。

(9)床身式铣床:工作台不能升降,可沿床座导轨作纵向、横向移动,铣头或立柱可作垂直移动的铣床。

(10)专用铣床:例如工具铣床:用于铣削工具模具的铣床,加工精度高,加工形状复杂。

铣床按控制方式分

铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。

铣床铣刀分类

要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。

铣刀按用途区分有多种常用的型式:

①圆柱形铣刀:用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上,按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少,刀齿强度高,容屑空间大,适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。

②面铣刀:用于立式铣床、端面铣床或、龙门铣床、上加工平面,端面和圆周上均有刀齿,也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。

③立铣刀:用于加工沟槽和台阶面等,刀齿在圆周和端面上,工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时,可轴向进给(通常双刃立铣刀又被称之为“键槽铣刀”可轴向进给)。

④三面刃铣刀:用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。

⑤角度铣刀:用于铣削成一定角度的沟槽,有单角和双角铣刀两种。

⑥锯片铣刀:用于加工深槽和切断工件,其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦,刀齿两侧有15’~1°的副偏角。此外,还有键槽铣刀 燕尾槽铣刀 T形槽铣刀和各种成形铣刀等。

铣刀的结构分为4种:

①整体式:刀体和刀齿制成一体。

②整体焊齿式:刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成,并钎焊在刀体上。

③镶齿式:刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头,也可以是焊接刀具材料的刀头。刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式;刀头在夹具上单独刃磨的称为体外刃磨式。

④可转位式:这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。

铣床检验事项

检验标准

主要有:GB6477.9-86《金属切削机床术语铣床》,ZBJ54017-89及JB/T5599-91《升降台铣床参数及系列型谱》,GB3933-83《升降台铣床精度》,JB/T2800-92《升降台铣床技术条件》,ZBJ54014-88《数控立式升降台铣床精度》,ZBJ54015-90《数控立式升降台铣床技术条件》,JB3696-84《摇臂铣床精度》,JB/T3697-96《摇臂铣床技术条件》,JB/T2873-91、JB/T5600-91《万能工具铣床参数及系列型谱》,JB/T2874-94《万能工具铣床精度》,JB/T2875-92《万能工具铣床技术条件》,JB/Z135-79《床身铣床参数及系列型谱》,GB3932-83《床身铣床精度》,ZBJ54010-88《数控床身铣床精度》,JB/T3027-93《龙门铣床参数》,JB/T3028-93《龙门铣床精度》,JB/T3029-93《龙门铣床技术条件》,JB3311-83,JB/Z195-83《平面铣床参数及系列型谱》,JB3312-83《平面铣床精度》,JB/T3313-94《平面铣床技术条件》,ZBJ54013-88《刻模铣床参数》,JB/GQ《立体仿形铣床参数》,JB/GQ《立体仿形铣床精度》,JB/GQ《立体仿型铣床技术条件》,ZBJ54007-88《立式立体仿形铣床精度》,JB/T7414-94《立式立体仿形铣床技术条件》等。

检验项目相关标准检验项目与其他金属切削机床大体相同,专用标准包括精度和性能,大体可概括为:安装刀具的孔(或心轴)的精度,刀架、滑枕(或摇臂)工作台的精度,安装刀具与工作台的相互位置精度,对规定工件的加工精度等。检验还须参照JB2670-82《金属切削机床检验通则》,出口产品不得低于一等品。

铣床操作规程

铣床专用铣床操作规程

适用机型:

1、龙门铣床:X245(A662),X209(6642),X2010,X2012A,FRM5,6642H1,92001。

2.双柱铣床:FX03,Γф564H1,Γф273-11A,ΓФ535H2,ΓФ459,ΓФ544H1,ΓФ571H1,ΓФ529H1,FXZ-001,ΓФ462C1。铣床

3.单柱铣床:ΓФ447H1,ΓФ456H1ΓФ458H1,ΓФ461HXΓФ458C,ΓФ459C1,ΓФ459HX。

4.平面仿形铣床:XB4326,XF736,ЛP-90A。

5.立体仿形铣床:6441Б,ЛP-105,ЛP-93。

6.立式圆工作台铣床:TZX16,X5216,ΓФ449H1621M,621H5621C1H29,623,623H7,623H9,623H11,623H12,623BH6,623BH10623CH2,621H6,623H10,623CH2,621H6,623H10,623H6,621MCH29。

7.鼓形铣床:ΓФ490,6021BH1。

8.回转式端面铣床:K389-24

一、认真执行《金属切削机床通用操作规程》有关规定。

二、认真执行下述有关补充规定。

1.夹具或大型工件的实置(安装),应使工作台受力均匀,避免受力不均导致工作台变形。

2.横梁或主轴箱根工件加工要求调正好后,应锁紧牢靠方可工作。

3.不准加工余量或重量超过规定的毛坯件。

4.工作后应将龙门、双柱、单柱、平面仿形铣床的工作台:置于床身导轨的中间位置。

铣床普通铣床操作规程

适用机型:

1、卧式铣床:X6012、X60(6H80Γ)、X60W(6H80)、X602、X61(6H81Γ)、X6H81、X6030、X6130、X2、(6H82Γ)、X62W(6H82)、X6232、X6232A、X63、(6H83Γ)X63W、6H83Y、6H83、B1-169A、6H81A、FU2A、4FWA、FA5H、FA5U、IAE、X3810。

2.立式铣床:X50、X51(6H11)、X52、X52k(6H12)、X53、X53k(6H13)、X53T(FA5V)、X5430A、X50T、X5350、XS5040、X518、6П10、F1-250、F2-250、FA4AV、652、VF222、FSS、FB40V、6H13П,FYA41M、4MK-V、UF/05-135、6A54、ΓФ300、ΓФ173M-12。

3.数控立式铣床:XsK5040Ⅲ。

4.键槽铣床:x920(692A)、4205、XZ9006、ДФ60A。

5.万能工具铣:x8119(678M)、x8126(679)、x8140、680。

一、认真执行《金属切削机床通用操作规程》有关规定。

二、认真执行下述有关铣床通用规定:

(一)工作中认真做到

1.加工工件时,尽可能的放在工作台的中间位置,避免工作台受力不匀,产生变形。

2.工件对刀时,应采用手动进给。

3、工作台换向时,须先将换向手柄停在中间位置,然后再换向,不准直接换向。

4.加工任何东西时,严禁铣坏分度头或工作台面。

5、铣削加工时,选择合适的切削用量,防止机床在铣削中产生震动。

(二)工作后将工作台停在中间位置,升降台落到最低的位置上。

三、认真执行下述有关特殊的规定

XSK5040Ⅲ数控立式铣床,工作前应根据工艺要求进行有关工步程序,主轴转速、刀具进给量、刀具运动轨迹和连续越位等项目的预选。将电气旋钮置于"调正"位置进行试车,确认无问题后,再将电气旋钮置于自动或半自动位置进行工作。

铣床包装储运

铣床多采用木箱包装,各木箱生产厂家在制造木箱时,依据GB7284-98《框架木箱》,GB/T13384-92《机电产品包装通用技术条件》及相关标准。上述标准对包装箱的材质、结构、含水率等项目做了具体规定。

包装箱检验抽样判定时还须参照SN/T0275-93《出口商品运输包装木箱检验规程》。箱内机床应进行有效的固定和衬垫,其电器及加工未涂漆表面应做防锈防潮处理,其防锈有效期为两年。在存放及滞港期间机床类产品应库内保管,暂时露天存放时应垫高并加苫盖防止雨淋、水浸。箱面重心、防雨、勿倒置、轻放等标识应齐全,以保证运输时产品完好、安全的运抵目的地。

铣床订购事项

铣床

金属切削机床已实施出口产品质量许可制度,未取得出口产品质量许可证的产品,不准出口。订货时对设备参数、公英制、电源、电压和周波以及随机附件,机床的颜色等均须做明确规定。针对钣金行业中数控冲床品种繁多,标准不一的情况,在客户订购模具时,应向厂商了解以下信息:

1.机床型号——确定模具结构为长导向或短导向类型中的哪一种,以及是进口村田结构,还是通快结构;

2.机床吨位大小——此模具的冲裁力是否适用此机床,否则,必须改变模具的结构或选择其它的加工方法;

3.有无旋转工位——若机床工位为非旋转工位时,则导套或下模必须考虑双键槽结构;

4.机床上下转盘间距——以便确定模具(成型模具)下模的高度;

5.加工板材信息——必须确定客户所加工板材的材质、厚度,以确定模具所选用的材质和间隙;

6.模具定位方向——要根据客户的加工要求来确定模具(特别是异形模具)定位销(槽)的方向。另外,除正方形刃口模具外,其余模具的导套或下模必须考虑两道键槽;

7.模具类型——模具种类繁多,必须要明确客户所订购的模具类型。

1.厚转塔型:&Oslash;AMADA(天田)系列A、B、C、D、E工位,Wilson80(整体式)和90(分体式)结构;

2.簿转塔型&Oslash;Strippt系列5/8工位,金方圆大工位进口、国产结构;小工位整体式结构(模具D=Ф31.75mm、Ф32mm两种);小工位分体式结构(进口螺纹和国产螺纹两种);&Oslash;Murata(村田)系列A、B、C、D、E、F等工位;&Oslash;TRUMPF(通快)系列0型、1、2、3型,重载1型和2型。

铣床安全规则

铣床

1.装卸工件,必须移开刀具,切削中头、手不得接近铣削面。

2.使用旭正铣床对刀时,必须慢进或手摇进,不许快进,走刀时,不准停车。

3.快速进退刀时注意旭正铣床手柄是否会打人。

4.进刀不许过快,不准突然变速,旭正铣床限位挡块应调好。

5.上下及测量工件、调整刀具、紧固变速,均必须停止旭正铣床。

6.拆装立铣刀,工作台面应垫木板,拆平铣刀扳螺母,用力不得过猛。

7.严禁手摸或用棉纱擦转动部位及刀具,禁止用手去托刀盘。

8.一般情况下,一个夹头一次只能夹一个工件。因为一个夹头一次夹一个以上的工件,即使夹得再紧,粗进刀时受力很大,两个工件这之间很容易滑动,导致工件飞出,刀碎、伤人事故。

铣床维修保养

XK-1060 立式数控铣床

铣床

铣床例保作业范围

1.床身及部件的清洁工作,清扫铁屑及周边环境卫生;

2.检查各油平面,不得低于油标以下,加注各部位润滑油;

3.清洁工、夹、量具。

铣床铣床一保作业范围

1.清洗调整工作台、丝杆手柄及柱上镶条;

2.检查、调整离合器;

3.清洗三向导轨及油毛毡,电动机、机床内外部及附件清洁;

4.检查油路,加注各部润滑油;

5.紧固各部螺丝。

铣床铣床例保作业范围

1.床身及部件的清洁工作,清扫铁屑及周边环境卫生,清洁工、夹、量具;

2.检查各油平面,不得低于油标以下,加注各部位润滑油。

铣床铣床周末保养作业范围

一、清洁

1.拆卸清洗各部油毛毡垫;

2.擦拭各滑动面和导轨面、擦拭工作台及横向、升降丝杆、擦拭走刀传动机构及刀架;

3.擦拭各部死角。

二、润滑

1.各油孔清洁畅通并加注润滑油;

2.各导轨面和滑动面及各丝杆加注润滑油;

3.检查传动机构油箱体、油面、并加油至标高位置。

三、扭紧

1.检查并紧固压板及镶条螺丝;

2.检查并扭紧滑块固定螺丝、走刀传动机构、手轮、工作台支架螺丝、叉顶丝;

3.检查扭紧其它部份松动螺丝。

四、调整

1.检查和调整皮带、压板及镶条松紧适宜;

2.检查和调整滑块及丝杆合令。

五、防腐

1.除去各部锈蚀,保护喷漆面,勿碰撞;

2.停用、备用设备导轨面、滑动丝杆手轮及其它暴露在外易生锈的部位涂油防腐。

铣床相关比较

铣床铣床和刨床的区别

铣床

铣床:是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。刨床:用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。使用刨床加工,刀具较简单,但生产率较低(加工长而窄的平面除外),因而主要用于单件,小批量生产及机修车间,在大批量生产中往往被铣床所代替。根据结构和性能,刨床主要分为牛头刨床、龙门刨床、单臂刨床及专门化刨床(如刨削大钢板边缘部分的刨边机、刨削冲头和复杂形状工件的刨模机)等。

牛头刨床因滑枕和刀架形似牛头而得名,刨刀装在滑枕的刀架上作纵向往复运动,多用于切削各种平面和沟槽。龙门刨床因有一个由顶梁和立柱组成的龙门式框架结构而得名,工作台带着工件通过龙门框架作直线往复运动,多用于加工大平面(尤其是长而窄的平面),也用来加工沟槽或同时加工数个中小零件的平面。大型龙门刨床往往附有铣头和磨头等部件,这样就可以使工件在一次安装后完成刨、铣及磨平面等工作。单臂刨床具有单立柱和悬臂,工作台沿床身导轨作纵向往复运动,多用于加工宽度较大而又不需要在整个宽度上加工的工件。

由刀具或工件作往复直线的运动,由工件和刀具作垂直于主运动的间歇进给运动。常用的刨床有:牛头刨床、龙门刨床和单臂刨床。

铣床钻床和铣床的区别

钻床系指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动,钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单,加工精度相对较低,可钻通孔、盲孔,更换特殊刀具,可扩、锪孔,铰孔或进行攻丝等加工。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。

铣床镗床与铣床的区别

镗床与铣床的工作原理和性质相似。刀具的旋转是主运动,工件的移动是进给运动。

镗床多用于加工较长的通孔,大直径台阶孔,大型箱体零件上不同位置的孔等。由于镗床的刀盘和镗杆刚性较高,因此加工出的孔的直线度,圆柱度和位置度等都很高。

铣床也可以进行镗孔,但加工范围较小,精度也较低。铣床多用于平面,成型面,槽等加工。

摇臂钻是效率很高的孔加工机床,由于它的主轴可以在加工范围内快速的任意移动,而工件固定。因此加工大型箱体零件上的不同位置的孔,螺孔等,效率很高。

铣床日常保养

铣床铣床例保作业范围

1、床身及部件的清洁工作,清扫铁屑及周边环境卫生;

2、检查各油平面,不得低于油标以下,加注各部位润滑油;

3、清洁工、夹、量具。

铣床铣床一保作业范围

1、清洗调整工作台、丝杆手柄及柱上镶条;

2、检查、调整离合器;

3、清洗三向导轨及油毛毡,电动机、机床内外部及附件清洁;

4、检查油路,加注各部润滑油;

5、紧固各部螺丝。

铣床铣床例保作业范围

1、床身及部件的清洁工作,清扫铁屑及周边环境卫生,清洁工、夹、量具;

2、检查各油平面,不得低于油标以下,加注各部位润滑油。

铣床铣床周末保养作业范围

一、清洁

1、拆卸清洗各部油毛毡垫;

2、擦拭各滑动面和导轨面、擦拭工作台及横向、升降丝杆、擦拭走刀传动机构及刀架;

3、擦拭各部死角。

二、润滑

1、各油孔清洁畅通并加注润滑油;

2、各导轨面和滑动面及各丝杆加注润滑油;

3、检查传动机构油箱体、油面、并加油至标高位置。

三、扭紧

1、检查并紧固压板及镶条螺丝;

2、检查并扭紧滑块固定螺丝、走刀传动机构、手轮、工作台支架螺丝、叉顶丝;

3、检查扭紧其它部份松动螺丝。

四、调整

1、检查和调整皮带、压板及镶条松紧适宜;

2、检查和调整滑块及丝杆合令。

五、防腐

1、除去各部锈蚀,保护喷漆面,勿碰撞;

2、停用、备用设备导轨面、滑动丝杆手轮及其它暴露在外易生锈的部位涂油防腐。

铣床班前保养

1、开车前检查各油池是否缺油,并按照润滑图所示,使用清净的机油进行一次加油。

2、检查电源开关外观和作用是否良好,接地装置是否完整。

3、检查各部件螺钉、像目、手柄、手球及油杯等有无松动和丢失,如发现应及时拧紧和补齐。

4、检查传动皮带状况。钻铣床

5、检查电器安全装置是否良好。

铣床班中保养

1、观察电机、电器的灵敏性、可靠性、温升、声响及震动等情况。

2、检查电器安全装里的灵敏和可靠程度。

3、观察各传动部件的温升、声向及震动等情况。

4、时刻检查床身和升降台内的柱塞油泵的工作情况,当机床在运转中而指示器内没有油流出时,应及时进行修理。

5、发现工作台纵向丝杠轴向间隙及传动有间隙,应按说明要求进行调整。

6、主轴轴承的调整。

7、工作台快速移动离合器的调整。

8、传动皮带松紧程度的调整。

铣床班后保养

工作后必须检查、清扫设备,做好日常保养工作,将各操作手柄(开关)置于空档(零位)拉开电源开关,达到整齐、清洁、润滑、安全。

铣床定期保养

1.每3个月清洗床身内部、升降台内部和工作台底座的润滑油池、用汽油清洗润滑油泵的游油网,每年不少于两次。

2.升降丝杠用二硫化铝油剂每两月润滑一次。

3.机床各部间隙的调整:

(1)主轴润滑的调整,必须保证每分钟有一滴油通过。

(2)工作台纵向丝杠传动间隙的调整,每3个月调整或根据实际使用情况进行调整,要求是传动间隙充分减小,丝杠的间隙不超过1/40转,同时在全长上都不得有卡住现象。

(3)工作合纵向丝杠轴向间隙的调整,目的是消除丝杠和螺母之间的传动间隙,同时还要使丝杠在轴线方向与工作台之间的配合间隙达到最小。

(4)主轴轴承径向间隙的调整,根据实际使用情况进行调整。

4.工作台快速移动离合器的调整要求

(1)摩擦离合器脱开时,摩擦片之间的总和间隙不应该少于2~3mm。

(2)摩擦离合器闭合时,摩擦片应紧密地压紧,并且电磁铁的铁芯要完全拉紧,如果电磁铁的铁芯配合得正确,在拉紧状态中电磁铁不会有响声。

铣床常见故障

龙门铣床大都由钢或铸铁制成,在长期的使用过程中,由于两个接触面间存在不同程度的摩擦,会造成铣床导轨表面产生不同程度的磨损 ,严重影响设备的加工精度和生产效率。传统修复方法通常采用金属板镶贴或更换等方法,但需要进行大量精确的加工制造和人工刮研,修复需要的工序多,工期长。针对龙门铣床划伤、拉伤问题可以采用高分子复合材料解决,其中应有成熟的有美嘉华技术体系。由于材料具有出色的粘着力、抗压强度及耐油、耐磨性能,可为部件提供一个长久的保护层。只需几个小时即可将机床划伤的部位修复完毕,投入使用,相对传统方法操作更为简单,所需成本更低。

铣床技术特点

卧式镗铣床的发展以其注入加速度概念而倍受关注,为高速运行作技术支撑的传动元件电主轴、直线电机、线性导轨等得到广泛应用,将机床的运行速度推向了新的高度。而主轴可更换式卧式镗铣加工中心的创新设计解决了电主轴与镗杆移动伸缩式结构各存利弊的不足,具有复合加工与一机两用的功效,也是卧式镗铣床的一大技术创新。

落地式铣镗床的发展以其新的设计理念引领现代加工的潮流,以高速加工为理念的无镗轴滑枕式、多种铣头交换使用的结构型式尽显风采,大有替代传统铣削加工的趋势。以两坐标摆角铣头为代表的各种铣头附件成为实现高速、高效复合加工的主要手段,其工艺性能更广,功率更大,刚性更强,是落地铣镗床发展的一大突破。

铣床结构特点

卧式镗铣床

卧式镗铣床的主要关键部件是主轴箱,安装在立柱侧面,也有少数厂家采用双立柱的热对称结构,将主轴箱置于立柱中间,这种结构最大特点是刚性、平衡性、散热性能好,为主轴箱高速运行提供了可靠保证。但是,双立柱结构不便于维护保养,是当今采用的厂家不多的原因。主轴箱移动多通过电机驱动滚珠丝杆进行传动,是主轴驱动核心传动装置,多采用静压轴承支承,由伺服电机驱动滚珠丝杆进行驱动。由于主轴转速越来越高,主轴升温快,已有很多厂家将采用油雾冷却以替代油冷却,更有效地控制主轴升温,使其精度得到有效保证。

主轴系统主要有两种结构型式,一种是传统的镗杆伸缩式结构,具有镗深孔及大功率切削的特点;另一种是现代高速电主轴结构,具有转速高,运行速度快,高效、高精的优点。

高速电主轴在卧式镗铣床上的应用越来越多,除了主轴速度和精度大幅提高外,还简化了主轴箱内部结构,缩短了制造周期,尤其是能进行高速切削,电主轴转速最高可大10000r/min以上。不足之处在于功率受到限制,其制造成本较高,尤其是不能进行深孔加工。而镗杆伸缩式结构其速度有限,精度虽不如电主轴结构,但可进行深孔加工,且功率大,可进行满负荷加工,效率高,是电主轴无法比拟的。因此,两种结构并存,工艺性能各异,却给用户提供了更多的选择。

又开发了一种可更换式主轴系统,具有一机两用的功效,用户根据不同的加工对象选择使用,即电主轴和镗杆可相互更换使用。这种结构兼顾了两种结构的不足,还大大降低了成本。是当今卧式镗铣床的一大创举。电主轴的优点在于高速切削和快速进给,大大提高了机床的精度和效率。

卧式镗铣床运行速度越来越高,快速移动速度达到25~30m/min,镗杆最高转速6000r/min。而卧式加工中心的速度更高,快速移动高达50m/min,加速度5m/s2,位置精度0.008~0.01mm,重复定位精度0.004~0.005mm。

落地式铣镗床铣刀

由于落地式铣镗床以加工大型零件为主,铣削工艺范围广,尤其是大功率、强力切削是落地铣镗床的一大加工优势,这也是落地铣镗床的传统工艺概念。而当代落地铣镗床的技术发展,正在改变传统的工艺概念与加工方法,高速加工的工艺概念正在替代传统的重切削概念,以高速、高精、高效带来加工工艺方法的改变,从而也促进了落地式铣镗床结构性改变和技术水平的提高。

当今,落地式铣镗床发展的最大特点是向高速铣削发展,均为滑枕式(无镗轴)结构,并配备各种不同工艺性能的铣头附件。该结构的优点是滑枕的截面大,刚性好,行程长,移动速度快,便于安装各种功能附件,主要是高速镗、铣头、两坐标双摆角铣头等,将落地铣镗床的工艺性能及加工范围达到极致,大大提高了加工速度与效率。

传统的铣削是通过镗杆进行加工,而现代铣削加工,多由各种功能附件通过滑枕完成,已有替代传统加工的趋势,其优点不仅是铣削的速度、效率高,更主要是可进行多面体和曲面的加工,这是传统加工方法无法完成的。因此,很多厂家都竞相开发生产滑枕式(无镗轴)高速加工中心,在于它的经济性,技术优势很明显,还能大大提高机床的工艺水平和工艺范围。同时,又提高了加工精度和加工效率。当然,需要各种不同型式的高精密铣头附件作技术保障,对其要求也很高。

高速铣削给落地式铣镗床带来了结构上的变化,主轴箱居中的结构较为普遍,其刚性高,适合高速运行。滑枕驱动结构采用线性导轨,直线电机驱动,这种结构是高速切削所必需的,国外厂家在落地式铣镗床上都已采用,国内同类产品还不多见,仅在中小规格机床上采用线性导轨。高速加工还对环境、安全提出了更高的要求,这又产生了宜人化生产的概念,各厂家都非常重视机床高速运行状态下,对人的安全保护与可操作性,将操作台、立柱实行全封闭式结构,既安全又美观。

铣床工艺特点

传统的卧式镗铣床主要适合各种机械零件的加工,尤其是机械传动箱体以及各种曲面体零件。由于各种装备技术水平的提高,对机械结构要求越来越简化,所需传动部件更少,特别是作为传动箱体的零件会越来越少,机械传动多采取直接驱动,且传动件的精度要求非常高,这对卧式镗铣床的工艺性能提出了更高要求。因此,作为传统的镗轴式结构的加工对象呈减少的趋势,将以无镗轴式电主轴所替代,即以高速加工中心完成各种零件的加工。卧式镗铣床向高速加工中心发展,一方面工艺适应性更强,另一方面也提高了性能水平和加工精度,在提高了加工工艺范围的同时,需要各种功能附件作工艺保障,既能镗铣,又能钻孔、攻丝,装上数控摆角铣头附件,还能加工各种曲面体零件。配备交换式工作台组成柔性加工单元,可对零件进行批量加工。

落地式铣镗床主要加工各种型面的大型、超大型零件,其工艺特点是配有大型落地式平台(工作台尺寸不受限),可加工超长、超宽的零件。同时,还可配备回转式工作台,即能作回转分度,还可作径向直线运动,通过分度完成对零件的多序加工,大大提高了工艺范围。意大利Pama(帕玛)公司生产的落地式铣镗床专门配备了倾斜式可调角度的工作台,进一步拓宽了加工范围。而大功率、高效切削是落地式铣镗床的一大加工优势,高速、高精的技术要求越来越影响着落地式铣镗床的技术发展,是提高落地式铣镗床工艺水平的重要手段。因此,落地式铣镗床正在改变单一的大功率、高效切削,而更多地融入高速、高精的工艺技术内涵。滑枕式结构成已为高速铣镗加工的主要结构型式,滑枕截面大,刚性高,高速运行稳定性好,便于装卡各种铣头附件以实现高速加工。

铣床发展趋势

重型机床的发展将呈现两大趋势。一方面是技术上以加工中心或大型柔性加工单元、大型组合式复合加工机床为发展方向,其中,卧式镗铣床将逐步由高速加工中心和柔性加工单元所替代;落地式铣镗床以发展大型组合式复合加工中心为主,即由两台或更多主机组合成复合加工机床,以适应大型加工零件的单件小批量生产,工艺复杂,辅助时间和加工周期长的特点,往往由一台机床很难完成所有加工工序,而由两台组合加工中心就完全可以实现。如:两台数控龙门镗铣床组成复合加工中心,并共用床身及导轨,分别配一个矩形工作台和一个回转工作台(分度),可进行镗、铣加工;一台落地式铣镗床与一台数控单柱立车组成大型复合加工中心,共用床身导轨,配一个落地平台和一个回转台,可完成车、镗、铣、钻等加工,回转台可分度。还有两台大型落地铣镗床共用床身导轨等多种组合形式。这样即节约了占地面积,降低成本,也提高了加工效率。另一发展趋势是追求精细化制造,提高装备制造的工艺含量,体现机床的安全、环保及人性化的特点。

综上所述,当代卧式镗铣床与落地式铣镗床技术发展非常快,主要体现在设计理念的更新和机床运行速度及制造工艺水平有很大的提高,另一方面是机床结构变化大,新技术的应用层出不穷。卧式镗铣床的结构向高速电主轴方向发展,落地式铣镗床向滑枕式(无镗轴)结构方向发展,功能附件呈高速、多轴联动、结构型式多样化的发展态势,这将是今后一个时期技术发展的新趋势。

铣床主要功能

各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各有不同,但各种数控系统的功能,除一些特殊功能不尽相同外,其主要功能基本相同。

1、点位控制功能

此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。

2、连续轮廓控制功能

此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。

3、刀具半径补偿功能

此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程,而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸,从而减少编

程时的复杂数值计算。

4、刀具长度补偿功能

此功能可以自动补偿刀具的长短,以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。

5、比例及镜像加工功能

比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工,如果一个零件的形状关于坐标轴对称,那么只要编出一个或两个象限的程序,而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。

6、旋转功能

该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。

7、子程序调用功能

有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状,将这一轮廓形状的加工程序作为子程序,在需要的位置上重复调用,就可以完成对该零件的加工。

8、宏程序功能

该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令,并能对变量进行运算,使程序更具灵活性和方便性。

数控铣床操作基本信息

丛书名: 农村劳动力转移职业技能培训教材

平装: 101页

正文语种: 简体中文

条形码: 9787811177763

商品尺寸: 19.8 x 13.4 x 0.4 cm

商品重量: 322 g

ASIN: B002NSXKYU

数控铣工简介

职业名称:数控铣工

职业定义:从事编制数控加工程序并操作数控铣床进行零件铣削加工的人员。

职业等级:本职业共分四个等级

中级 (国家职业资格四级)

高级 (国家职业资格三级)

技师 (国家职业资格二级)

高级技师 (国家职业资格一级)

立式数控铣床主要参数表

TJ系列


  

TJ-600

X/Y/Z 轴最大值

mm

600/350/400

主轴鼻端至工作台面

mm

90-490

主轴中心至立柱面

mm

400

工作台尺寸(长x宽)

mm

700×320

工作台承受最大重量

kg

400

T槽尺寸(中心距x槽宽x槽数)

mm

100×18×4

主轴


  
  

主轴锥度


  

BT30

主轴转速

rpm

6000

主轴传动方式


  

皮带

主轴马达

kw

3.7/5.5

冷却泵

hp

1/8

X/Y/Z轴最大切削功率


  
  

进给率

Nm

6/6/6

x轴快速位移

M/min

8

y轴快速位移

M/min

8

z轴快速位移

M/min

8

切削最大值

mm/min

4000

精度


  
  

定位精度(±)

mm

0.01

重复定位精度

mm

0.01

其它


  
  

电源需求(不间断)

KVA

13

机台重量

Kg

2000

空压需求

Kg/cm&sup2;

6

数控铣产品简介

数控铣或手动铣是用来加工棱柱形零件的机加工工艺。有一个旋转的圆柱形刀头和多个出屑槽的铣刀通常称为端铣刀或立铣刀,可沿不同的轴运动,用来加工狭长 空、沟槽、外轮廓等。进行铣削加工的机床称为铣床,数控铣床通常是指数控加工中心。 铣削加工包括手动铣和数控铣,铣削加工在机加工车间进行。

铣削加工工艺简介

一种常见的金属冷加工方式,和车削不同之处在于铣削加工中刀具在主轴驱动下高速旋转,而被加工工件处于相对静止。

车削加工和铣削加工的区别:

车削用来加工回转体零件,把零件通过三抓卡盘夹在机床主轴上,并高速旋转,然后用车刀按照回转体的母线走刀,切出产品外型来。车床上还可进行内孔,螺纹,咬花等的加工,后两者为低速加工。

铣削加工加工工艺

(1)工件上的曲线轮廓,直线、圆弧、螺纹或螺旋曲线、特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓。

(2)已给出数学模型的空间曲线或曲面。

(3)形状虽然简单,但尺寸繁多、检测困难的部位。

(4)用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等。

(5)有严格尺寸要求的孔或平面。

(6)能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状。

(7)采用数控铣削加工能有效提高生产率、减轻劳动强度的一般加工内容。

适合数控铣削的主要加工对象有以下几类:平面轮廓零件、变斜角类零件、空间曲面轮廓零件、孔和螺纹等。

数控车床机构简介

数控(英文名字:Numerical Control 简称:NC)技术是指用数字、文字和

数控机床(4张)符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制,因此数控也称为计算机数控(Computerized Numerical Control ),简称CNC,国外一般都称为CNC,很少再用NC这个概念了。 它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。

数控技术也叫计算机数控技术(CNC,Computerized Numerical Control),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的数控加工。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。

数控车床又称为CNC车床,即计算机数字控制车床,是目前国内使用数控机床

量最大,覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

数控车床自五十年代问世以来,至今只有二十多年时间。由于在单件生产、小批量生产中,使用数控车床加工复杂形状的零件,不仅提高了劳动生产率和加工质量,而且缩短了生产准备周期和降低了对工人技术熟练程度的要求。因此它成了单件、小批量生产中实现技术革新和技术革命的一个重要的发展方向。世界各国也都在大力发展这种新技术。

我们知道,对于大批量生产的零件,使用自动化和半自动化的车床已能实现生产过程的自动化。但是,对于单件、小批量生产的零件,实现自动化一直是个难题。在过去相当长的一段时间内,总是无法圆满解决。尤其是在加工形状复杂的、加工精度要求高的零件,一直在自动化的道路上处于停顿状态。虽然有些应用仿形装置解决了一部分,但是实践证明,仿形车床还是不能彻底地解决这一问题。

数控车床(机床)的出现,为从根本上解决这一问题开辟了广阔的道路,所以成为机械加工中的一个重要发展方向。

数控车床特点

数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。

数控机床与普通机床相比,数控机床有如下特点:

●加工精度高,具有稳定的加工质量;

●可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;

●加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;

●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);

●机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;

●对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。

数控车床选用原则

前期准备

确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量,拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备,合理选用数控车床的前提条件:满足典型零件的工艺要求。

典型零件的工艺要求主要是零件的结构尺寸、加工范围和精度要求。根据精度要求,即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度。 根据可靠性来选择,可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。数控机床的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时,长时间稳定运行而不出故障。即平均无故障时间长,即使出了故障,短时间内能恢复,重新投入使用。选择结构合理、制造精良,并已批量生产的机床。一般,用户越多,数控系统的可靠性越高。

机床附件及刀具

机床随机附件、备件及其供应能力、刀具,对已投产数控车床、车削中心来说是十分重要的。选择机床,需仔细考虑刀具和附件的配套性。

车削中心

控制系统

生产厂家一般选择同一厂商的产品,至少应选购同一厂商的控制系统,这给维修工作带来极大的便利。教学单位,由于需要学生见多识广,选用不同的系统,配备各种仿真软件是明智的选择。

性能价格比来选择

做到功能、精度不闲置、不浪费,不要选择和自己需要无关的功能。

机床的防护

需要时,机床可配备全封闭或半封闭的防护装置、自动排屑装置。

在选择数控车床、车削中心时,应综合考虑上述各项原则。

数控车床基本组成

数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。

平行双主轴数控车床

数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。

立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。

卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。

卧式数控车床按功能可进一步分为经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心。

经济型数控车床:采用步进电动机和单片机对普通车床的车削进给系统进行改造后形成的简易型数控车床。成本较低,自动化程度和功能都比较差,车削加工精度也不高,适用于要求不高的回转类零件的车削加工。

普通数控车床:根据车削加工要求在结构上进行专门设计,配备通用数控系统而形成的数控车床。数控系统功能强,自动化程度和加工精度也比较高,适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴,即x轴和z轴。

车削中心

车削加工中心:在普通数控车床的基础上,增加了C轴和动力头,更高级的机床还带有刀库,可控制X、Z和C三个坐标轴,联动控制轴可以是(X,Z)、(X,C)或(Z,C)。由于增加了C轴和铣削动力头,这种数控车床的加工功能大大增强,除可以进行一般车削外,还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。

液压卡盘和液压尾架

液压卡盘是数控车削加工时夹紧工件的重要附件,对一般回转类零件可采用普通液压卡盘;对零件被夹持部位不是圆柱形的零件,则需要采用专用卡盘;用棒料直接加工零件时需要采用弹簧卡盘。对轴向尺寸和径向尺寸的比值较大的零件,需要采用安装在液压尾架上的活顶尖对零件尾端进行支撑,才能保证对零件进行正确的加工。尾架有普通液压尾架和可编程液压尾架。

数控轴承车床

通用刀架

数控车床可以配备两种刀架:

①专用刀架:由车床生产厂商自己开发,所使用的刀柄也是专用的。这种刀架的优点是制造成本低,但缺乏通用性。

②通用刀架:根据一定的通用标准(如VDI,德国工程师协会)而生产的刀架,数控车床生产厂商可以根据数控车床的功能要求进行选择配置。

铣削动力头

数控车床刀架上安装铣削动力头后可以大大扩展数控车床的加工能力。如:利用铣削动力头进行轴向钻孔和铣削轴向槽。

数控车床的刀具

在数控车床或车削加工中心上车削零件时,应根据车床的刀架结构和可以安装刀具的数量,合理、科学地安排刀具在刀架上的位置,并注意避免刀具在静止和工作时,刀具与机床、刀具与工件以及刀具相互之间的干涉现象。

机床组成

主机,他是数控机床的主体,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。

数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。

驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。

编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用,数控技术无论在硬件和软件方面,都有飞速发展。

数控车床安装方法

起吊和运输

机床的起吊和就位,应使用制造厂提供的专用起吊工具,不允许采用其他方法进行。不需要专用起吊工具,应采用钢丝绳按照说明书规定部位起吊和就位。

基础及位置

机床应安装在牢固的基础上,位置应远离振源;避免阳光照射和热辐射;放置在干燥的地方,避免潮湿和气流的影响。机床附近若有振源,在基础四周必须设置防振沟。

机床的安装

机床放置于基础上,应在自由状态下找平,然后将地脚螺栓均匀地锁紧。对于普通机床,水平仪读数不超过0.04/1000mm,对于高精度的机床,水平仪不超过0.02/1000mm。在测量安装精度时,应在恒定温度下进行,测量工具需经一段定温时间后再使用。机床安装时应竭力避免使机床产生强迫变形的安装方法。机床安装时不应随便拆下机床的某些部件,部件的拆卸可能导致机床内应力的重新分配,从而影响机床精度。

通用刀架

试运转前的准备

机床几何精度检验合格后,需要对整机进行清理。用浸有清洗剂的棉布或绸布,不得用棉纱或纱布。清洗掉机床出厂时为保护导轨面和加工面而涂的防锈油或防锈漆。清洗机床外表面上的灰尘。在各滑动面及工作面涂以机床规定使滑油。

仔细检查机床各部位是否按要求加了油,冷却箱中是否加足冷却液。机床液压站、自动间润滑装置的油是否到油位批示器规定的部位。

检查电气控制箱中各开关及元器件是否正常,各插装集成电路板是否到位。

通电启动集中润滑装轩,使各润滑部位及润滑油路中充满润滑油。做好机床各部件动作前的一切准备。

数控车床调试与验收

数控车床的验收应按国家颁布实行的《数控卧式车床制造与验收技术要求》进行,在验收过程中,如发生争执,应以国家有关标准为依据,通过协商解决。

数控车床开箱验收

按随机装箱单和合同中特定附件清单对箱内物品逐一核对检查。并做检查记录。有如下内容:

包装箱是否完好,机床外观有无明显损坏,是锈蚀、脱漆;

有无技术资料,是否齐全;

附件品种、规格、数量;

备件品种、规格、数量;

工具品种、规格、数量;

刀具(刀片)品种、规格、数量;

安装附件;

电气元器件品种、规格、数量;

数控车床开机试验

机床安装调试完成后,即通知制造厂派人调试机床。试验主要有如下:

1、各种手动试验

a. 手动操作试验 试验手动操作的准确性。

b. 点动试验

c. 主轴变档试验

d. 超程试验

2、功能试验

a. 用按键、开关、人工操纵对机床进行功能试验。试验动作的灵活性、平稳性及功能的可靠性。

b. 任选一种主轴转速做主轴启动、正转、反转、停止的连续试验。操作不少于7次。

c. 主轴高、中、低转速变换试验。转速的指令值与显示值允差为±5%。

d. 任选一种进给量,在XZ轴全部行程上,连续做工作进给和快速进给试验。快速行程应大于1/2全行程。正反方和连续操作不少于7次。

e. 在X、Z轴的全部行程上,做低、中、高进给量变换试验。 转塔刀架进行各种转位夹紧试验。

f. 液压、润滑、冷却系统做密封、润滑、冷却性试验,做到不渗漏。

g. 卡盘做夹紧、松开、灵活性及可靠性试验。

h. 主轴做正转、反转、停止及变换主轴转速试验。

i. 转塔刀架进行正反方向转位试验。

j. 进给机构做低中高进给量为快速进给变换试验。

k. 试验进给坐标超程、手动数据输入、位置显示,回基准点,程序序号批示和检索、程序暂停、程序删除、址线插补、直线切削徨、锥度切削循环、螺纹切削循环、圆弧切削循环、刀具位置补偿、螺距补偿、间隙补偿等功能的可靠性、动作灵活性等。

3、空动转试验

a. 主动动机构运转试验,在最高转速段不得少于1小时,主轴轴承的温度值不超过70℃ ,温升值不超过40℃;

b. 连续空运转试验,其运动时间不少于8小时,每个循环时间不大于15分钟。每个循环终了停车,并模拟松卡工件动作,停车不超过一分钟,再继续运转。

4、负荷试验

用户准备好典型零件的图纸和毛坯,在制造厂调试人员指导下编程和输入程序,选择切削刀具和切削用量。负荷试验可按如下三步进行,粗车、重切削、精车。每一步又分单一切削和循环程序切削。每一次切削完成后检验零件已加工部位实际尺寸并与指令值进行比较,检验机床在负荷条件下的运行精度、即机床的综合加工精度,转塔刀架的转位精度。

5、验收

机床开箱验收,功能试验,空运转试验、负荷试验完成后,加工出合格产品,即可办理验收移交手续。如有问题,制造厂应负责解决。

数控车床三要素

数控车床选择原则

确定三要素的基本原则:根据切削要求先确定背吃刀量,再查表得到进给量,然后再经过查表通过公式计算出主切削速度。

在许多场合我们可以通过经验数据来确定这三要素的值。

数控车床选取方法

实践证明合理切削用量的选择与机床、刀具、工件及工艺等多种因素有关。合理选择加工用量的方法如下:

①粗加工时,主要要保证较高的生产效率,故应选择较大的背吃刀量,较大的进给量,切削速度U选择中低速度。

②精加工时,主要保证零件的尺寸和表面精度的要求,故选择较小的背吃刀量,较小的进给量,切削速度选择较高速度。

③粗加工时,一般要充分发挥机床潜力和刀具的切削能力。数控车床厂半精加工和精加工时,应重点考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产率。数控车床厂在选择切削用量时应保证刀具能加工完成一个零件或保证刀具的耐用度不低于一个工作班,最少也不低于半个工作班的工作时间。数控车床厂具体数值应根据机床说明书中的规定、刀具耐用度及实践经验选取。

背吃刀量的选择:背吃刀量的选择要根据机床、夹具和工件等的刚度以及机床的功率来确定。在工艺系统允许的情况下,尽可能选取较大的背吃刀量。除留给以后工序的余量外,其余的粗加工余量尽可能一次切除,以使走刀次数最少。

通常在中等功率机床上,粗加工的背吃刀量为8~10 mm(单边)。数控车床厂半精加工背吃刀量为0.5~5 mm;精加工时背吃刀量为0 2~1.5 mm。

进给量的确定:当工件的质量要求能够保证时,为提高生产率,可选择较高的进给速度。数控车床厂切断、车削深孔或精车时,宜选择较低的进给速度。进给速度应与主轴转速和背吃刀量相适应。粗加工时,进给量的选择受切削力的限制。

数控车床工装车床

确定加工路线

加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。

1、应能保证加工精度和表面粗糙要求;

2、应尽量缩短加工路线,减少刀具空行程时间。

加工路线与加工余量的联系

在数控车床还未达到普及使用的条件下,一般应把毛坯上过多的余量,特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时,则需注意程序的灵活安排。

夹具安装要点

液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的,液压卡盘夹紧要点如下:首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽,卸下拉管,并从主轴后端抽出,再用搬手卸下卡盘固定螺钉,即可卸下卡盘。

数控车床结构和代码

数控车程序可以分成程序开始、程序内容和程序结束三部分内容。

数控车床程序开始部分

主要定义程序号,调出零件加工坐标系、加工刀具,启动主轴、打开冷却液等方面的内容。数控程序

主轴最高转速限制定义G50 S2000,设置主轴的最高转速为2000RPM,对于数控车床来说,这是一个非常重要的指令。

坐标系定义如不作特殊指明,数控系统默认G54坐标系。

返回参考点指令G28 U0,为避免换刀过程中,发生刀架与工件或夹具之间的碰撞或干涉,一个有效的方法是机床先回到X轴方向的机床参考点,并离开主轴一段安全距离。

刀具定义G0 T0808 M8,自动调8号左偏刀8号刀补,开启冷却液。

主轴转速定义G96 S150 M4,恒定线速度S功能定义,S功能使数控车床的主轴转速指令功能,有两种表达方式,一种是以r/min或rpm作为计量单位。另一种是以m/min为计量单位。数控车床的S代码必须与G96或G97配合使用才能设置主轴转速或切削速度。

G97:转速指令,定义和设置每分钟的转速。

G96:恒线速度指令,使工件上任何位置上的切削速度都是一样的。

数控车床程序内容部分

程序内容是整个程序的主要部分,由多个程序段组成。每个程序段由若干个字组成,每个字又由地址码和若干个数字组成。常见的为G指令和M指令以及各个轴的坐标点组成的程序段,并增加了进给量的功能定义。

F功能是指进给速度的功能,数控车床进给速度有两种表达方式,一种是每转进给量,即用mm/r单位表示,主要用于车加工的进给。另一种和数控铣床相同采用每分钟进给量,即用mm/min单位表示。主要用于车铣加工中心中铣加工的进给。

数控车床程序结尾部分

在程序结尾,需要刀架返回参考点或机床参考点,为下一次换刀的安全位置,同时进行主轴停止,关掉冷却液,程序选择停止或结束程序等动作。

回参考点指令G28U0为回X轴方向机床参考点,G0 Z300.0为回Z轴方向参考点。

停止指令M01为选择停止指令,只有当设备的选择停止开关打开时才有效;M30为程序结束指令,执行时,冷却液、进给、主轴全部停止。数控程序和数控设备复位并回到加工前原始状态,为下一次程序运行和数控加工重新开始做准备。

数控车床数程序编制

数控机床程序编制的方法有三种:即手工编程、自动编程和加工中心CAD/CAM 。

数控车床手工编程

由人工完成零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序清单直到程序的输入和检验。适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件,但是,非常费时,且编制复杂零件时,容易出错。

数控车床自动编程

使用计算机或程编机,完成零件程序的编制的过程,对于复杂的零件很方便。

数控车床CAD/CAM

利用CAD/CAM软件,实现造型及图象自动编程。最为典型的软件是Master CAM,其可以完成铣削二坐标、三坐标、四坐标和五坐标、车削、线切割的编程,此类软件虽然功能单一,但简单易学,价格较低。

数控车床内容和步骤

数控机床编程的主要内容

分析零件图样、确定加工工艺过程、进行数学处理、编写程序清单、制作控制介质、进行程序检查、输入程序以及工件试切。

数控机床的步骤

分析零件图样和工艺处理,根据图样对零件的几何形状尺寸,技术要求进行分析,明确加工的内容及要求,决定加工方案、确定加工顺序、设计夹具、选择刀具、确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。
  同时还应发挥数控系统的功能和数控机床本身的能力,正确选择对刀点,切入方式,尽量减少诸如换刀、转位等辅助时间。

数学处理

编程前,根据零件的几何特征,先建立一个工件坐标系,
  数控系统的功能根据零件图纸的要求,制定加工路线,在建立的工件坐标系上,首先计算出刀具的运动轨迹。对于形状比较简单的零件(如直线和圆弧组成的零件),只需计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。

编写零件程序清单

加工路线和工艺参数确定以后,根据数控系统规定的指定代码及程序段格式,编写零件程序清单。

数控加工程序的结构

1、程序的构成:由多个程序段组成。

O0001;O(FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%)机能指定程序号,每个程序号对应一个加工零件。
  N010 G92 X0 Y0;分号表示程序段结束
  N020 G90 G00 X50 Y60;
  ...;可以调用子程序。
  N150 M05;
  N160 M02;
  2、 程序段格式:
  ①字地址格式:如N020 G90 G00 X50 Y60;
  最常用的格式,现代数控机床都采用它。地址N为程序段号,地址G和数字90构成字地址为准备功能,...。

②可变程序段格式:如B2000 B3000 B B6000;

使用分割符B各开各个字,若没有数据,分割符不能省去。常见于数控线切割机床,另外,还有3B编程等格式。

③固定顺序程序段格式:如00701+0;
  西门子系统控制的机器人误,上面程序段的意思是:N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02;

数控车床数学处理

零件图的数学处理主要是计算零件加工轨迹的尺寸,即计算零件加工轮廓的基点和节点的坐标,或刀具中心轮廓的基点和节点的坐标,以便编制加工程序。

基点坐标的计算

一般数控机床只有直线和圆弧插补功能。对于由直线和圆弧组成的平面轮廓,编程时数值计算的主要任务是求各基点的坐标。
  1、基点的含义 
  构成零件轮廓的不同几何素线的交点或切点称为基点。基点可以直接作为其运动轨迹的起点或终点。
  2、直接计算的内容
  根据填写加工程序单的要求,基点直接计算的内容有:每条运动轨迹的起点和终点在选定坐标系中的坐标,圆弧运动轨迹的圆心坐标值。
  基点直接计算的方法比较简单,一般可根据零件图样所给的已知条件用人工完成。即依据零件图样上给定的尺寸运用代数、三角、几何或解析几何的有关知识,直接计算出数值。在计算时,要注意小数点后的位数要留够,以保证足够的精度。

节点坐标的计算

对于一些平面轮廓是非圆方程曲线Y=F(X)组成,如渐开线、阿基米德螺线等,只能用能够加工的直线和圆弧去逼近它们。这时数值计算的任务就是计算节点的坐标。
  1、节点的定义
  当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件时,在加工程序的编制工作中,常用多个直线段或圆弧去近似代替非圆曲线,这称为拟合处理。拟合线段的交点或切点称为节点。
  2、节点坐标的计算
  节点坐标的计算难度和工作量都较大,故常通过计算机完成,必要时也可由人工计算,常用的有直线逼近法(等间距法、等步长法、和等误差法)和圆弧逼近法。
  
  

数控车床编程技巧

科学技术的发展,导致产品更新换代的加快和人们需求的多样化,产品的生产也趋向种类多样化、批量中小型化。为适应这一变化,数控(NC)设备在企业中的作用愈来愈大。我校作为国家级重点职校,为顺应时代潮流,重点建设数控专业,选购了BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床。它与普通车床相比,一个显著的优点是:对零件变化的适应性强,更换零件只需改变相应的程序,对刀具进行简单的调整即可做出合格的零件,为节约成本赢得先机。但是,要充分发挥数控机床的作用,不仅要有良好的硬件,(如:优质的刀具、机床的精度等),更重要的是软件:编程,即根据不同的零件的特点,编制合理、高效的加工程序。通过多年的编程实践和教学,我摸索出一些编程技巧。

数控车床虽然加工柔性比普通车床优越,但单就某一种零件的生产效率而言,与普通车床还存在一定的差距。因此,提高数控车床的效率便成为关键,而合理运用编程技巧,编制高效率的加工程序,对提高机床效率往往具有意想不到的效果。

1、灵活设置参考点

BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床共有二根轴,即主轴Z和刀具轴X。棒料中心为坐标系原点,各刀接近棒料时,坐标值减小,称之为进刀;反之,坐标值增大,称为退刀。当退到刀具开始时位置时,刀具停止,此位置称为参考点。参考点是编程中一个非常重要的概念,每执行完一次自动循环,刀具都必须返回到这个位置,准备下一次循环。因此,在执行程序前,必须调整刀具及主轴的实际位置与坐标数值保持一致。然而,参考点的实际位置并不是固定不变的,编程人员可以根据零件的直径、所用的刀具的种类、数量调整参考点的位置,缩短刀具的空行程。从而提高效率。

2.化零为整法

在低压电器中,存在大量的短销轴类零件,其长径比大约为2~3,直径多在3mm以下。由于零件几何尺寸较小,普通仪表车床难以装夹,无法保证质量。如果按照常规方法编程,在每一次循环中只加工一个零件,由于轴向尺寸较短,造成机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复,弹簧夹头夹紧机构动作频繁。长时间工作之后,便会造成机床导轨局部过度磨损,影响机床的加工精度,严重的甚至会造成机床报废。而弹簧夹头夹紧机构的频繁动作,则会导致控制电器的损坏。要解决以上问题,必须加大主轴送进长度和弹簧夹头夹紧机构的动作间隔,同时不能降低生产率。由此设想是否可以在一次加工循环中加工数个零件,则主轴送进长度为单件零件长度的数倍 ,甚至可达主轴最大运行距离,而弹簧夹头夹紧机构的动作时间间隔相应延长为原来的数倍。更重要的是,原来单件零件的辅助时间分摊在数个零件上,每个零件的辅助时间大为缩短,从而提高了生产效率。为了实现这一设想,我电脑到电脑程序设计中主程序和子程序的概念,如果将涉及零件几何尺寸的命令字段放在一个子程序中,而将有关机床控制的命令字段及切断零件的命令字段放在主程序中,每加工一个零件时,由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序,加工完成后,跳转回主程序。需要加工几个零件便调用几次子程序,十分有利于增减每次循环加工零件的数目。通过这种方式编制的加工程序也比较简洁明了,便于修改、维护。值得注意的是,由于子程序的各项参数在每次调用中都保持不变,而主轴的坐标时刻在变化,为与主程序相适应,在子程序中必须采用相对编程语句。

3、减少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床中,刀具的运动是依靠步进电动机来带动的,尽管在程序命令中有快速点定位命令G00,但与普通车床的进给方式相比,依然显得效率不高。因此,要想提高机床效率,必须提高刀具的运行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完毕后退回参考点所运行的距离。只要减少刀具空行程,就可以提高刀具的运行效率。(对于点位控制的数控车床,只要求定位精度较高,定位过程可尽可能快,而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的。)在机床调整方面,要将刀具的初始位置安排在尽可能靠近棒料的地方。在程序方面,要根据零件的结构,使用尽可能少的刀具加工零件使刀具在安装时彼此尽可能分散,在很接近棒料时彼此就不会发生干涉;另一方面,由于刀具实际的初始位置已经与原来发生了变化,必须在程序中对刀具的参考点位置进行修改,使之与实际情况相符,与此同时再配合快速点定位命令,就可以将刀具的空行程控制在最小范围内从而提高机床加工效率。

4、优化参数,平衡刀具负荷,减少刀具磨损

数控车床刀具选择方法

由于数控车床加工是一项精度高的工作,而且它的加工工序集中和零件装夹次数少,所以对所使用的数控刀具提出了更高的要求,下面东莞同力金属制品有限公司来为您介绍。

在选择数控机床加工的刀具时,应考虑以下几方面的问题:

①数控刀具的类型、规格和精度等级应能够满足cnc车床加工要求。

②精度高。为适应数控车床加工的高精度和自动换刀等要求,刀具必须具有较高的精度。

③可靠性高。要保证数控加工中不会发生刀具意外损伤及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行,要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性及较强的适应性。精密五金加工

④耐用度高。数控车床加工的刀具,不论在粗加工或精加工中,都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度,以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数,从而提高数控机床的加工效率和保证加工质量。

⑤断屑及排屑性能好。cnc车床加工中,断屑和排屑不像普通机床加工那样能及时由人工处理,切屑易缠绕在刀具和工件上,会损坏刀具和划伤工件已加工表面,甚至会发生伤人和设备事故,影响加工质量和机床的安全运行,所以要求刀具具有较好的断屑和排屑性能。

数控车床变频器的应用

数控车床在启动时,电机的电流会比额定高5-6倍的,不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电 量.系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量,电机的速度是固定不变,但在实际使用过程中,有时要以较低或者较高的速度运行,因此进行变频改造是非常有必要的。变频器可实现电机软启动、通过改变设备输入电压频率达到节能调速的目的,而且能给设备提供过流、过压、过载等保护功能。国

数控车床质量控制

如果对所用的普通车床和长时间使用的车床不进行改造,仅购买新的数控车床,则会增加许多生产厂家设备方面的成本。所以生产厂家对普通车床及长时间使用的车床进行数控化改造是必经之路。

由于进行数控化改造对于改造厂家来说,较杂又乱,但如何对改造的数控机床进行质量控制则是我们一直以来需要探讨的问题,在此谈一下如何进行改造数控车床的质量控制。

普通车床数控改造分为新机改造和旧机改造,新机改造是用户购买普通车床或普通光机(指仅带床头箱和纵、横向导轨的车床),改造厂家根据其要求进行数控化改造。旧机改造是指用户将已经使用过的普通车床或数控车床进行翻新并进行数控化改造。其中旧机改造包括大修车床改造和用户旧机部件改造。在此浅谈改造数控车床在机械方面的质量控制方法、着重控制点和检验过程。

新机改造和旧机大修车床改造都必须经过如下相同改造

①更换X轴、Z轴丝杆、轴承、电机。

②增加电动刀架和主轴编码器。

③增加轴向电机的驱动装置,限制运行超程的行程开关,加装变频器(客户需要)以及为了加工和安全所需的电气部分。

④X轴、Z轴的丝杆两端支承面的配刮、滚珠丝杆副托架与床鞍的配刮、床身与床鞍导轨副进行配刮。

⑤据需要增加防护设施,如各向丝杆的防护罩,安全防护门,行程开关的防护装置。

新机改造和旧机大修车床改造的不同点

①新机改造的主轴和尾座部分未进行改动,主轴部分和尾座部分无须进行再改造。

②旧机大修车床由于经过长时间使用,导轨已磨损,为了保证大修后,能继续长时间使用而不变形,必须经过淬火工序,然后磨导轨,且磨导轨后必须保证导轨硬度≥HRC47。

③旧机大修车床应根据客户需要对主轴部分和尾座部分进行改造和调整。

新机改造和大修机床改造的精度检验是检验的重要项目

精度检验执行JB/T8324.1-1996《简式数控卧式车床 精度》。

新车床改造的精度质量控制如下

①铲刮检验。新车床改造经过对X轴、Z轴的丝杆两端支承面的进行配刮、对滚珠丝杆副托架与床鞍进行配刮、床身与床鞍导轨副进行配刮等。车床的主轴、尾座部分未拆动。检验方法如下:用配合面进行涂色,相互配合面进行结合,并相对摩擦,然后对铲刮面进行铲刮点数检验,并对结合处用塞尺进行结合程度检验。

②丝杆与导轨平行度检验:装配丝杆时,丝杆与导轨的平行度必须≤0.02mm。

③精度检验的G1项中导轨在垂直平面内的直线度(只许凸)应由普通车床厂家进行保证,不作为重点检验项目。

④精度检验中的主轴部分精度G4、G5、G6项也应由普通车床厂家进行保证,不作为重点检验项目。

⑤G11项床头、尾座两顶尖的等高度由普通车床厂家进行保证,不作为改造厂家质量控制的重点项目。

用户大修车床改造的精度检验

由于进行了磨导轨,基准面已变动,所以精度检验中的所有项目必须进行检验,且应严格进行控制,以保证改造后的使用性能。

大修车床改造和新机改造的其它质量重要控制点

1、锈蚀检查:各横、纵向导轨面,主轴、主轴法兰盘,尾座空心套。

2、外露非油漆表面都必须采取防锈措施,如清洗干净后,用润滑脂等进行防锈检查:铲刮面、丝杆和轴承在进行装配前必须清洗干净,不得留有红丹粉、铁削和其它脏物质;电箱内侧、防护罩内侧无灰尘、脏物。

3、渗漏检查:大修车床改造的主轴轴承和齿轮等必须保持润滑,大修车床改造和新车床改造的轴向丝杆和轴承必须有润滑,必须有冷却装置,且以上润滑和冷却中接头处,油、水箱等处都不得有渗漏现象。

4、机床噪声、温升、转速、空运转试验:

①主轴在各种转速下连续空运转4min,其中最高转速运转时间不小于2小时。整机空运行时间≥16h,对圆弧、螺纹、外圆、端面等循环车削进行模拟空运行试验。

②主轴轴承温度稳定后,测轴承温度及温升滚动轴承:温度≤70℃,温升≤40℃;滑动轴承:温度≤60℃,温升≤30℃。

③机床噪声声压级空运转条件下≤83dB(A),且机床有无不正常尖叫、冲击声。各轴方向进给运动进行应平稳,无明显振动、颤动和爬行现象。

④机床连续空运转试验在规定连续空运转时间内,无故障,运行可靠,稳定。

5、用户更换部件(包括机床部分的维修)的改造:由于车床更换部件的改造项目较多,主要是更换主轴轴承、轴向丝杆、轴向电机、轴向轴承和系统。

①更换主轴轴承:由于更换主轴轴承是为了保证加工外圆和端面的精度,必须在更换轴承后,先行检验主轴的噪声在无异常的情况下,整机噪声声压级不得超过83dB(A),然后进行加工精度检验,并检验加工工件的表面粗糙度。

②更换轴向丝杆检验:检验各向位置精度,确保在规定范围内,跑机运行达到轴向运行无不正常的冲击声和杂音。更换轴向电机:由于其它项目未进行改造,则检验仅对跑机运行的噪声进行检验,轴向运行无不正常的冲击声和杂音。检验其轴向反向间隙,以防在装配中由于装配引起反向差值不符合要求。

③更换轴向轴承:对于更换轴向轴承的情况,必须保证轴向的反向差值达到要求,并检查无不正常的杂音。

④更换系统检验:更换系统的情况,则仅检验系统功能,检验系统是否有报警现象,并同时检验试车螺纹是否正常(对于带编码器的车床)。

数控车床加工对象

在五金加工中凡是能在普通车床上装夹的回转体零件都能在数控车床上加工。然而数控车床具有加工精度高、能做直线和圆弧插补以及在五金加工过程中能自动变速的特点,其工艺范围较普通机床宽得多。

数控车床刚性好,制造和对刀精度高,能方便和精确地进入人工补偿和自动补偿,所以,能加工尺寸精度要求较高的零件。此外数控车削的刀具运动是通过高精度插补运动和伺服驱动来实现的,再加上机床的刚性好和制造精度高,所以,它能加工对母线直线度、圆度、圆柱度等形状精度要求高的零件。对于圆弧以及其他曲线轮廓,加工出的形状和图纸上所要求的几何形状的接近程度比用仿形车床要高得多。

数控车床有恒线速切削功能,所以可以选用最佳线速度来切削锥面和端面,使车削后的表面粗糙度值既小又一致,加工出表面粗糙度值小而均匀的零件。

数控车床不但能车削任何等导程的直、锥和端面螺纹,而且能车变导程与变导程之间平滑过渡的螺纹。数控车床车削螺纹时主轴转向不必像普通车床那样交替变换,它可以一刀又一刀不停顿地循环,直到完成,所以数控车床螺纹的效率很高。

数控车床使用条件

数控车床的正常使用必须满足如下条件,机床所处位置的电源电压波动小,环境温度低于30摄示度,相对温度小于80%。

数控车床环境要求

机床的位置应远离振源、应避免阳光直接照射和热辐射的影响,避免潮湿和气流的影响。如机床附近有振源,则机床四周应设置防振沟。否则将直接影响机床的加工精度及稳定性,将使电子元件接触不良,发生故障,影响机床的可靠性。

数控车床电源要求

一般数控车床安装在机加工车间,不仅环境温度变化大,使用条件差,而且各种机电设备多,致使电网波动大。因此,安装数控车床的位置,需要电源电压有严格控制。电源电压波动必须在允许范围内,并且保持相对稳定。否则会影响数控系统的正常工作。

数控车床温度条件

数控车床的环境温度低于30摄示度,相对温度小于80%。一般来说,数控电控箱内部设有排风扇或冷风机,以保持电子元件,特别是中央处理器工作温度恒定或温度差变化很小。过高的温度和湿度将导致控制系统元件寿命降低,并导致故障增多。温度和湿度的增高,灰尘增多会在集成电路板产生粘结,并导致短路。

数控车床规范使用机床

用户在使用机床时,不允许随意改变控制系统内制造厂设定的参数。这些参数的设定直接关系到机床各部件动态特征。只有间隙补偿参数数值可根据实际情况予以调整。

用户不能随意更换机床附件,如使用超出说明书规定的液压卡盘。制造厂在设置附件时,充分考虑各项环节参数的匹配。盲目更换造成各项环节参数的不匹配,甚至造成估计不到的事故。

使用液压卡盘、液压刀架、液压尾座、液压油缸的压力,都应在许用应力范围内,不允许任意提高。

数控车床维护保养

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔,机床就具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。斜床身数控车床的维护保养如下分析:

为了保证斜床身数控车床的工作精度,延长使用寿命,必须对自用斜床身数控车床进行合理的维护保养工作。车床维护的好坏,直接影响工件的加工质量和生产效率。当台湾台钰精机数控车床运行500h以后,需进行一级保养。斜床身数控车床保养工作以操作工人为主,维修工人配合进行。保养时,必须首先切断电探,然后按保养内容和要求进行保养。

数控车床

数控车床国家代码

数控车床准备功能G代码(JB3208-83),G代码(或G指令)是在数控机床系统插补运算之前需要预先规定,为插补运算作好准备的工艺指令,如:坐标平面选择、插补方式的指定、孔加工等固定循环功能的指定等。G代码以地址G后跟两位数字组成,常用的有G00~G99,现代数控机床系统有的已扩展到三位数字。 G代码按功能类别分为模态代码和非模态代码。a、c、d、……j、k等9组,同一组对应的G代码称为模态代码,它表示组内某G代码(如c组中G17)一旦被指定,功能一直保持到出现同组其它任一代码(如G18或G19)时才失效,否则继续保持有效。所以在编下一个程序段时,若需使用同样的G代码则可省略不写,这样可以简化加工程序编制。而非模态代码只在本程序段中有效。

注:1、凡有小写字母a,b,c,d,…指示的G代码为同一组代码,称为模态指令;

2、 “#”代表如选作特殊用途,必须在程序格式说明中说明;

3、 第二栏括号中字母(d)可以被同栏中没有括号字母d所注销或代替,亦可被有括号的字母(d)所注销或代替;

4、 “不指定”、“永不指定”代码分别表示在将来修订标准时,可以被指定新功能和永不指定功能;

5、数控系统没有G53到G59、G63功能时,可以指定作其它用途。

数控车床市场

中国是制造大国,国内数控车床市场很大。国内的数控车床生产商也都各有特点,竞争市场。这就形成了两种大概类型,一种是大型生产商,特点是质量好,价格贵;一种是小型生产商,特点是物美价廉。

随着中国的研发制造能力的不断提高,中国渐渐地从进口数控车床到出口,表明我国的数控业发展的强劲势头。

数控车床优势

可编程逻辑控制器(Programmable Logical Controller,简称PLC)也是一种以傲处理器为墓础的通用型自动控制装置,用于完成数控机床的各种逻辑运算和顺序控制,如机床启停、工件装夹、刀具更换、冷却液开关等辅助动作。PLC还接受机床操作面板的指令:一方面直接控制机床的动作;另一方面将有关指令送往CNC,用于加工过程控创。CNC系统中的PLC有内置型和独立型。

数控机床的操作是通过人机操作面板实现的,人机操作面板由数控面板和机床面板组成。
  数控面板是数控系统的操作面板,由显示器和手动数据抽入(Manual DataInput,简称MDI)键盘组成,又称为MD面板。显示器的下部常设有菜单选择健,用于选择菜单。键盘除各种符号健、数字健和功能健外,还可以设!用户定义健等。操作人员可以通过键盘和显示器.实现系统管理,对数控程序及有关数据进行输入、存储和修改。在加工中,屏幕可以动态地显示系统状态和故障诊断报苦等。此外,数控程序及数据还可以通过磁盘或通讯接口箱入。
  机床操作面板主要用于手动方式下对机床的操作,以及自动方式下对机床的操作或千预。其上有各种按钮与选择开关,用于机床及辅助装里的启停、加工方式选择、速度倍率选择等;还有数码管及信号显示等。中、小型数控机床的操作面板常和数控面板做成一个整体,但二者之间有明显界限。数控系统的通讯接口,如串行接口,常设且在机床操作面板上。

数控车床液压自动化改造改装原理

改装液压卡盘,就是利用一个液压工作站提供工作动力,连接回转油缸完成伸缩动作,从而控制液压卡盘的夹紧与松开,电路进行系统连接,实现系统控制和人工控制两种方式并用。元件的精选配合同心度的安装,保证卡盘夹持精度。

液压卡盘改装后,夹紧、松开动作只需要一个指令或者踩下脚踏开关2秒即可实现,达到提高工作效率和降低人工劳动量的效果,改装的精度,保证了成品的有效合格率。

数控车床加工简介

数控车床加工是一种精密五金零件的高科技加工方式。可加工各种类型的材质,有316、304不锈钢、碳钢、合金钢、合金铝、锌合金、钛合金、铜、铁、塑胶、亚克力、POM、UHWM等原材料,可加工成方、圆组合的复杂结构的零件。

数控机床专业数控机床的产生

随着生产和科学技术的飞速发展,社会对机械产品多样化的要求日益强烈,产品更新越来越快,多品种、中小批量生产的比重明显增加,同时随着汽车工业和轻工业消费品的高速增长,机械产品的结构日趋复杂,其精度日趋提高,性能不断改善,激烈的市场竞争要求产品研制生产周期越来越短,传统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化、高效和高质量复杂零件加工要求。因此,对制造机械产品的生产设备——机床,必然会相应地提出高效率、高精度和高自动化的要求。

在机械产品中,单件与小批量产品占到70%——80%。这类产品的生产不仅对机床提出了“三高”要求,而且还要求机床应具有较强的适应产品变化的能力。特别是一些由曲线、曲面组成的复杂零件,若采用通用机床加工,只能借助画线和样板用手工操作的方法来加工,或利用靠模和仿型机床来加工,其加工精度和生产效率都受到了很大的限制。

数控机床就是为了解决单件、小批量,特别是高精度、复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。1947年美国PARSONS公司为了精确制造直升机机翼、浆叶和框架,开始探讨用三坐标曲线数据控制机床运动,并进行实验加工飞机零件。1952年麻省理工学院(MIT)伺服机构研究所用实验室制造的控制装置与辛辛那提(Cincinnati Hydrotel)公司的立式铣床成功的实现了三轴联动数控运动,实现控制铣刀连续空间曲面加工,它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等多方面的技术成果,是一种新型的机床,可用于加工复杂曲面零件。该铣床的研制成功是机械制造行业中的一次技术革命,使机械制造业的发展进入了一个崭新的阶段,揭开了数控加工技术的序幕。

数控机床专业数控机床的发展趋势

数控机床自上世纪50年代问世到现在的半个世纪中,数控机床的品种得以不断发展,几乎所有机床都实现了数控化。目前,已经出现了包括生产决策、产品设计及制造和管理等全过程均由计算机集成管理和控制的计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System),以实现工厂生产自动化。数控机床的应用领域已从航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等机械制造行业,出现了金属成型类数控机床、特种加工数控机床,还有数控绘图机、数控三坐标测量机等。

1. 高精度化 普通级数控机床加工精度已由原来的±10μm,提高到±5μm和±2μm,精密级从±5μm提高到±1.5μm。

2. 高速度化 提高主轴转速是提高切削速度的最直接方法,现在主轴最高转速可达50000r/min,进给运动快速移动速度达30-40m/min。

3. 高柔性化 由单机化发展到单元柔性化和系统柔性化,相继出现柔性制造单元(FMC),柔性制造系统(FMS),和介于二者之间的柔性制造线(FTL)。

4. 高自动化 数控机床除自动编程,上下料、加工等自动化外,还在自动检索、监控、诊断、自动对刀、自动传输的方面发展。

5. 复合化 包含工序复合化,功能复合化,在一台数控设备上完成多工序切削加工(车、铣、镗、钻)

6. 高可靠性 系统平均无故障时间MTBF由80年代10000h提高到现在的30000h,而整机的MTBF也从100~200h提高到500~800h。

7. 在智能化 网络化方面也得到较大发展现已出现了通过网络功能进行的远程诊断服务。

数控机床专业数控机床的特点

数控机床专业加工精度

数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的。目前数控机床的脉冲当量普遍达到了0.001mm,而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿,因此,数控机床能达到很高的加工精度。

对加工对象的适应性强

在数控机床上改变加工零件时,只需从新编制(更换)程序,输入新的程序就能实现对新的零件的加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利。

自动化程度高,劳动强度低

数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的,操作者除了安放穿孔带或操作键盘、装卸工件、关键工序的中间检测以及观察机床运行之外,不需要进行繁杂的重复性手工操作,劳动强度与紧张程度均可大为减轻,加上数控机床一般都具有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却和自动润滑装置,操作者的劳动条件也大为改善。

数控机床专业生产效率高

数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此,数控机床每一道工序都选用最有利的切削用量。由于数控机床的结构刚性好,因此允许进行大切削量的强力切削,这就提高了数控机床的切削功率,节省了机动时间。

数控机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床,故节省了零件安装、调整时间。数控机床加工质量稳定,一般只做首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验,因此节省了停机检验时间。

数控机床专业良好的经济效益

在单件、小批量生产的情况下,使用数控机床加工,可节省划线工时,减少调整、加工和检验时间,节省了直接生产费用;使用数控机床加工零件一般不需要制作专用夹具,节省了工艺装备费用;数控机床加工精度稳定,减少了废品率,使生产成本进一步下降。

数控机床专业有利于现代化管理

采用数控机床加工,能准确地计算出零件加工工时和费用,并有效地简化了检验夹具、半成品的管理工作,这些特点都有利于现代化的生产管理。

数控机床专业数控机床的组成

数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成

数控机床专业数控机床的分类

数控机床专业1,按加工工艺方法分类

普通数控机床

为了不同的工艺需要,普通数控机床有数控车床、铣床、钻床、镗床及磨床等,而且每一类又有很多品种。

数控加工中心

数控加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。典型的数控加工中心有镗铣加工中心和车削加工中心。

多坐标数控机床

多坐标联动的数控机床,其特点是数控装置能同时控制的轴数较多,机床结构也较复杂。坐标轴数的多少取决于加工零件的复杂程度和工艺要求,现在常用的有四、五、六坐标联动的数控机床。

数控特种加工机床

数控特种加工机床包括电火花加工机床、数控线割机床、数控激光切割机床等。

数控机床专业2,按控制运动的方式分类

点位控制数控机床

这类机床只控制运动部件从一点移动到另一点的准确位置,在移动过程中不进行加工,对两点间的移动速度和运动轨迹没有严格要求,可以沿多个坐标同时移动,也可以沿各个坐标先后移动。采用点位控制的机床有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床和数控测量机等。

直线控制数控机床

这类机床不仅要控制点的准确定位,而且要控制(或工作台)以一定的速度沿与坐标轴平行的方向进行切削加工。

轮廓控制数控机床

这类机床能够对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的平面或空间运动轨迹能满足零件轮廓的要求。

轮廓控制数控机床有数控铣床、车床、磨床和加工中心等。

数控机床专业按所用进给伺服系统的类型分类

开环数控机床

开环数控机床采用开环进给伺服系统,伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。

闭环数控机床

闭环数控机床的进给伺服系统是按闭环原理工作的,带有直线位移检测装置,直接对工作台的实际位移量进行检测。伺服驱动部件通常采用直流伺服电动机和交流伺服电动机。

半闭环数控机床

这类控制系统与闭环控制系统的区别在于采用角位移检测元件,检测反馈信号不是来自工作台,而是来自与电动机相联系的角位移检测元件。

数控机床专业按所给数控装置类型分类

硬件式数控机床

硬件式数控机床(NC机床)使用硬件式数控装置,它的输入、查补运算和控制功能都由专用的固定组合逻辑电路来实现,不同功能的机床,其结合逻辑电路也不相同。改变或增减控制、运算功能时,需要改变数控装置的硬件电路。

软件式数控机床

这类数控机床使用计算机数控装置(CNC)。此数控装置的硬件电路是由小型或微型计算机再加上通用或专用的大规模集成电路制成。数控机床的主要功能几乎全部由系统软件来实现,所以不同功能的机床其系统软件也就不同,而修改或增减系统功能时,不需改变硬件电路,只需改变系统软件。

按数控装置的功能水平分类

按此分类方法可将数控机床分为低、中、高档三类。

数控机床专业数控机床的工作原理

1、根据被加工零件的图样与工艺规程,用规定的代码和程序格式编写加工程序。

2、将所编程序指令输入机床数控装置。

3、数控装置将程序(代码)进行译码、运算之后,向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制在发出信号,以驱动机床的各运动部件,并控制所需要的辅助动作,最后加工出合格的零件。

机床发展历史

十五世纪的机床雏形,由于制造钟表和武器的需要,出现了钟表匠用的螺纹车床和齿轮加工机床,以及水力驱动的炮筒镗床。1501年左右,意大利人列奥纳多·达芬奇曾绘制过车床、镗床、螺纹加工机床和内圆磨床的构想草图,其中已有曲柄、飞轮、顶尖和轴承等新机构。中国明朝出版的《天工开物》中也载有磨床的结构,用脚踏的方法使铁盘旋转,加上沙子和水来剖切玉石。

工业革命导致了各种机床的产生和改进。十八世纪的工业革命推动了机床的发展。1774年,英国人威尔金森(全名约翰·威尔金森)发明了较精密的炮筒镗床。次年,他用这台炮筒镗床镗出的汽缸,满足了瓦特蒸汽机的要求。为了镗制更大的汽缸,他又于1775年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床,促进了蒸汽机的发展。从此,机床开始用蒸汽机通过曲轴驱动。

1797年,英国人莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架,能实现机动进给和车削螺纹,这是机床结构的一次重大变革。莫兹利也因此被称为“英国机床工业之父”。

19世纪,由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产的推动,各种类型的机床相继出现。1817年,英国人罗伯茨创制龙门刨床;1818年美国人惠特尼(全名伊莱·惠特尼)制成卧式铣床;1876年,美国制成万能外圆磨床;1835和1897年又先后发明滚齿机和插齿机。

工业技术发展的中心,从十九世纪起就悄悄从英国移向美国。在把英国的技术声望夺过去的人中,惠特尼堪称佼佼者。惠特尼聪颖过人,具有远见卓识,他率先研究出了作为大规模生产的可更换部件的系统。至今还很活跃的惠特尼工程公司,早在19世纪四十年代就研制成功了一种转塔式六角车床。这种车床是随着工件制做的复杂化和精细化而问世的,在这种车床中,装有一个绞盘,各种需要的刀具都安装在绞盘上,这样,通过旋转固定工具的转塔,就可以把工具转到所需的位置上。

随着电动机的发明,机床开始先采用电动机集中驱动,后又广泛使用单独电动机驱动。

二十世纪初,为了加工精度更高的工件、夹具和螺纹加工工具,相继创制出坐标镗床和螺纹磨床。同时为了适应汽车和轴承等工业大量生产的需要,又研制出各种自动机床、仿形机床、组合机床和自动生产线。

1900年进入精密化时期。19世纪末到20世纪初,单一的车床已逐渐演化出了铣床、刨床、磨床、钻床等等,这些主要机床已经基本定型,这样就为20世纪前期的精密机床和生产机械化和半自动化创造了条件。

在20世纪的前20年内,人们主要是围绕铣床、磨床和流水装配线展开的。由于汽车、飞机及其发动机生产的要求,在大批加工形状复杂、高精度及高光洁度的零件时,迫切需要精密的、自动的铣床和磨床。由于多螺旋线刀刃铣刀的问世,基本上解决了单刃铣刀所产生的振动和光洁度不高而使铣床得不到发展的困难,使铣床成为加工复杂零件的重要设备。

被世人誉为“汽车之父”的福特提出:汽车应该是“轻巧的、结实的、可靠的和便宜的”。为了实现这一目标,必须研制高效率的磨床,为此,美国人诺顿于1900年用金刚砂和刚玉石制成直径大而宽的砂轮,以及刚度大而牢固的重型磨床。磨床的发展,使机械制造技术进入了精密化的新阶段。

1920年进入半自动化时期。在1920年以后的30年中,机械制造技术进入了半自动化时期,液压和电气元件在机床和其他机械上逐渐得到了应用。1938年,液压系统和电磁控制不但促进了新型铣床的发明,而且在龙门刨床等机床上也推广使用。30年代以后,行程开关——电磁阀系统几乎用到各种机床的自动控制上了。

1950年进入自动化时期。第二次世界大战以后,由于数控和群控机床和自动线的出现,机床的发展开始进入了自动化时期。数控机床是在电子计算机发明之后,运用数字控制原理,将加工程序、要求和更换刀具的操作数码和文字码作为信息进行存贮,并按其发出的指令控制机床,按既定的要求进行加工的新式机床。

世界第一台数控机床(铣床)诞生(1951年)。数控机床的方案,是美国的帕森斯(全名约翰·帕森斯)在研制检查飞机螺旋桨叶剖面轮廓的板叶加工机时向美国空军提出的。在麻省理工学院的参加和协助下,终于在1949年取得了成功。1951年,他们正式制成了第一台电子管数控机床样机,成功地解决了多品种小批量的复杂零件加工的自动化问题。以后,一方面数控原理从铣床扩展到铣镗床、钻床和车床,另一方面,则从电子管向晶体管、集成电路方向过渡。1958年,美国研制成能自动更换刀具,以进行多工序加工的加工中心。

世界第一条数控生产线诞生于1968年。英国的毛林斯机械公司研制成了第一条数控机床组成的自动线。不久,美国通用电气公司提出了“工厂自动化的先决条件是零件加工过程的数控和生产过程的程控”。于是,到1970年代中期,出现了自动化车间,自动化工厂也已开始建造。1970年至1974年,由于小型计算机广泛应用于机床控制,出现了三次技术突破。第一次是直接数字控制器,使一台小型电子计算机同时控制多台机床,出现了“群控”;第二次是计算机辅助设计,用一支光笔进行设计和修改设计及计算程序;第三次是按加工的实际情况及意外变化反馈并自动改变加工用量和切削速度,出现了自适控制系统的机床。

经过100多年的风风雨雨,机床的家族已日渐成熟,真正成了机械领域的“工作母机”。

机床常见类型

机床车床

古代滑轮、弓形杆的“弓车床”

早在古埃及时代,人们已经发明了将木材绕着它的中心轴旋转时用刀具进行车削的技术。起初,人们是用两根立木作为支架,架起要车削的木材,利用树枝的弹力把绳索卷到木材上,靠手拉或脚踏拉动绳子转动木材,并手持刀具而进行切削。

这种古老的方法逐渐演化,发展成了在滑轮上绕二三圈绳子,绳子架在弯成弓形的弹性杆上,来回推拉弓使加工物体旋转从而进行车削,这便是“弓车床”。

中世纪曲轴、飞轮传动的“脚踏车床”

到了中世纪,有人设计出了用脚踏板旋转曲轴并带动飞轮,再传动到主轴使其旋转的“脚踏车床”。16世纪中叶,法国有一个叫贝松的设计师设计了一种用螺丝杠使刀具滑动的车螺丝用的车床,可惜的是,这种车床并没有推广使用。

十八世纪诞生了床头箱、卡盘

时间到了18世纪,又有人设计了一种用脚踏板和连杆旋转曲轴,可以把转动动能贮存在飞轮上的车床上,并从直接旋转工件发展到了旋转床头箱,床头箱是一个用于夹持工件的卡盘。

英国人莫兹利发明了刀架车床(1797年)

在发明车床的故事中,最引人注目的是一个名叫莫兹利的英国人,因为他于1797年发明了划时代的刀架车床,这种车床带有精密的导螺杆和可互换的齿轮。

各种专用车床的诞生为了提高机械化自动化程度。1845年,美国的菲奇发明转塔车床。1848年,美国又出现回轮车床。1873年,美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床,不久他又制成三轴自动车床。20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。由于高速工具钢的发明和电动机的应用,车床不断完善,终于达到了高速度和高精度的现代水平。

第一次世界大战后,由于军火、汽车和其他机械工业的需要,各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率,1940年代末,带液压仿形装置的车床得到推广,与此同时,多刀车床也得到发展。1950年代中,发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于1960年代开始用于车床,1970年代后得到迅速发展。

车床的分类车床依用途和功能区分为多种类型。

普通车床的加工对象广,主轴转速和进给量的调整范围大,能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作,生产效率低,适用于单件、小批生产和修配车间。

转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架,能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序,适用于成批生产。

自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工,能自动上液压机床

下料,重复加工一批同样的工件,适用于大批、大量生产。

多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似,但两组刀架分别装在主轴的前后或上下,用于加工盘、环和轴类工件,其生产率比普通车床提高3~5倍。

仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸,自动完成工件的加工循环,适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产,生产率比普通车床高10~15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型。

立式车床的主轴垂直于水平面,工件装夹在水平的回转工作台上,刀架在横梁或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件,一般分为单柱和双柱两大类。

铲齿车床在车削的同时,刀架周期地作径向往复运动,用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面。通常带有铲磨附件,由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面。

专门车床是用于加工某类工件的特定表面的车床,如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。

联合车床主要用于车削加工,但附加一些特殊部件和附件后,还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工,具有“一机多能”的特点,适用于工程车、船舶或移动修理站上的修配工作。

机床镗床

工场手工业虽然是相对落后的,但是它却训练和造就了许许多多的技工,他们尽管不是专门制造机器的行家里手,但他们却能制造各种各样的手工器具,例如刀、锯、针、钻、锥、磨以及轴类、套类、齿轮类、床架类等等,其实机器就是由这些零部件组装而成的。

最早的镗床设计者——达·芬奇。镗床被称为“机械之母”。说起镗床,还先得说说达·芬奇。这位传奇式的人物,可能就是最早用于金属加工的镗床的设计者。他设计的镗床是以水力或脚踏板作为动力,镗削的工具紧贴着工件旋转,工件则固定在用起重机带动的移动台上。1540年,另一位画家画了一幅《火工术》的画,也有同样的镗床图。那时的镗床专门用来对中空铸件进行精加工。

为大炮炮筒加工而诞生的第一台镗床(威尔金森,1775年)。到了17世纪,由于军事上的需要,大炮制造业的发展十分迅速,如何制造出大炮的炮筒成了人们亟需解决的一大难题。世界上第一台真正的镗床是1775年由威尔金森发明的。其实,确切地说,威尔金森的镗床是一种能够精密地加工大炮的钻孔机,它是一种空心圆筒形镗杆,两端都安装在轴承上。

1728年,威尔金森出生在美国,在他20岁时,迁到斯塔福德郡,建造了比尔斯顿的第一座炼铁炉。因此,人称威尔金森为“斯塔福德郡的铁匠大师”。1775年,47岁的威尔金森在他父亲的工厂里经过不断努力,终于制造出了这种能以罕见的精度钻大炮炮筒的新机器。有意思的是,1808年威尔金森去世以后,他就葬在自己设计的铸铁棺内。

镗床为瓦特的蒸汽机做出了重要贡献如果说没有蒸汽机的话,当时就不可能出现第一次工业革命的浪潮。而蒸汽机自身的发展和应用,除了必要的社会机遇之外,技术上的一些前提条件也是不可忽视的,因为制造蒸汽机的零部件,远不像木匠削木头那么容易,要把金属制成一些特殊形状,而且加工的精度要求又高,没有相应的技术设备是做不到的。比如说,制造蒸汽机的汽缸和活塞,活塞制造过程中所要求的外径的精度,可以从外面边量尺寸边进行切削,但要满足汽缸内径的精度要求,采用一般加工方法就不容易做到了。

斯密顿是十八世纪最优秀的机械技师。斯密顿设计的水车、风车设备达43件之多。在制作蒸汽机时,斯密顿最感棘手的是加工汽缸。要想将一个大型的汽缸内圆加工成圆形,是相当困难的。为此,斯密顿在卡伦铁工厂制作了一台切削汽缸内圆用的特殊机床。用水车作动力驱动的这种镗床,在其长轴的前端安装上刀具,这种刀具可以在汽缸内转动,以此就可以加工其内圆。由于刀具安装在长轴的前端,就会出现轴的挠度等问题,所以,要想加工出真正圆形的汽缸是十分困难的。为此,斯密顿不得不多次改变汽缸的位置进行加工。

对于这个难题,威尔金森于1774年发明的镗床起了很大的作用。这种镗床利用水轮使材料圆筒旋转,并使其对准中心固定的刀具推进,由于刀具与材料之间有相对运动,材料就被镗出精确度很高的圆柱形孔洞。当时、用镗床做出直径为72英寸的汽缸,误差不超过六便士硬币的厚度。用现代技术衡量,这是个很大的误差,但在当时的条件下,能达到这个水平,已经是很不简单了。

但是,威尔金森的这项发明没有申请专利保护,人们纷纷仿造它,安装它。1802年,瓦特也在书中谈到了威尔金森的这项发明,并在他的索霍铁工厂里进行仿制。以后,瓦特在制造蒸汽机的汽缸和活塞时,也应用了威尔金森这架神奇的机器。原来,对活塞来说,可以在外面一边量着尺寸,一边进行切削,但对汽缸就不那么简单了,非用镗床不可。当时,瓦特就是利用水轮使金属圆筒旋转,让中心固定的刀具向前推进,用以切削圆筒内部,结果,直径75英寸的汽缸,误差还不到一个硬币的厚度,这在当对是很先进的了。

工作台升降式镗床诞生(赫顿,1885年)。在以后的几十年间,人们对威尔金森的镗床作了许多改进。1885年,英国的赫顿制造了工作台升降式镗床,这已成为了现代镗床的雏型。

机床铣床

铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动,工件(和)铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。

19世纪,英国人为了蒸汽机等工业革命的需要发明了镗床、刨床,而美国人为了生产大量的武器,则专心致志于铣床的发明。铣床是一种带有形状各异铣刀的机器,它可以切削出特殊形状的工件,如螺旋槽、齿轮形等。

早在1664年,英国科学家胡克就依靠旋转圆形刀具制造出了一种用于切削的机器,这可算是原始的铣床了,但那时社会对此没有做出热情的反响。在十九世纪四十年代,普拉特设计了所谓林肯铣床。当然,真正确立铣床在机器制造中地位的,要算美国人惠特尼了。

第一台普通铣床(惠特尼,1818年)。1818年,惠特尼制造了世界上第一台普通铣床,但是,铣床的专利却是英国的博德默(带有送刀装置的龙门刨床的发明者)于1839年捷足先“得”的。由于铣床造价太高,所以当时问津者不多。

第一台万能铣床(布朗,1862年)。铣床沉默一段时间后,又在美国活跃起来。相比之下,惠特尼和普拉特还只能说是为铣床的发明应用做了奠基性的工作,真正发明能适用于工厂各种操作的铣床的功绩应该归属美国工程师约瑟夫·布朗。

1862年,美国的布朗制造出了世界上最早的万能铣床,这种铣床在备有万有分度盘和综合铣刀方面是划时代的创举。万能铣床的工作台能在水平方向旋转一定的角度,并带有立铣头等附件。他设计的“万能铣床”在1867年巴黎博览会上展出时,获得了极大的成功。同时,布朗还设计了一种经过研磨也不会变形的成形铣刀,接着还制造了磨铣刀的研磨机,使铣床达到了现在这样的水平。

机床刨床

在发明过程中,许多事情往往是相辅相承、环环相扣的:为了制造蒸汽机,需要镗床相助;蒸汽机发明发后,从工艺要求上又开始呼唤龙门刨床了。可以说,正是蒸汽机的发明,导致了“工作母机”从镗床、车床向龙门刨床的设计发展。其实,刨床就是一种刨金属的“刨子”。

加工大平面的龙门刨床(1839年)。由于蒸汽机阀座的平面加工需要,从19世纪初开始,很多技术人员开始了这方面的研究,其中有理查德·罗伯特、理查德·普拉特、詹姆斯·福克斯以及约瑟夫·克莱门特等。他们从1814年开始,在25年的时间内各自独立地制造出了龙门刨床。这种龙门刨床是把加工物件固定在往返平台上,刨刀切削加工物的一面。但是,这种刨床还没有送刀装置,正处在从“工具”向“机械”的转化过程之中。到了1839年,英国一个名叫博默德的人终于设计出了具有送刀装置的龙门刨床。

加工小平面的牛头刨床。另一位英国人内史密斯从1831年起的40年内发明制造了加工小平面的牛头刨床,它可以把加工物体固定在床身上,而刀具作往返运动。

此后,由于工具的改进、电动机的出现,龙门刨床一方面朝高速切割、高精度方向发展,另一方面朝大型化方向发展。

机床磨床

磨削是人类自古以来就知道的一种古老技术,旧石器时代,磨制石器用的就是这种技术。以后,随着金属器具的使用,促进了研磨技术的发展。但是,设计出名副其实的磨削机械还是近代的事情,即使在19世纪初期,人们依然是通过旋转天然磨石,让它接触加工物体进行磨削加工的。

第一台磨床(1864年)。1864年,美国制成了世界上第一台磨床,这是在车床的溜板刀架上装上砂轮,并且使它具有自动传送的一种装置。过了12年以后,美国的布朗发明了接近现代磨床的万能磨床。

人造磨石——砂轮的诞生(1892年)。人造磨石的需求也随之兴起。如何研制出比天然磨石更耐磨的磨石呢?1892年,美国人艾奇逊试制成功了用焦炭和砂制成的碳化硅,这是一种现称为C磨料的人造磨石;两年以后,以氧化铝为主要成份的A磨料又试制成功,这样,磨床便得到了更广泛的应用。

以后,由于轴承、导轨部分的进一步改进,磨床的精度越来越高,并且向专业化方向发展,出现了内圆磨床、平面磨床、滚磨床、齿轮磨床、万能磨床等等。

机床钻床

古代钻床——“弓辘轳”。钻孔技术有着久远的历史。考古学家现已发现,公元前 4000年,人类就发明了打孔用的装置。古人在两根立柱上架个横梁,再从横梁上向下悬挂一个能够旋转的锥子,然后用弓弦缠绕带动锥子旋转,这样就能在木头石块上打孔了。不久,人们还设计出了称为“辘轳”的打孔用具,它也是利用有弹性的弓弦,使得锥子旋转。

第一台钻床(惠特沃斯,1862年)。到了1850年前后,德国人马蒂格诺尼最早制成了用于金属打孔的麻花钻。1862年在英国伦敦召开的国际博览会上,英国人惠特沃斯展出了由动力驱动的铸铁柜架的钻床,这便成了近代钻床的雏形。

以后,各种钻床接连出现,有摇臂钻床、备有自动进刀机构的钻床、能一次同时打多个孔的多轴钻床等。由于工具材料和钻头的改进,加上采用了电动机,大型的高性能的钻床终于制造出来了。

机床数控机床

是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件的控制单元,数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的大脑。

加工精度高,具有稳定的加工质量;

可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;

加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;

机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);

机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;

对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。

数控机床一般由下列几个部分组成:

主机,是数控机床的主体,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。它是用于完成各种切削加工的机械部件。

数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。

驱动装置,是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。它在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。

编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

数控机床加工流程说明

CAD:Computer Aided Design,即计算机辅助设计。2D或3D的工件或立体图设计

CAM:Computer Aided Making,即计算机辅助制造。使用CAM软体生成G-Code

CNC:数控机床控制器,读入G-Code开始加工

数控机床加工程式说明

CNC程式可分为主程序及副程序(子程序),凡是重覆加工的部份,可用副程序编写,以简化主程序的设计。

字元(数值资料)→字语→单节→加工程序。

只要打开Windows操作系统里的记事本就可CNC码,写好的CNC程式则可用模拟软体来模拟刀具路径的正确性。

数控机床基本机能指令说明

所谓机能指令是由位址码(英文字母)及两个数字所组成,具有某种意义的动作或功能,可分为七大类,即G机能(准备机能),M机能(辅助机能),T机能(刀具机能),S机能(主轴转速机能),F机能(进给率机能),N机能(单节编号机能)和H/D机能(刀具补正机能)。

数控机床参考点说明

通常在数控工具机程式编写时,至少须选用一个参考坐标点来计算工作图上各点之坐标值,这些参考点我们称之为零点或原点,常用之参考点有机械原点、回归参考点、工作原点、程式原点。

机械参考点(Machine reference point):机械参考点或称为机械原点,它是机械上的一个固定的参考点。

回归参考点(Reference points):在机器的各轴上都有一回归参考点,这些回归参考点的位置,以行程监测装置极限开关预先精确设定,作为工作台及主轴的回归点。

工作参考点(Work reference points):工作参考点或称工作原点,它是工作坐标系统之原点,该点是浮动的,由程式设计者依需要而设定,一般被设定于工作台上(工作上)任一位置。

程式参考点(Program reference points):程式参考点或称程式原点,它是工作上所有转折点坐标值之基准点,此点必须在编写程式时加以选定,所以程式设计者选定时须选择一个方便的点,以利程式之写作。

钢制伸缩式导轨防护罩为高品质的2-3mm厚钢板冷压成形而成,根据要求也可以为不锈钢的。特殊的表面磨光会使其另外升值。我们可以为所有的机床种类提供相应的导轨防护类型(水平、垂直、倾斜、横向)。

机床曲轴机床

曲轴高效专用机床也有它的加工局限性,只有合理应用合适的加工机床,才能发挥出曲轴加工机床的高效专用性,从而提高工序的加工效率。

1、当曲轴轴颈有沉割槽时,数控内铣机床不能加工;如果曲轴轴颈轴向有沉割槽时,数控高速外铣机床和数控内铣机床均不能加工,但数控车-车拉机床能很方便地加工。

2、当平衡块侧面需要加工时,数控内铣机床应当为首选机床,因为内铣刀盘外圆定位,刚性好,尤其适用于加工大型锻钢曲轴;此时不适合用数控车-车拉机床,因为在曲轴的平衡块侧面需要加工的情况下,采用数控车-车拉机床加工,平衡块侧面是断续切削,且曲轴转速又很高,在这种工况下,崩刀现象比较严重。

3、当曲轴的轴颈无沉割槽,且平衡块侧面不需加工时,原则上几种机床都能加工。当加工轿车曲轴时,主轴颈采用数控车-车拉机床,连杆颈采用数控高速外铣机床则应成为最佳高效加工选择;当加工大型锻钢曲轴时,则主轴颈和连杆颈均采用数控内铣机床比较合理。

曲轴可以分为体形较大的锻钢曲轴和轻量化的轿车曲轴,锻钢曲轴轴颈一般无沉割槽,且侧面需要加工,余量较大;轿车曲轴一般轴颈有沉割槽,且侧面不需要加工。因此可以得出结论:加工锻钢曲轴采用数控内铣机床,加工轿车曲轴主轴颈采用数控车-车拉机床,连杆颈采用数控高速外铣机床是比较合理的高效加工选择。

机床锻压机床

锻压机床是金属和机械冷加工用的设备,他只改变金属的外形状。锻压机床包括卷板机,剪板机,冲床,压力机,液压机,油压机,折弯机等。

机床附件的种类有很多,包括柔性风琴式防护罩(皮老虎)、刀具刀片、钢板不锈钢导轨护罩、伸缩式丝杠护罩、卷帘防护罩、防护裙帘、防尘折布、钢制拖链、工程塑料拖链、机床工作灯、机床垫铁、JR-2型矩形金属软管、DGT导管防护套、可调塑料冷却管、吸尘管、通风管、防爆管、行程槽板、撞块、排屑机、偏摆仪、平台\花岗石平板\铸铁平板及各种操作件等。

机床衡量指标

机床本身质量的优劣,直接影响所造机器的质量。衡量一台机床的质量是多方面的,但主要是要求工艺性好,系列化、通用化、标准化程度高,结构简单,重量轻,工作可靠,生产率高等。具体指标如下:

1、工艺的可能性

工艺的可能性是指机床适应不同生产要求的能力。通用机床可以完成一定尺寸范围内各种零件多工序加工,工艺的可能性较宽,因而结构相对复杂,适应于单件小批生产。专用机床只能完成一个或几个零件的特定工序,其工艺的可能性较窄,适用于大批量生产,可以提高生产率,保证加工质量,简化机床结构,降低机床成本。

2、精度和表面粗糙度

要保证被加工零件的精度和表面粗糙度,机床本身必须具备一定的几何精度、运动精度、传动精度和动态精度。

几何精度是指机床在不运转时部件间相互位置精度和主要零件的形状精度、位置精度。机床的几何精度对加工精度有重要的影响,因此是评定机床精度的主要指标。

运动精度是指机床在以工作速度运转时主要零部件的几何位置精度,几何位置的变化量越大,运动精度越低。

传动精度是指机床传动链各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。

以上三种精度指标都是在空载条件下检测的,为全面反映机床的性能,必须要求机床有一定的动态精度和温升作用下主要零部件的形状、位置精度。影响动态精度的主要因素有机床的刚度、抗振性和热变形等。

机床的刚度指机床在外力作用下抵抗变形的能力,机床的刚度越大,动态精度越高。机床的刚度包括机床构件本身的刚度和构件之间的接触刚度。机床构件本身的刚度主要取决于构件本身的材料性质、截面形状、大小等。构件之间的接触刚度不仅与接触材料、接触面的几何尺寸和硬度有关,而且还与接触面的表面粗糙度、几何精度、加工方法、接触面介质、预压力等因素有关。

机床上出现的振动,可分为受迫振动和自激振动。自激振动是在不受任何外力、激振力干扰的情况下,由切削过程内部产生的持续振动。在激振力的持续作用下,系统被迫引起的振动为受迫振动。

机床的抗震性和机床的刚度、阻尼特性、质量有关。由于机床的各个零部件热膨胀系数不同,因而造成了机床各部分不同的变形和相对位移,这种现象叫机床的热变形。由于热变形而产生的误差最大可占全部误差的70%。

对于机床的动态精度,尚无统一标准,主要通过切削加工典型零件所达到的精度间接的对机床动态精度作出综合的评价。

3、系列化等程度

机床的系列化、通用化、标准化是密切联系的,品种系列化是部件通用化和零件标准化的基础,而部件的通用化和零件的标准化又促进和推动品种系列化工作。

4、机床的寿命

机床结构的可靠性和耐磨性是衡量机床寿命的主要指标。

机床运动传动

机床机床运动

根据在切削过程中所起的作用来区分,切削运动分为主运动和进给运动。

主运动:是形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动。

进给运动:是使工件的多余材料不断被去除的工作运动。

切削过程中主运动只有一个,进给运动可以多于一个。主运动和进给运动可由刀具或工件分别完成,也可由刀具单独完成。机床的运动除了切削运动外,还有一些实现机床切削过程的辅助工作而必须进行的辅助运动。

机床机床传动

机床的传动机构指的是传递运动和动力的机构,简称为机床的传动。

机床的传动方式按传动机构的特点分为机械传动、液压传动、电力传动、气压传动以及以上几种传动方式的联合传动等。按传动速度调节变化特点将传动分为有级传动和无级传动。

机床传动系统

传动系统也叫传动链,他有首末两个端件。首端件又叫主动件,末端件又叫从动件。每一条传动系统从首端件到末端件都是按一定传动规律组成,这就是传动比,以此来保证机床的性能。一般的机床传动系统按其所担负运动的性质可分为主运动传递系统,进给运动传递系统和快速空行程传动系统三种。对传动系统图一般了解即可。

机床机床分类

1、普通机床:包括普通车床、钻床、镗床、铣床、刨插床等;

2、精密机床:包括磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床和其他各种精密机床;

3、高精度机床:包括坐标镗床、齿轮磨床、螺纹磨床、高精度滚齿机、高精度刻线机和其他高精度机床等;

4、数控机床:数控机床是数字控制机床的简称;

5、按工件大小和机床重量可分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床;

6、按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床;

7、按自动化程度可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床;

8、按机床的控制方式,可分为仿形机床、程序控制机床、数控机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统;

9、按加工方式或加工对象可分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、花键加工机床、铣床、刨床、插床、拉床、特种加工机床、锯床和刻线机等。每类中又按其结构或加工对象分为若干组,每组中又分为若干型;

10、按机床的适用范围,又可分为通用、专门化和专用机床。

专用机床中有一种以标准的通用部件为基础,配以少量按工件特定形状或加工工艺设计的专用部件组成的自动或半自动机床,称为组合机床。

对一种或几种零件的加工,按工序先后安排一系列机床,并配以自动上下料装置和机床与机床间的工件自动传递装置,这样组成的一列机床群称为切削加工自动生产线。

柔性制造系统是由一组数字控制机床和其他自动化工艺装备组成的,用电子计算机控制,可自动地加工有不同工序的工件,能适应多品种生产。

机床机床组成

各类机床通常由下列基本部分组成:支承部件,用于安装和支承其他部件和工件,承受其重量和切削力,如床身和立柱等;变速机构,用于改变主运动的速度;进给机构,用于改变进给量;主轴箱用以安装机床主轴;刀架、刀库;控制和操纵系统;润滑系统;冷却系统。

机床附属装置包括机床上下料装置、机械手、工业机器人等机床附加装置,以及卡盘、吸盘弹簧夹头、虎钳、回转工作台和分度头等机床附件。

机床切削加工

机床的切削加工是由刀具与工件之间的相对运动来实现的,其运动可分为表面形成运动和辅助运动两类。

表面形成运动是使工件获得所要求的表面形状和尺寸的运动,它包括主运动、进给运动和切入运动。主运动是从工件毛坯上剥离多余材料时起主要作用的运动,它可以是工件的旋转运动(如车削)、直线运动(如在龙门刨床上刨削),也可以是刀具的旋转运动(如铣削和钻削)或直线运动(如插削和拉削);进给运动是刀具和工件待加工部分相向移动,使切削得以继续进行的运动,如车削外圆时刀架溜板沿机床导轨的移动等;切入运动是使刀具切入工件表面一定深度的运动,其作用是在每一切削行程中从工件表面切去一定厚度的材料,如车削外圆时小刀架的横向切入运动。

辅助运动主要包括刀具或工件的快速趋近和退出、机床部件位置的调整、工件分度、刀架转位、送夹料,启动、变速、换向、停止和自动换刀等运动。

评价机床技术性能的指标最终可归结为加工精度和生产效率。加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量和机床的精度保持性。生产效率涉及切削加工时间和辅助时间,以及机床的自动化程度和工作可靠性。这些指标一方面取决于机床的静态特性,如静态几何精度和刚度;而另一方面与机床的动态特性,如运动精度、动刚度、热变形和噪声等关系更大。

机床机床附件

机床配件,指除机床主体外的所有可方便更换的元件。

机床配件主要包括刀具夹具、操作件、分度头、工作台、卡盘、接头、排屑装置、软管、拖链、防护罩等。其中刀具夹具又分切削刀具、工装夹具、刨刀、数控刀具及配套系统、刀带、拉刀、切刀、滚刀、齿轮刀具、机用锯片、数控刀具、夹头、冲头、车刀、铰刀、镗刀、插齿刀、剃齿刀、机用刀片、刀柄、铣刀、螺纹刀具、钻头、刀杆、其他刀具、夹具、丝锥;操作件分手轮、拉手、手柄、把手、门钮、其它操作件产品。

机床发展方向

1、虚拟机床:通过研发机电一体化的、硬件和软件集成的仿真技术,来实现提高机床的设计水平和使用绩效。

2、绿色机床:强调节能减排,力求使生产系统的环境负荷达到最小化。

3、智能机床:提高生产系统的智能化、可靠性、加工精度和综合性能。

4、e-机床:提高生产系统的独立自主性以及与使用者和管理者的交互能力,使机床不仅是一台加工设备,而是成为企业管理网络中的一个节点。

其中,绿色机床将成为研究热点。将毛坯转化为零件的工作母机,在使用过程中不仅消耗能源,还会产生固体、液体和气体废弃物,对工作环境和自然环境造成直接或间接的污染。据此,绿色机床应该具有以下特点:机床主要零部件由再生材料制造;机床的重量和体积减少50%以上;通过减轻移动质量、降低空运转功率等措施使功率消耗减少30%~40%;使用过程中产生的各种废弃物减少50%~60%,保证基本没有污染的工作环境;报废后机床材料100%可回收。据统计,机床使用过程中用于切除金属的功率只占到25%左右,各种损耗和辅助功能占去大部分。机床绿色化的第一个措施,是通过大幅度降低机床重量和减少驱动功率来构建具有生态效益的机床。绿色机床提出一种全新的概念,大幅减少重量,力求节省材料,同时降低能耗。

作为现代工业基石的机床产业,是工业经济发展过程中无论如何都不能绕过一个关键性问题,中国机床产业由于先天不足,一直在中高端机床项目发展上落于国外主流水准,正处于一个追赶的过程当中。
  中国数控机床仍然较为落后。中国数控机床市场巨大,与国外产品相比,中国的差距主要是机床的高速高效化和精密化上,中国正处于工业化中期,即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变,从脱贫向致富转变,煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲,构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。

以技术领先的策略正在向以客户为中心的策略转变:经济危机往往会催生大规模的产业升级和企业转型,机床工具行业实现制造业服务化,核心在于要以客户为中心,积极提供客户需要的个性化服务。因此,从简单的卖产品转向提供整体解决方案、从以技术为中心向以客户为中心转变成为当今的趋势。

中国的产品与中国市场需求反差较大,产品结构亟待快速调整:中国机床行业虽然保持多年持续快速发展,但是产业和产品结构不合理的现象依然存在,整个行业大而不强,高档产品还大量依赖进口。国产机床的国内市场占有率虽然已经有一定的提高,但是高档数控机床、核心功能部件在国内市场占有率还很低,全行业替代进口的潜力非常巨大。

企业技术创新模式有待完善:由于中国机床企业的地位、工业化水平和品牌影响力在逐步提升,要成为工业强国,其技术的获得再也不能依赖别人。过去,中国走了一条从模仿到引进的道路,从现在开始必须走自主创新的道路。企业技术遇到新的封锁,建立自主、新型、战略性的产学研创新模式是支撑产品结构调整技术来源的惟一途径。

中国数控机床行业将延续结构调整的势头,不断以新产品、新亮点占领更大市场。数控切割机床按切割方式可分为火焰切割和等离子切割两大类。随着下游行业需求的不断提高,对数控机床配件提出了更大的需求和更高的要求。

东北地区发展不快,其他地方的发展也比较缓慢。三是调结构促转型取得成效。面对金融危机,广大企业应不断调整结构、提高质量、增加品种及推动产业升级,再加上企业加强管理,降低费用,所以企业效益明显好转。数控切割机床装饰性发展趋势可见一斑,数控切割机床更多的是强调在机械性能、操作简便、价格经济、加工精度稳定等方面。在金属材料加工日益要求普及和批量化的今天,数控切割机床除了要满足上述功能性外,还要具有多切割方式的适用性。

国内数控机床企业为了提高自身实力,更快地拓展国际市场,将采取多种手段加快和国外企业的融合以提高产品质量、提高竞争力。在继续开拓美国、日本等国家市场的同时,在东南亚、中东、俄罗斯、欧洲、非洲等也全面开花。据了解,当前金属切割数控机床行业运行具有以下几个特点:一是外销企业困难较大。从规模以上企业来看,以内销为主的品牌企业发展势头较好。没有品牌的中小企业发展比较困难。二是各地区发展不够均衡,浙江、山东、河北、北京以及四川发展比较快,广东的民营企业发展也较快。

数控切割机床行业多数企业都是依靠降低产品售价来获得市场,造成的后果是产品价格低、附加值低、利润低,企业没有足够的资金持续发展。随着产业的发展和竞争的升级,提高产品技术含量,拥有自主的专利、设计,注重品牌的打造和营销才是企业长期发展的最佳选择。

机床操作规程

操作者必须经过考试合格,持有本机床的《设备操作证》方可操作本机床。

机床工作前

1、仔细阅读交接班记录,了解上一班机床的运转情况和存在问题;

2、检查机床、工作台、导轨以及各主要滑动面,如有障碍物、工具、铁屑、杂质等,必须清理、擦拭干净、上油;

3、检查工作台,导轨及主要滑动面有无新的拉、研、碰伤,如有应通知班组长或设备员一起查看,并作好记录;

4、检查安全防护、制动(止动)、限位和换向等装置应齐全完好;

5、检查机械、液压、气动等操作手柄、伐门、开关等应处于非工作的位置上;

6、检查各刀架应处于非工作位置;

7、检查电器配电箱应关闭牢靠,电气接地良好;

8、检查润滑系统储油部位的油量应符合规定,封闭良好。油标、油窗、油杯、油嘴、油线、油毡、油管和分油器等应齐全完好,安装正确。按润滑指示图表规定作人工加油或机动(手位)泵打油,查看油窗是否来油;

9、停车一个班以上的机床,应按说明书规定及液体静压装置使用规定(详见附录Ⅰ)的开车程序和要求作空动转试车3~5分钟。

检查:

1)操纵手柄、伐门、开关等是否灵活、准确、可靠。

2)安全防护、制动(止动)、联锁、夹紧机构等装置是否起作用。

3)校对机构运动是否有足够行程,调正并固定限位、定程挡铁和换向碰块等。

4)由机动泵或手拉泵润滑部位是否有油,润滑是否良好。

5)机械、液压、静压、气动、靠模、仿形等装置的动作、工作循环、温升、声音等是否正常。压力(液压、气压)是否符合规定。确认一切正常后,方可开始工作。

凡连班交接班的设备,交接班人应一起按上述(9条)规定进行检查,待交接班清楚后,交班人方可离去。凡隔班接班的设备,如发现上一班有严重违犯操作规程现象,必须通知班组长或设备员一起查看,并作好记录,否则按本班违犯操作规程处理。

在设备检修或调整之后,也必须按上述(9条)规定详细检查设备,认为一切无误后方可开始工作。

机床工作中

1、坚守岗位,精心操作,不做与工作无关的事。因事离开机床时要停车,关闭电源、气源;

2、按工艺规定进行加工。不准任意加大进刀量、磨削量和切(磨)削速度。不准超规范、超负荷、超重量使用机床。不准精机粗用和大机小用;

3、刀具、工件应装夹正确、紧固牢靠。装卸时不得碰伤机床。找正刀具、工件不准重锤敲打。不准用加长搬手柄增加力矩的方法紧固刀具、 工件;

4、不准在机床主轴锥孔、尾座套筒锥孔及其他工具安装孔内,安装与其锥度或孔径不符、表面有刻痕和不清洁的顶针、刀具、刀套等;

5、传动及进给机构的机械变速、刀具与工件的装夹、调正以及工件的工序间的人工测量等均应在切削、磨削终止,刀具、磨具退离工件后停车进行;

6、应保持刀具、磨具的锋利,如变钝或崩裂应及时磨锋或更换;

7、切削、磨削中,刀具、磨具未离开工件,不准停车;

8、不准擅自拆卸机床上的安全防护装置,缺少安全防护装置的机床不准工作;

9、液压系统除节流伐外其他液压伐不准私自调整;

10、机床上特别是导轨面和工作台面,不准直接放置工具,工件及其他杂物;

11、经常清除机床上的铁屑、油污,保持导轨面、滑动面、转动面、定位基准面和工作台面清洁;

12、密切注意机床运转情况,润滑情况,如发现动作失灵、震动、发热、爬行、噪音、异味、碰伤等异常现象,应立即停车检查,排除故障后,方可继续工作;

13、机床发生事故时应立即按总停按钮,保持事故现场,报告有关部门分析处理;

14、不准在机床上焊接和补焊工件。

机床工作后

1、将机械、液压、气动等操作手柄、伐门、开关等板到非工作位置上;

2、停止机床运转,切断电源、气源;

3、清除铁屑,清扫工作现场,认真擦净机床。导轨面、转动及滑动面、定位基准面、工作台面等处加油保养;

4、认真将班中发现的机床问题,填到交接班记录本上,做好交班工作。

数控加工基本释义

数控加工是指,由控制系统发出指令使刀具作符合要求的各种运动,以数字和字母形式表示工件的形状和尺寸等技术要求和加工工艺要求进行的加工。它泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。

数控机床是一种用计算机来控制的机床,用来控制机床的计算机,不管是专用计算机、还是通用计算机都统称为数控系统。数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动。当零件的加工程序结束时,机床便会自动停止。任何一种数控机床,在其数控系统中若没有输入程序指令,数控机床就不能工作。机床的受控动作大致包括机床的起动、停止;主轴的启停、旋转方向和转速的变换;进给运动的方向、速度、方式;刀具的选择、长度和半径的补偿;刀具的更换,冷却液的开起、关闭等。

数控加工发展背景

数控技术起源于航空工业的需要,20世纪40年代后期,美国一家直升机公司提出了。

加工过程

数控机床的初始设想,1952年美国麻省理工学院研制出三坐标数控铣床。50年代中期这种数控铣床已用于加工飞机零件。60年代,数控系统和程序编制工作日益成熟和完善,数控机床已被用于各个工业部门,但航空航天工业始终是数控机床的最大用户。一些大的航空工厂配有数百台数控机床,其中以切削机床为主。数控加工的零件有飞机和火箭的整体壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋桨以及航空发动机的机匣、轴、盘、叶片的模具型腔和液体火箭发动机燃烧室的特型腔面等。数控机床发展的初期是以连续轨迹的数控机床为主,连续轨迹控制。

连续轨迹控制又称轮廓控制,要求刀具相对于零件按规定轨迹运动。以后又大力发展点位控制数控机床。点位控制是指刀具从某一点向另一点移动,只要最后能准确地到达目标而不管移动路线如何。

数控加工操作过程

数控加工数控编程

数控加工程序编制方法有手工(人工)编程和自动编程之分。手工编程,程序的全部内容是由人工按数控系统所规定的指令格式编写的。自动编程即计算机编程,可分为以语言和绘画为基础的自动编程方法。但是,无论是采用何种自动编程方法,都需要有相应配套的硬件和软件。

可见,实现数控加工编程是关键。但光有编程是不行的,数控加工还包括编程前必须要做的一系列准备工作及编程后的善后处理工作。一般来说数控加工工艺主要包括的内容如下:

⑴ 选择并确定进行数控加工的零件及内容;

⑵ 对零件图纸进行数控加工的工艺分析;

⑶数控加工的工艺设计;

⑷ 对零件图纸的数学处理;

⑸ 编写加工程序单;

⑹ 按程序单制作控制介质;

⑺程序的校验与修改;

⑻ 首件试加工与现场问题处理;

⑼数控加工工艺文件的定型与归档。

为了提高生产自动化程度,缩短编程时间和降低数控加工成本,在航空航天工业中还发展和使用了一系列先进的数控加工技术。如计算机数控,即用小型或微型计算机代替数控系统中的控制器,并用存贮在计算机中的软件执行计算和控制功能,这种软连接的计算机数控系统正在逐步取代初始态的数控系统。直接数控是用一台计算机直接控制多台数控机床,很适合于飞行器的小批量短周期生产。理想的控制系统是可连续改变加工参数的自适应控制系统,虽然系统本身很复杂,造价昂贵,但可以提高加工效率和质量。数控的发展除在硬件方面对数控系统和机床的改善外,还有另一个重要方面就是软件的发展。计算机辅助编程(也叫自动编程)就是由程序员用数控语言写出程序后,将它输入到计算机中进行翻译,最后由计算机自动输出穿孔带或磁带。用得比较广泛的数控语言是 APT语言。它大体上分为主处理程序和后置处理程序。前者对程序员书写的程序加以翻译,算出刀具轨迹;后者把刀具轨迹编成数控机床的零件加工程序。数控加工,是在对工件进行加工前事先在计算机上编写好程序,再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床进行指令性加工,或者直接在这种计算机程序控制的机床控制面板上编写指令进行加工。加工的过程包括:走刀,换刀,变速,变向,停车等,都是自动完成的。数控加工是现代模具制造加工的一种先进手段。当然,数控加工手段也一定不只用于模具零件加工,用途十分广泛。

数控加工工艺分析

被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广,下面结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。

1、尺寸标注应符合数控加工的特点

在数控编程中,所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图上最好直接给出坐标尺寸,或尽量以同一基准引注尺寸。

2、几何要素的条件应完整、准确

在程序编制中,编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义,手工编程时要计算出每个节点的坐标,无论哪一点不明确或不确定,编程都无法进行。但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略,常常出现参数不全或不清楚,如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图纸时,一定要仔细,发现问题及时与设计人员联系。

3、定位基准可靠

在数控加工中,加工工序往往较集中,以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准,或在毛坯上增加一些工艺凸台。

4、统一几何类型或尺寸

零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸,这样可以减少换刀次数,还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。零件的形状尽可能对称,便于利用数控机床的镜向加工功能来编程,以节省编程时间。

数控加工零件装夹

一、定位安装的基本原则

在数控机床上加工零件时,定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。在选择时应注意以下几点:

1、力求设计、工艺和编程计算的基准统一。

2、尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面。

3、避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。

二、选择夹具的基本原则

数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求:一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外,还要考虑以下几点:

1、当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具,以缩短生产准备时间、节省生产费用。

2、在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结构简单。

3、零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间。

4、夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工,即夹具要开敞,其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。

数控加工加工误差

数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。

即:△数加=f(△编+△机+△定+△刀)

其中:

1、编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生,如图1.43所示。圆整误差是在数据处理时,将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床,一般脉冲当量值为0.01mm;较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。

2、机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。

3、定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。

4、对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。

数控加工主要特点

数控机床一开始就选定具有复杂型面的飞机零件作为加工对象,解决普通的加工方法难以解决的关键。数控加工的最大特点是用穿孔带(或磁带)控制机床进行自动加工。由于飞机、火箭和发动机零件各有不同的特点:飞机和火箭的零、构件尺寸大、型面复杂;发动机零、构件尺寸小、精度高。因此飞机、火箭制造部门和发动机制造部门所选用的数控机床有所不同。在飞机和火箭制造中以采用连续控制的大型数控铣床为主,而在发动机制造中既采用连续控制的数控机床,也采用点位控制的数控机床(如数控钻床、数控镗床、加工中心等)。

数控加工工序集中

数控机床一般带有可以自动换刀的刀架、刀库,换刀过程由程序控制自动进行,因此,工序比较集中。工序集中带来巨大的经济效益:

⑴减少机床占地面积,节约厂房。

⑵减少或没有中间环节(如半成品的中间检测、暂存搬运等),既省时间又省人力。

数控加工自动化

数控机床加工时,不需人工控制刀具,自动化程度高。带来的好处很明显。

⑴对操作工人的要求降低:

一个普通机床的高级工,不是短时间内可以培养的,而一个不需编程的数控工培养时间极短(如数控车工需要一周即可,还会编写简单的加工程序)。并且,数控工在数控机床上加工出的零件比普通工在传统机床上加工的零件精度要高,时间要省。⑵降低了工人的劳动强度:数控工人在加工过程中,大部分时间被排斥在加工过程之外,非常省力。

⑶产品质量稳定:数控机床的加工自动化,免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差,提高了产品的一致性。

⑷加工效率高:数控机床的自动换刀等使加工过程紧凑,提高了劳动生产率。

数控加工柔性化高

传统的通用机床,虽然柔性好,但效率低下;而传统的专机,虽然效率很高,但对零件的适应性很差,刚性大,柔性差,很难适应市场经济下的激烈竞争带来的产品频繁改型。只要改变程序,就可以在数控机床上加工新的零件,且又能自动化操作,柔性好,效率高,因此数控机床能很好适应市场竞争。

数控加工能力强

机床能精确加工各种轮廓,而有些轮廓在普通机床上无法加工。数控机床特别适合以下场合:

1、不许报废的零件。

2、新产品研制。

3、急需件的加工。

数控加工数控编程

数控加工程序结构

程序段是可作为一个单位来处理的连续的字组,它实际是数控加工程序中的一段程序。零件加工程序的主体由若干个程序段组成。多数程序段是用来指令机床完成或执行某一动作。程序段是由尺寸字、非尺寸字和程序段结束指令构成。在书写和打印时,每个程序段一般占一行,在屏幕显示程序时也是如此。

数控加工程序格式

常规加工程序由开始符(单列一段)、程序名(单列一段)、程序主体和程序结束指令(一般单列一段)组成。程序的最后还有一个程序结束符。程序开始符与程序结束符是同一个字符:在ISO代码中是%,在EIA代码中是ER。程序结束指令可用M02(程序结来)或M30(纸带结束)。数控机床一般都使用存储式的程序运行,此时M02与M30的共同点是:在完成了所在程序段其它所有指令之后,用以停止主轴、冷却液和进给,并使控制系统复位。M02与M30在有些机床(系统)上使用时是完全等效的,而在另一些机床(系统)上使用有如下不同:用M02结束程序场合,自动运行结束后光标停在程序结束处;而用M3O结束程序运行场合,自动运行结束后光标和屏幕显示能自动返回到程序开头处,一按启动钮就可以再次运行程序。虽然M02与M30允许与其它程序字合用一个程序段,但最好还是将其单列一段,或者只与顺序号共用一个程序段。

程序名位于程序主体之前、程序开始符之后,它一般独占一行。程序名有两种形式:一种是以规定的英文字(多用O)打头、后面紧跟若干位数字组成。数字的最多允许位数由说明书规定,常见的是两位和四位两种。这种形式的程序名也可称作程序号。另一种形式是,程序名由英文字、数字或英文、数字混合组成,中间还可以加入“—”号。这种形式使用户命名程序比较灵活,例如在LC30型数控车床上加工零件图号为215的法兰第三道工序的程序,可命名为LC30-FIANGE-215-3,这就给使用、存储和检索等带来很大方便。程序名用哪种形式是由数控系统决定的。

%

O1001

N0 G92 X0 Y0 Z0

N5 G91 G00 X50 Y35 S500 MO3

N10 G43 Z-25 T01.01

N15 G01 G007 Z-12

N20 G00 Z12

N25 X40

N30 G01 Z-17

N35 G00 G44 Z42 M05

N40 G90 X0 Y0

N45 M30

%

数控加工段格式

程序段中字、字符和数据的安排形式的规则称为程序段格式(block format)。数控历史上曾经用过固定顺序格式和分隔符(HT或TAB)程序段格式。这两种程序段格式己经过时,国内外都广泛采用字地址可变程序段格式,又称为字地址格式。在这种格式中,程序字长是不固定的,程序字的个数也是可变的,绝大多数数控系统允许程序字的顺序是任意排列的,故属于可变程序段格式。但是,在大多数场合,为了书写、输入、检查和校对的方便,程序字在程序段中习惯按一定的顺序排列。

数控机床的编程说明书中用详细格式来分类规定程序编制的细节:程序编制所用字符、程序段中程序字的顺序及字长等。例如:

/ NO3 G02 X+053 Y+053 I0 J+053 F031 S04 T04 M03 LF

上例详细格式分类说明如下:N03为程序段序号;G02表示加工的轨迹为顺时针圆弧;X+053、Y+053表示所加工圆弧的终点坐标;I0、J+053表示所加工圆弧的圆心坐标;F031为加工进给速度;S04为主轴转速;T04为所使用刀具的刀号;M03为辅助功能指令;LF程序段结束指令;/为跳步选择指令。跳步选择指令的作用是:在程序不变的前提下,操作者可以对程序中的有跳步选择指令的程序段作出执行或不执行的选择。选择的方法,通常是通过操作面板上的跳步选择开关扳向ON或OFF,来实现不执行或执行有“/”的程序段。

数控加工执行程序

编制加工程序有时会遇到这种情况:一组程序段在一个程序中多次出现,或者在几个程序要使用它。我们可以把这组程序段摘出来,命名后单独储存,这组程序段就是子程序。子程序是可由适当的机床控制指令调用的一段加工程序,它在加工中一般具有独立意义。调用第一层子程序的指令所在的加工程序叫做主程序。调子程序的指令也是一个程序段,它一般由子程序调用指令、子程序名称和调用次数等组成,具体规则和格式随系统而别,例如同样是“调用55号子程序一次”,FANUC系统用“M98 P55。”,而美国A-B公司系统用“P55x”。

子程序可以嵌套,即一层套一层。上一层与下一层的关系,跟主程序与第一层子程序的关系相同。最多可以套多少层,由具体的数控系统决定。子程序的形式和组成与主程序大体相同:第一行是子程序号(名),最后一行则是“子程序结束”指令,它们之间是子程序主体。不过,主程序结束指令作用是结束主程序、让数控系统复位,其指令已经标准化,各系统都用M02或M30;而子程序结束指令作用是结束子程序、返回主程序或上一层子程序,其指令各系统不统一,如FANUC系统用M99、西门子系统用M17,美国A—B公司的系统用M02等。

在数控加工程序中可以使用用户宏(程序)。所谓宏程序就是含有变量的子程序,在程序中调用宏程序的指令称为用户宏指令,系统可以使用用户宏程序的功能叫做用户宏功能。执行时只需写出用户宏命令,就可以执行其用户宏功能。

用户宏的最大特征是:

●可以在用户宏中使用变量;

●可以使用演算式、转向语句及多种函数

●可以用用户宏命令对变量进行赋值。

数控机床采用成组技术进行零件的加工,可扩大批量、减少编程量、提高经济效益。在成组加工中,将零件进行分类,对这一类零件编制加工程序,而不需要对每一个零件都编一个程序。在加工同一类零件只是尺寸不同时,使用用户宏的主要方便之处是可以用变量代替具体数值,到实际加工时,只需将此零件的实际尺寸数值用用户宏命令赋与变量即可。

数控加工加工原则

⑴上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧。

⑵先内后外,即先进行内部型腔(内孔)的加工,后进行外形的加工。

⑶以相同的安装或使用同一把刀具加工的工序,最好连续进行,以减少重新定位或换刀所引起的误荠.

⑷在同一次安装中,应先进行对工件刚性影响较小的工序。

数控加工加工路线

数控车床进给加工路线指车刀从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具切人、切出等非切削空行程路径。

精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此,确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。

在数控车床加工中,加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。

①应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。

②使加工路线最短,减少空行程时间,提高加工效率。

③尽量简化数值计算的工作量,简化加工程序。

④对于某些重复使用的程序,应使用子程序。

使加工程序具有最短的进给路线,不仅可以节省整个加工过程的执行时间,还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。最短进给路线的类型及实现方法如下。

⑴最短的切削进给路线。切削进给路线最短,可有效提高生产效率,降低刀具损耗。安排最短切削进给路线时,还要保证工件的刚性和加工工艺性等要求。

⑵最短的空行程路线。

①巧用起刀点。采用矩形循环方式进行粗车的一般情况示例。其对刀点A的设定是考虑到精车等加工过程中需方便地换刀,故设置在离毛坯件较远的位置处,同时,将起刀点与其对刀点重合在一起

②巧设换刀点。为了考虑换刀的方便和安全,有时将换刀点也设置在离毛坯件较远的

位置处,那么,当换第二把刀后,进行精车时的空行程路线必然也较长;如果将第二把刀的换刀点也设置在中的毋点位置上,则可缩短空行程距离。

③合理安排“回零”路线。在手工编制复杂轮廓的加工程序时,为简化计算过程,便于校核,程序编制者有时将每一刀加工完后的刀具终点,通过执行“回零”操作指令,使其全部返回到对刀点位置,然后再执行后续程序。这样会增加进给路线的距离,降低生产效率。因此,在合理安排“回零”路线时,应使前一刀的终点与后一刀的起点间的距离尽量短.或者为零,以满足进给路线最短的要求。另外,在选择返回对刀点指令时,在不发生干涉的前提下,尽可能采用x、z轴双向同时“回零”指令,该功能“回零”路线是最短的。

⑶大余量毛坯的阶梯切削进给路线。列出了两种太余量毛坯的切削进

给路线。是错误的阶梯切削路线,按1斗5的顺序切削,每次切削所留余量相等,是正确的阶梯切削进给路线。因为在同样的背吃刀量下。

⑷零件轮廓精加工的连续切削进给路线。零件轮廓的精加工可以安排一刀或几刀精加工工序.其完工轮廓应由最后一刀连续加工而成,此时,刀具的进、退位置要选择适当,尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿,以免因切削力突然变化而破坏工艺系统的平衡状态.致使零件轮廓上产生划伤、形状突变或滞留刀痕。

⑸特殊的进给路线。在数控车削加工中,一般情况下。刀具的纵向进给是沿着坐标的负方向进给的,但有时按其常规的负方向安排进给路线并不合理。甚至可能损坏工件。

数控加工优缺点

数控加工有下列优点:①大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。②加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。③多品种、小批量生产情况下生产效率较高,能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间,而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。④可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。数控加工的缺点是机床设备费用昂贵,要求维修人员具有较高水平。

数控加工刀具选择

数控加工选择刀具

1、选择数控刀具的原则

刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时,应首先选择合理的刀具寿命,而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种,前者根据单件工时最少的目标确定,后者根据工序成本最低的目标确定。

选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具,由于换刀时间短,为了充分发挥其切削性能,提高生产效率,刀具寿命可选得低些,一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具,刀具寿命应选得高些,尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时,该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时,刀具寿命也应选得低些。大件精加工时,为保证至少完成一次走刀,避免切削时中途换刀,刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比,数控加工对刀具提出了更高的要求,不仅需要冈牲好、精度高,而且要求尺寸稳定,耐用度高,断和排性能坛同时要求安装调整方便,这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。

2、选择数控车削用刀具

数控车削车刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀以及三类。成型车刀也称样板车刀,其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决定。数控车削加工中,常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中,应尽量少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成,如900内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同,但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑,并应兼顾刀尖本身的强度。

二是圆弧形车刀。圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖,应此,刀位点不在圆弧上,而在该圆弧的圆心上。圆弧形车刀可以用于车削内外表面,特别适合于车削各种光滑连接(凹形)的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径,以免发生加工干浅该半径不宜选择太小,否则不但制造困难,还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。

3、选择数控铣削用刀具

在数控加工中,铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀,该刀具有关参数的经验数据如下:一是铣刀半径RD 应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin,一般取RD=(0.8一 0.9)Rmin。二是零件的加工高度H< (1/4-1/6)RD,以保证刀具有足够的刚度。三是用平底立铣刀铣削内槽底部时,由于槽底两次走刀需要搭接,而刀具底刃起作用的半径Re=R-r,即直径为 d=2Re=2(R-r),编程时取刀具半径为Re=0.95 (Rr)。对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常用球形铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。

数控机床上大多使用系列化、标准化刀具,对可转位机夹外圆车刀、端面车刀等的刀柄和刀头都有国家标准及系列化型号对于加工中心及有自动换刀装置的机床,刀具的刀柄都已有系列化和标准化的规定,如锥柄刀具系统的标准代号为TSG-JT,直柄刀具系统的标准代号为DSG-JZ,此外,对所选择的刀具,在使用前都需对刀具尺寸进行严格的测量以获得精确数据,并由操作者将这些数据输入数据系统,经程序调用而完成加工过程,从而加工出合格的工件。

数控加工刀点

刀具究竟从什么位置开始移动到指定的位置呢?所以在程序执行的一开始,必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置,这一位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点,所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定,所以,该点又称对刀点。在编制程序时,要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是:便于数值处理和简化程序编制。易于找正并在加工过程中便于检查;引起的加工误差小。对刀点可以设置在加工零件上,也可以设置在夹具上或机床上,为了提高零件的加工精度,对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基谁上。实际操作机床时,可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上,即“刀位点”与“对刀点”的重合。所谓 “刀位点”是指刀具的定位基准点,车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心。平底立铣刀是刀具轴线与刀具底面的交点;球头铣刀是球头的球心,钻头是钻尖等。用手动对刀操作,对刀精度较低,且效率低。而有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等,以减少对刀时间,提高对刀精度。加工过程中需要换刀时,应规定换刀点。所谓“换刀点”是指刀架转动换刀时的位置,换刀点应设在工件或夹具的外部,以换刀时不碰工件及其它部件为准。

数控加工切削用量

数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度,并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本。

1、确定主轴转速

主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。其计算公式为:n=1000 v/7 1D式中: v?切削速度,单位为m/m动,由刀具的耐用度决定; n一一主轴转速,单位为 r/min,D为工件直径或刀具直径,单位为mm。计算的主轴转速n,最后要选取机床有的或较接近的转速。

2、确定进给速度

进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则:当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。一般在100一200mm/min范围内选取;在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20一50mm/min范围内选取;当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20--50mm/min 范围内选取;刀具空行程时,特别是远距离“回零”时,可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。

3、确定背吃刀量

背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量,一般0.2一0.5m m,总之,切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。

同时,使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。

切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数,而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能(功率、扭矩),在保证质量的前提下,获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。

数控加工操作安全

数控加工文明生产

数控机床是一种自动化程度较高,结构较复杂的先进加工设备,为了充分发挥机床的优越性,提高生产效率,管好、用好、修好数控机床,技术人员的素质及文明生产显得尤为重要。操作人员除了要熟悉掌握数控机床的性能,做到熟练操作以外,还必须养成文明生产的良好工作习惯和严谨工作作风,具有良好的的职业素质、责任心和合作精神。操作时应做到以下几点:

⑴严格遵守数控机床的安全操作规程。未经专业培训不得擅自操作机床。

⑵严格遵守上下班、交接班制度。

⑶做到用好、管好机床,具有较强的工作责任心。

⑷保持数控机床周围的环境整洁。

⑸操作人员应穿戴好工作服、工作鞋,不得穿、戴有危险性的服饰品。

数控加工操作规程

为了正确合理地使用数控机床,减少其故障的发生率,操作方法。经机床管理人员同意方可操作机床。

⑴开机前的注意事项

1)操作人员必须熟悉该数控机床的性能,操作方法。经机床管理人员同意方可操作机床。

2)机床通电前,先检查电压、气压、油压是否符合工作要求。

3)检查机床可动部分是否处于可正常工作状态。

4)检查工作台是否有越位,超极限状态。

5)检查电气元件是否牢固,是否有接线脱落。

6)检查机床接地线是否和车间地线可靠连接(初次开机特别重要)。

7)已完成开机前的准备工作后方可合上电源总开关。

⑵开机过程注意事项

1)严格按机床说明书中的开机顺序进行操作。

2)一般情况下开机过程中必须先进行回机床参考点操作,建立机床做标系。

3)开机后让机床空运转15min以上,使机床达到平衡状态。

4)关机以后必须等待5min以上才可以进行再次开机,没有特殊情况不得随意频繁进行开机或关机操作。

⑶调试过程注意事项

1)、修改、调试好程序。若是首件试切必须进行空运行,确保程序正确无误。

2)按工艺要求安装、调试好夹具,并清除各定位面的铁屑和杂物。

3)按定位要求装夹好工件,确保定位正确可靠。不得在加工过程中发生工件有松动现象。

4)安装好所要用的刀具,若是加工中心,则必须使刀具在刀库上的刀位号与程序中的刀号严格一致。

5)按工件上的编程原点进行对刀,建立工件坐标系。若用多把刀具,则其余各把刀具分别进行长度补偿或刀尖位置补偿。

数控加工3D模拟数控加工

3D技术可以使数控加工的机床操作更加准确,避免了仪器的损坏,保证了产品加工的准确性和高效性。通过一系列复杂的算法,计算出模型的工作轨迹,实现金属加工、金属切割等模拟数控加工。

数控加工专业主要课程

“两课”、体育、大学英语、高等数学、工程力学、电工学、机械制图、可编程控制器、机械制造工艺与夹具、数控机床、数控机床故障与维修、典型数控系统等。

数控加工专业就业前景

制造业的社会、行业背景

数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础;是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的技术手段;数控技术是国防现代化的重要战略物质;是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。加入世贸组织后,中国正在逐步变成“世界制造中心”。为了增强竞争能力,制造企业已开始广泛使用先进的数控技术。据统计,目前我国数控机床操作工短缺60万左右。数控人才短缺已引起中央领导、教育部、劳动与社会保障部等政府部门的高度重视。

“月薪6000难聘数控技工”、“年薪16万招不到模具技工”成为全社会普遍关注的热点问题。教育部、劳动保障部、国防科工委、信息产业部、交通部、卫生部等六部委决定实施“职业院校制造业技能型紧缺人才培养培训工程”,力争实现五年培养30万以上制造业技能型紧缺人才的目标,以缓解我国劳动力市场技能型人才的紧缺状况。

数控技术人才需求情况

数控技术人才需求量的大小和人才需求的类型、层次、质量等取决于国民经济和制造业的发展程度、水平,也取决于用人单位自身的管理要求、发展趋势等。据统计,制造业较发达的德国、美国、日本等国家的数控机床占生产设备的70%以上,我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距,据机械协会统计,目前我国制造业数控机床拥有量不足总量的2%,而且近几年来都以35%以上的速度在增长,对于目前我国现有的有限数量的数控机床也未能充分利用。虽然原因是多方面的,但数控人才的匮乏无疑是主要原因之一。

随着制造业信息化工程的进一步推进,利用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业,提高企业的技术装备水平和产品竞争力,制造设备的大规模数控化,社会对数控技术人才的需求进一步增加。

数控系统发展

数控系统及相关的自动化产品主要是为数控机床配套。数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透而形成的机电一体化产品:数控系统装备的机床大大提高了零件加工的精度、速度和效率。这种数控的工作母机是国家工业现代化的重要物质基础之一。

数值控制(简称“数控”或“NC”)的概念是把被加工的机械零件的要求,如形状、尺寸等信息转换成数值数据指令信号传送到电子控制装置,由该装置控制驱动 机床刀具的运动而加工出零件。而在传统的手动机械加工中,这些过程都需要经过人工操纵机械而实现,很难满足复杂零件对加工的要求,特别对于多品种、小批量 的零件,加工效率低、精度差。

1952年,美国麻省理工学院与帕森斯公司进行合作,发明了世界上第一台三坐标数控铣床。控制装置由2000多个电子管组成,约一个普通实验室大小。伺服机构采用一台小伺服马达改变液压马达斜盘角度以控制液动机速度。其插补装置采用脉冲乘法器。这台NC机床的研制成功标志着NC技术的开创和机械制造的一个新的、数值控制时代的开始。

软件的应用

在1970年的芝加哥展览会上,首次展出了由小型机组成的CNC数控系统。大约在同时,英特尔公司发明了微处理器。1974年,美、日等国相继研制出以微处理器为核 心的CNC,有时也称为MNC。它运用计算机存贮器里的程序完成数控要求的功能。其全部或部分控制功能由软件实现,包括译码、刀具补偿、速度处理、插补、 位置控制等。采用半导体存贮器存贮零件加工程序,可以代替打孔的零件纸带程序进行加工,这种程序便于显示、检查、修改和,因而可以减少系统的硬件配 置,提高系统的可靠性。采用软件控制大大增加了系统的柔性,降低了系统的制造成本。

数控标准的引入

随着NC成为机械自动化加工的重要设备,在管理和操作之间,都需要有统一的术语、技术要求、符号和图形,即有统一的标准,以便进行世界性的技术交流和贸 易。NC技术的发展,形成了多个国际通用的标准:即ISO国际标准化组织标准、IEC国际电工委员会标准和EIA美国电子工业协会标准等。最早制订的标准 有NC机床的坐标轴和运动方向、NC机床的编码字符、NC机床的程序段格式、准备功能和辅助功能、数控纸带的尺寸、数控的名词术语等。这些标准的建立,对 NC技术的发展起到了规范和推动作用。ISO基于用户的需要和对下一个5年间信息技术的预测,又在酝酿推出新标准“CNC控制器的数据结构”。它把 AMT(先进制造技术)的内容集中在两个主要的级别和它们之间的连接上:第一级CAM,为车间和它的生产机械:第二级是上一级,为数据生成系统,由 CAD、CAP、 CAE和NC编程系统及相关的数据库组成。

伺服技术的发展

伺服装置是数控系统的重要组成部分。20世纪50年代初,世界第一台NC机床的进给驱动采用液压驱动。由于液压系统单位面积产生的力大于电气系统所产生的 力(约为20:1),惯性小、反应快,因此当时很多NC系统的进给伺服为液压系统。70年代初期,由于石油危机,加上液压对环境的污染以及系统笨重、效率低等原因,美国GETTYS公司开发出直流大惯量伺 服电动机,静力矩和起动力矩大,性能良好,FANUC公司很快于1974年引进并在NC机床上得到了应用。从此,开环的系统逐渐被闭环的系统取代,液压伺 服系统逐渐被电气伺服系统取代。

电伺服技术的初期阶段为模拟控制,这种控制方法噪声大、漂移大。随着微处理器的采用,引入了数字控制。它有以下优点:①无温漂,稳定性好。②基于数值计 算,精度高。③通过参数对系统设定,调整减少。④容易做成ASIC电路。对现代数控系统,伺服技术取得的最大突破可以归结为:交流驱动取代直流驱动、数字 控制取代模拟控制、或者称为软件控制取代硬件控制。20世纪90年代,许多公司又研制了直线电动机,由全数字伺服驱动,刚性高,频响好,因而可获得高速 度。

自动编程的采用

编程的方法有手工编程和自动编程两种。据统计分析,采用手工编程,一个零件的编程时间与机床加工之比,平均约为30:1。为了提高效率,必须采用计算机或 程编机代替手工编程。自动编程需要有自动化编程语言,其中麻省理工学院研制的APT语言是最典型的一种数控语言,它大大地提高了编程效率。从70年代开始 出现的图象数控编程技术有效地解决了几何造型、零件几何形状的显示、交互设计、修改及刀具轨迹生成、走刀过程的仿真显示、验证等,从而推动了CAD和 CAM向一体化方向发展。

DNC概念的引入及发展

DNC概念从“直接数控”到“分布式数控”的变化,其内涵也发生了变化。“分布式数控”表明可用一台计算机控制多台数控机床。这样,机械加工从单机自动化的模式 扩展到柔性生产线及计算机集成制造系统。从通信功能而言,可以在CNC系统中增加DNC接口,形成制造通信网络。网络的最大特点是资源共享,通过DNC功 能形成网络可以实现:①对零件程序的上传或下传。②读、写CNC的数据。③PLC数据的传送。④存贮器操作控制。⑤系统状态采集和远程控制等。

可编程控制器的采用

在20世纪70年代以前,NC控制器与机床强电顺序控制主要靠继电器进行。60年代出现了半导体逻辑元件,1969年美国DEC公司研制出世界上第一台可编程序 控制器PLC。PLC很快就显示出优越性:设计的图形与继电器电路相似,形象直观,可以方便地实现程序的显示、、诊断、存贮和传送:PLC没有继电器 电路那种接触不良,触点熔焊、磨损、线圈烧断等缺点。因此很快在NC机床上得到应用。在NC机床上指令执行时间可达到0.085&micro;s/步,最大步数 为32000步。而且,使用PLC还可以大大减少系统的占用空间,提高系统的快速性和可靠性。

传感器技术的发展

一台NC系统与机械连结在一起时,它能控制的几何精度除受机械因素的影响外,闭环系统还主要取决于所采用的传感器,特别是位置和速度传感器,如可测量直线 位移和旋转角度的直线感应同步器和圆感应同步器、直线和圆光栅、磁尺、利用磁阻的传感器等。这些传感器由光学、精密机械、电子部件组成,一般分辨率为0.01~0.001mm,测量精度为±0.02~0.002mm/m,机床工作台速度为20m/min以下。随着机床精度的不断提高,对传感器的分辨率 和精度也提出了更高的要求。于是出现了具有“细分”电路的高分辨率传感器,比如FANUC公司研制的编码器通过细分可做到分辨率为10-7r。利用它构成 的高精度数控系统为超精控制及加工创造了条件。

开放技术的产生

1987年美国空军发表了著名的“NGC(下一代控制器)”计划,首先提出了开放体系结构的控制器概念。这个计划的重要内容之一便是提出了“开放系统体系结构标准 规格(SOSAS)”。美国空军把开放的体系结构定义为:在竞争的环境中允许多个制造商销售可相互交换和相互操作的模块。机床制造商可以在开放系统的平台 上增加一定的硬件和软件构成自己的系统。当前在市场上开放系统基本上有两种结构:①CNC+PC主板:把一块PC主板插入传统的CNC机器中,PC板主要 运行非实时控制,CNC主要运行以坐标轴运动为主的实时控制。②PC+运动控制板:把运动控制板插入PC机的标准插槽中作实时控制用,而PC机主要作非实 时控制。为了增加开放性,主流数控系统生产厂家往往采用方案①,即在不改变原系统基本结构的基础上增加一块PC板,提供键盘使用户能把PC和CNC联系在 一起,大大提高了人机界面的功能。典型的如FANUC公司的150/160/180/210系统。有些厂家也把这种装置称为融合系统(fusionsystem),由于它工作可靠,界面开放,越来越受到机床制造商的欢迎,成为NC技术的发展趋势之一。

我国数控系统虽取得了较大发展,但是我国高档数控机床配套的数控系统90%以上的都是国外产品,特别是对于国防工业急需的高档数控机床,高档数控系统是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素,而国外对我国至今仍进行封锁限制,成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。为加快数控技术行业的发展,国家出台了一系列政策,包括国务院批准实施《装备制造业调整和振兴计划》和《高档数控机床与基础制造装备》国家科技重大专项计划,为我国数控技术行业创造了良好的外部环境,《装备制造业调整和振兴规划》明确提出:“坚持装备自主化与重点建设工程相结合,坚持自主开发与引进消化吸收相结合,坚持发展整机与提高基础配套水平相结合的基本原则”,提升数控系统等基础配套件的市场占有率,是落实装备自主化的重要内容。国家科技重大专项《高档数控机床与基础制造装备》也提出,到2020年,国产高档数控机床的市场占有率要实现较大程度的提高。

目前我国正处于工业化中期,即从解决短缺为主逐步向建设经济强国转变,煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲,构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。我国机床消费额从2002年起已经连续8年排名世界第一。2009年,中国机床消费额大于世界排名第二位的日本和第三位的德国消费额之和。据国家发展改革委副主任张国宝于《在数控系统产业发展座谈会上的讲话》介绍,未来若干年内,我国数控机床市场需求量将继续以年均10-15%的速度增长,市场潜力巨大。随着中国制造业升级,中国现有普通机床也亟需改造升级,因此,数控系统行业市场空间广阔,具备进一步发展的巨大潜力。

“十二五”期间,随着国民经济快速的发展,汽车、船舶、工程机械、航天航空等行业将为我国机床行业提供巨大的需求,预计到2015年我国各类数控机床及数字化机械所需数控系统需求将达到25万台套以上(不包含进口机床所配套的数控系统),产品结构也逐渐向中、高档转化,其中高档数控系统所占比率将提升至10%左右,中档数控系统所占比重提升至50%左右。而根据国家科技重大专项之一《高档数控机床与基础制造装备》要求,到2020年,国产中、高档数控机床用的国产数控系统市场占有率达到60%以上;国内中高端数控系统市场有12万台的替代空间,未来行业空间巨大。

数控系统简介

数字控制系统简称,英文名称为Numerical Control System,早期是与计算机并行发展演化的,用于控制自动化加工设备的,由电子管和继电器等硬件构成具有计算能力的专用控制器的称为硬件数控(Hard NC)。20世纪70年代以后,分离的硬件电子元件逐步由集成度更高的计算机处理器代替,称为计算机数控系统。

计算机数控(Computerized numerical control,简称CNC)系统是用计算机控制加工功能,实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置,用于控制自动化加工设备的专用计算机系统。

CNC系统由数控程序存储装置(从早期的纸带到磁环,到磁带、磁盘到计算机通用的硬盘)、计算机控制主机(从专用计算机进化到PC体系结构的计算机)、可编程逻辑控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给(伺服)驱动装置(包括检测装置)等组成。

由于逐步使用通用计算机,数控系统日趋具有了软件为主的色彩,又用PLC代替了传统的机床电器逻辑控制装置,使系统更小巧,其灵活性、通用性、可靠性更好,易于实现复杂的数控功能,使用、维护也方便,并具有与网络连接及进行远程通信的功能。

数控系统基本构成

世界上的数控系统种类繁多,形式各异,组成结构上都有各自的特点。这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和硬件和软件的工程设计思路。对于不同的生产厂家来说,基于历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响,在设计思想上也可能各有千秋。例如,在上世界90年代,美国Dynapath系统采用小板结构,热变形小,便于板子更换和灵活结合,而日本FANUC系统则趋向大板结构,减少板间插接件,使之有利于系统工作的可靠性。然而无论哪种系统,它们的基本原理和构成是十分相似的。一般整个数控系统由三大部分组成,即控制系统,伺服系统和位置测量系统。控制系统硬件是一个具有输入输出功能的专用计算机系统,按加工工件程序进行插补运算,发出控制指令到伺服驱动系统;测量系统检测机械的直线和回转运动位置、速度,并反馈到控制系统和伺服驱动系统,来修正控制指令;伺服驱动系统将来自控制系统的控制指令和测量系统的反馈信息进行比较和控制调节,控制PWM电流驱动伺服电机,由伺服电机驱动机械按要求运动。这三部分有机结合,组成完整的闭环控制的数控系统。

控制系统硬件是具有人际交互功能,具有包括现场总线接口输入输出能力的专用计算机。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。

数控系统软件结构

(1)输入数据处理程序

它接收输入的零件加工程序,将标准代码表示的加工指令和数据进行译码、数据处理,并按规定的格式存放。有的系统还要进行补偿计算,或为插补运算和速度控制等进行预计算。通常,输入数据处理程序包括输入、译码和数据处理三项内容。

(2)插补计算程序

CNC系统根据工件加工程序中提供的数据,如曲线的种类、起点、终点、既定速度等进行中间输出点的插值密化运算。上述密化计算不仅要严格遵循给定轨迹要求还要符合机械系统平稳运动加减速的要求。根据运算结果,分别向各坐标轴发出形成进给运动的位置指令。这个过程称为插补运算。计算得到进给运动的位置指令通过CNC内或伺服系统内的位置闭环、速度环、电流环控制调节,输出电流驱动电机带动工作台或刀具作相应的运动,完成程序规定的加工任务。

CNC系统是一边插补进行运算,一边进行加工,是一种典型的实时控制方式。

(3)管理程序

管理程序负责对数据输入、数据处理、插补运算等为加工过程服务的各种程序进行调度管理。管理程序还要对面板命令、时钟信号、故障信号等引起的中断进行处理。在PC化的硬件结构下,管理程序通常在实时操作系统的支持下实现。

(4)诊断程序

诊断程序的功能是在程序运行中及时发现系统的故障,并指出故障的类型。也可以在运行前或故障发生后,检查系统各主要部件(CPU、存储器、接口、开关、伺服系统等)的功能是否正常,并指出发生故障的部位。

数控系统硬件结构

从硬件结构上的角度,数控系统到目前为止可分为两个阶段共六代,第一阶段为数值逻辑控制阶段,其特征是不具有CPU,依靠数值逻辑实现数控所需的数值计算和逻辑控制,包括第一代是电子管数控系统,第二代是晶体管数控系统,第三代是集成电路数控系统;第二个阶段为计算机控制阶段,其特征是直接引入计算机控制,依靠软件计算完成数控的主要功能,包括第四代是小型计算机数控系统,第五代是微型计算机数控系统,第六代是PC数控系统。

由于上世纪90年代开始,PC结构的计算机应用的普及推广,PC构架下计算机CPU及外围存储、显示、通讯技术的高速进步,制造成本的大幅降低,导致PC构架数控系统日趋成为主流的数控系统结构体系。PC数控系统的发展,形成了“NC+PC”过渡型结构,既保留传统NC硬件结构,仅将PC作为HMI。代表性的产品包括FANUC的160i,180i,310i,840D等。还有一类即将数控功能集中以运动控制卡的形式实现,通过增扩NC控制板卡(如基于DSP的运动控制卡等)来发展PC数控系统。典型代表有美国DELTA TAU公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC系统。另一种更加革命性的结构是全部采用PC平台的软硬件资源,仅增加与伺服驱动及I/O设备通信所必需的现场总线接口,从而实现非常简洁硬件体系结构。

数控系统相关系统

数控系统运动轨迹

(1)点位控制数控系统

控制工具相对工件从某一加工点移到另一个加工点之间的精确坐标位置,而对于点与点之间移动的轨迹不进行控制,且移动过程中不作任何加工。这一类系统的设备有数控钻床、数控坐标镗床和数控冲床等。

(2)直线控制数控系统

不仅要控制点与点的精确位置,还要控制两点之间的工具移动轨迹是一条直线,且在移动中工具能以给定的进给速度进行加工,其辅助功能要求也比点位控制数控系统多,如它可能被要求具有主轴转数控制、进给速度控制和刀具自动交换等功能。此类控制方式的设备主要有简易数控车床、数控镗铣床等。

(3)轮廓控制数控系统
  这类系统能够对两个或两个以上坐标方向进行严格控制,即不仅控制每个坐标的行程位置,同时还控制每个坐标的运动速度。各坐标的运动按规定的比例关系相互配合,精确地协调起来连续进行加工,以形成所需要的直线、斜线或曲线、曲面。采用此类控制方式的设备有数控车床、铣床、加工中心、电加工机床和特种加工机床等。

数控系统伺服系统

按照伺服系统的控制方式,可以把数控系统分为以下几类:

⑴开环控制数控系统

这类数控系统不带检测装置,也无反馈电路,以步进电动机为驱动元件。CNC装置输出的进给指令(多为脉冲接口)经驱动电路进行功率放大,转换为控制步进电动机各定子绕组依此通电/断电的电流脉冲信号,驱动步进电动机转动,再经机床传动机构(齿轮箱,丝杠等)带动工作台移动。这种方式控制简单,价格比较低廉,从70年代开始,被广泛应用于经济型数控机床中。

⑵半闭环控制数控系统

位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端,通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移),由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节,由这些环节造成的误差不能由环路所矫正,其控制精度不如全闭环控制数控系统,但其调试方便,成本适中,可以获得比较稳定的控制特性,因此在实际应用中,这种方式被广泛采用。

⑶全闭环控制数控系统

位置检测装置安装在机床工作台上,用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移),并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较,用差值进行调节控制。这类控制方式的位置控制精度很高,但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些连接环节放在闭环内,导致整个系统连接刚度变差,因此调试时,其系统较难达到高增益,即容易产生振荡。

数控系统加工工艺

⑴车削、铣削类数控系统

针对数控车床控制的数控系统和针对加工中心控制数控系统。这一类数控系统属于最常见的数控系统。FANUC用T,M来区别这两大类型号。西门子则是在统一的数控内核上配典型的车铣复合型数控系统

置不同的编程工具:Shopmill,shopturn来区别。两者最大的区别在于:车削系统要求能够随时反映刀尖点相对于车床轴线的距离,以表达当前加工工件的半径,或乘以2表达为直径;车削系统有各种车削螺纹的固定循环;车削系统支持主轴与C轴的切换,支持端面直角坐标系或回转体圆柱面坐标系编程,而数控系统要变换为极坐标进行控制;而对于铣削数控系统更多地要求复杂曲线、曲面的编程加工能力,包括五轴和斜面的加工等。随着车铣复合化工艺的日益普及,要求数控系统兼具车削、铣削功能,例如大连光洋公司的GNC60/61系列数控系统。

⑵磨削数控系统

针对磨床控制的专用数控系统。FANUC用G代号区别,西门子须配置功能。与其他数控系统的区别主要在于要支持工件在线量仪的接入,量仪主要监测尺寸是否到位,并通知数控系统退出磨削循环。磨削数控系统还要支持砂轮修整,并将修正后的砂轮数据作为刀具数据计入数控系统。此外,磨削数控系统的PLC还要具有较强的温度监测和控制回路,还要求具有与振动监测、超声砂轮切入监测仪器接入,协同工作的能力。对于非圆磨削,数控系统及伺服驱动在进给轴上需要更高的动态性能。有些非圆加工(例如凸轮)由于被加工表面高精度和高光洁度要求,数控系统对曲线平滑技术方面也要有特殊处理。

⑶面向特种加工数控系统

这类系统为了适应特种加工往往需要有特殊的运动控制处理和加工作动器控制。例如,并联机床控制需要在常规数控运动控制算法加入相应并联结构解耦算法;线切割加工中需要支持沿路径回退;冲裁切割类机床控制需要C轴保持冲裁头处于运动轨迹切线姿态;齿轮加工则要求数控系统能够实现符合齿轮范成规律的电子齿轮速比关系或表达式关系;激光加工则要保证激光头与板材距离恒定;电加工则要数控系统控制放电电源;激光加工则需要数控系统控制激光能量。

数控系统功能水平

⑴经济型数控系统

又称简易数控系统,通常采用步进电机或脉冲串接口的伺服驱动,不具有位置反馈或位置反馈不参与位置控制;仅能满足一般精度要求的加工,能加工形状较简单的直线、斜线、圆弧及带螺纹类的零件,采用的微机系统为单板机或单片机系统;通常不具有用户可编程的PLC功能。通常装备的机床定位精度在0.02mm以上。

⑵普及型数控系统

介于简式型数控系统和高性能型数控系统之间的数控系统,其特点联动轴数4轴以下(含4轴),闭环控制(伺服电机反馈信息参与控制),具有螺距误差补偿和刀具管理功能,支持用户开发PLC功能。

⑶高档型数控系统

一般是指具有多通道(两个及以上)数控设备控制能力,具有双驱控制、5轴及以上的插补联动功能、斜面加工、样条插补、双向螺距误差补偿、直线度和垂直度误差补偿、刀具管理及刀具长度和半径补偿功能、高静态精度(分辨率0.001μm即最小分辨率为1nm)和高动态精度(随动误差0.01mm以内)、高速度及完备的PLC控制功能数控系统。

数控系统重要因素

数控系统的功能适用性对于数控机床的设计选型无疑是重要的限制性因索。以下因素是在选择数控系统中必须考虑的重要因素。

⑴驱动能力

不同的数控供应商的解决方案中伺服的功率范围和配套电机范围也是不同的。首先应该从可匹配的电机类型,功率范围来初步筛选。特别是要注意数控机床方案中是否包括力矩电机、直线电机、电主轴属于同步电主轴还是异步电主轴,上述电机的额定电流需求和过载电流需求,电主轴的最高转速需求等。

⑵全闭环需求与双驱需求

数控机床,特别是大型、重型数控机床大多数都有全闭环和双驱需求。在全闭环控制方案中,要在距离编码光栅、绝对值式光栅、普通增量光栅间进行选择,同时数控系统也要支持相应的反馈信号接入。

⑶五轴控制需求

五轴机床需要明确是否五轴联动还是仅要求五面加工,相应选择数控系统功能也不同。比如针对五面箱体类加工,通常不需要RTCP,选择余地就比较大。同时针对五轴功能可能涉及数控系统供货商在出口许可证、售后服务、技术支持等也必须认真考虑。

⑷生产系统需求

数控系统网络化支持成为生产系统集成的必要条件。对于要纳入自动化程度很高的生产系统的数控机床,必须明确数控系统具有相应的接入解决方案,包括低级的依靠PLC输入输出点直接接入到高级的数控系统内置OPC服务器,依照OPC标准向用户开放数控系统内部数据。此外面向生产系统,自动化的在线工件检测和刀具检测也是必须支持的功能。

数控系统常见故障

1、位置环

这是数控系统发出控制指令,并与位置检测系统的反馈值相比较,进一步完成控制任务的关键环节。它具有很高的工作频度,并与外设相联接,所以容易发生故障。

常见的故障有:①位控环报警:可能是测量回路开路;测量系统损坏,位控单元内部损坏。②不发指令就运动,可能是漂移过高,正反馈,位控单元故障;测量元件损坏。③测量元件故障,一般表现为无反馈值;机床回不了基准点;高速时漏脉冲产生报警可能的原因是光栅或读头脏了;光栅坏了。

2、伺服驱动系统

伺服驱动系统与电源电网,机械系统等相关联,而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态,因而这也是故障较多的部分。

3、电源部分

电源是维持系统正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。一般在欧美国家,这类问题比较少,在设计上这方面的因素考虑的不多,但在中国由于电源波动较大,质量差,还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰,加上人为的因素(如突然拉闸断电等)。这些原因可造成电源故障监控或损坏。另外,数控系统部分运行数据,设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内,系统断电后,靠电源的后备蓄电池或锂电池来保持。因而,停机时间比较长,拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失,使系统不能运行。

数控系统五轴数控简介

具有五轴功能的数控机床可以以多种姿态实现工件与刀具间的相对运动,一方面可以保持刀具更好的加工姿 态,避免刀具中心极低的切削速度,也可以避免刀具和工件、卡具间的干涉,实现有限行程内更大加工范围。 五轴功能也是衡量数控系统能力的重要指标。

数控系统工件坐标旋转

对于具有转台结构的五轴机床,工件与回转工作台固结,即工件坐标系(WCS)与回转工作台固结。当工作台旋转后,工件坐标系(WCS)必须相应的旋转。此后工件坐标系的X,Y,Z与原机床坐标系(MCS)XYZ方向不再一致,五轴插补算法需要随时自动完成工件坐标系的旋转,保证正确的刀具运行轨迹,如下图所示。随转台旋转的WCS

由于工件坐标系随转台一起旋转,数控系统在手动操作模式下给用户提供了选择机床坐标系MCS还是工件坐标系WCS的机会。如果用户选择了WCS下的手动操作,而且WCS已经旋转,则手动操作将按照旋转后的坐标轴方向运动,以C轴转台为例:如果C轴已由初始的0度,CCW旋转45度后,用户选择WCS下手动X轴,数控机床的会XY轴联动,走X-Y平面45度斜线,如图1所示。上述行为对于工件的寻边和手动定位加工很方便,不需要顾及转台转了多少度,只要依据图纸上工件坐标系所示的方向操作即可。在自动加工模式下,所有的G92,G54-G59,G52都是在WCS下设定的,都会跟随WCS旋转而旋转。

自动加工中值得注意:如果用户在工件坐标系下编程,推刀前建议用户使用G53回到MCS下,再按照MCS坐标系执行退刀动作;否则就要想清楚当前WCS与MCS的角度关系,例如:C轴为0度时与180度时WCS坐标系正好方向相反,进刀起始位置C为0度,XY为WCS绝对值正值的话,退刀位置时C为180度,再向回到起始点就要回到WCS绝对值负值了。如图所示。

对于具有摆头结构的机床而言,五轴数控系统在机床坐标系MCS中只关注控制点(摆头回转中心)的坐标, 而在工件坐标系WCS中五轴数控系统控制刀尖点坐标,如图所示。结合WCS随转台旋转,数控系统这样控制行为使WCS下始终正确地反映刀具与工件间的相对位置关系,用户可以安心对照工件图纸,考虑WCS下工件编程即可,无须考虑机床结构。

数控系统RTCP

五轴加工中,不论是刀具旋转还是转台转动,都使刀尖点产生了XYZ的附加运动。五轴数控系统可以自动对这些转动和摆动产生的工件与刀尖点间产生的位移进行补偿,称之为RTCP(围绕刀尖点旋转)控制功能。例如,大连光洋的GNC61采用G203起动该功能;在西门子840D中,使用TRAORI开启RTCP;海德汉TNC530中,使用M128开启RTCP。这样用户可以在五轴机床上,如同3坐标一样的编程,可以适时加入调

整刀具与工件间姿态调整的旋转指令,而不需要考虑这些旋转指令带来的附加运动。

数控系统刀具矢量编程

五轴编程中,推荐采用刀具相对于工件坐标系(WCS)的姿态矢量来表达工件与刀具的姿态关系。这样处理的结果是用户不必考虑五轴机床的具体类型和结构,相同的工件程序可以在不同类型的五轴机床上加工,所有与机床结构相关的坐标处理完全由五轴数控系统自动完成。

例如,840D采用(A3,B3,C3)来表达刀具矢量;大连光洋的GNC61采用(VX,VY,VZ)表示刀具在WCS下刀尖点指向控制点的姿态,对(VX,VY,VZ)向量长度无特殊要求。

数控系统五轴斜面加工

据统计,世界范围内,五轴机床真正用于五轴联动加工仅占5%,

如叶轮、叶片、航空结构件等特殊零件;73% 用于五轴定向加工,如V型发动机缸体、模具制造等;五面体加工占22%,例如机床上的箱体结构零件。

840D中采用Frames的概念,描述空间斜面和坐标系。

TNC530中采用PLANE功能定义加工作业斜面。例如:采用空间角定义斜面:

N50 plane spatial spa+27 spb+0 spc+45 ... 空间角A:旋转角SPA是围绕机床固定X轴旋转;空间角B:旋转角SPB是围绕机床固定Y轴旋转;空间角C:旋转角SPC是围绕机床固定Z轴旋转。除了空间角定义外,TNC530还支持投影角、欧拉角、三点等多种空间斜面定义。

GNC61在工件坐标系WCS下,设有G92坐标系,该坐标系负责对其上的用户定义的坐标系整体偏移, 可以用来表达卡具的基准。在G92坐标系内,用户可以定义G54, G55, G56, G57, G58, G59坐标系,可以用来表达同一卡具基准下的多个工件各自的坐标系。GNC61设计了程序局部坐标系G52,该坐标系位于G54-G59下,可以任意旋转倾斜。在设定的加工程序中有效,一旦新加载程序,G52会自动清0。GNC61支持用户在程序中直接定义G52(空间角)来指定一个倾斜的坐标系。此外GNC61还提供其他倾斜的坐标系定义的内建函数,包括:SG52_EULER,通过欧拉角的方式来指定G52旋转坐标系;;SG52_2VEC,通过使用两个矢量来定义加工面;SG52_3PT,通过三点的方式来指定G52旋转坐标系。

此外在定义斜面的基础上,五轴数控系 统还需要支持刀具自动定向到垂直于斜面的姿态。海德汉的TNC530有3种处理方式MOVE、TRUN、STAY。其MOVE模式在开启RTCP的情况下,实现刀具自动定向,即保持刀尖点不动;TRUN模式下刀具自动定向,但不开启RTCP,即刀具只摆动,不进行RTCP补偿运动;STAY则表示不产生任何运动,但相应的所需的运动量被系统变量保存。大连光洋GNC61在自动加工模式下,GNC61支持两种自动刀具定向指令:G200刀具自动垂直斜面非RTCP;G201 刀具自动垂直斜面带RTCP。

数控系统五轴插补

通常在默认状态下所谓五轴数控系统采用五轴直线插补,

即将ABC增量等同直线增量进行插补。不论是否开启RTCP五轴直线插补在都没有直接约束刀具的侧刃,可能造成侧刃形成的零件尺寸和形貌不符合要求。为此,数控厂商往往还支持其他约束侧刃的特殊的五轴插补。

1、平面刀矢插补

在冲裁模具中,存在大量侧壁保持平面的要求;航空薄壁结构件也存在大量侧壁倾斜要求的型腔铣削加工;焊接零件焊接坡口也有铣倾斜面的要求。840D提供ORIVECT,以及GNC61的G213都是上述功能。通常该功能自动启动RTCP。

2、双样条约束插补

即指定刀尖点的样条曲线,再另一条约束刀具的样条曲线,数控系统将完成两样条曲线约束的直纹面的插补。840D提供ORICURVE,以及GNC61提供的G6.3X都实现上述功能。

3、圆锥插补

指定刀具矢量沿特定圆锥表面运行。

该插补功能适合加工圆锥及空间斜面间圆锥过渡曲面。840D提供的ORICONCW\ORICONCCW\ORICONIO\ORICONTO即完成上述功能。

空间刀具半径补偿

对于五轴加工,RTCP起到了刀具长度补偿的作用。而五轴的刀具半径的补偿可以在不修改五轴加工程序中工件表面坐标点的情况下,调整各种类型的刀具,均能保证工件表面形状的正确。在FANUC最高级的30i系列数控系统和西门子高端的840D系统都支持上述功能。

五轴速度平滑

在五轴加工中,由于开启RTCP,以及各种特殊的五轴算法,例如平面矢量插补、双样条约束插补等,都可能造成各直线进给轴速度的波动,这些波动有时会造成机床振动,影响零件表面加工质量,超过机床允许范围。为此五轴数控系统需要对各轴速度进行平滑调整。目前FANUC最高级的30i系列数控系统和西门子高端的840D系统都支持上述功能。

数字控制概述

数字控制(Numerical Control,NC)是近代发展起来的一种自动控制技术,国家标准(GB8129—87)定义为“用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”,简称数控(NC)。

数控机床(Numerical Control Machine Tools)就是采用了数控技术的机床。国际信息处理联盟(International Federation of Information Processing)第五技术委员会对数控机床作了如下定义:“数控机床是一个装有程序控制系统的机床,该系统能够逻辑地处理具有使用代码,或其他符号编码指令规定的程序。”换言之,数控机床是一种采用计算机,利用数字进行控制的高效、能自动化加工的机床,它能够按照国际或国家,甚至生产厂家所制造的数字和文字编码方式,把各种机械位移量、工艺参数(如主轴转速、切削速度)、辅助功能(如刀具变换、切削液自动供停等),用数字、文字符号表示出来,经过程序控制系统,即数控系统的逻辑处理与计算,发出各种控制指令,实现要求的机械动作,自动完成加工任务。在被加工零件或加工作业变换时,它只需改变控制的指令程序就可以实现新的控制。所以数控机床是一种灵活性很强、技术密集度及自动程度很高的机电一体化加工设备,适用于中小批量生产,也是柔性制造系统里必不可少的加工单元。

数控技术和数控机床是实现柔性制造(Flexible Manufacturing,FM)和计算机集成制造(Computer Integrated Manufacturing,CIM)的最重要基础技术之一。数控机床及其数控设备是制造系统最基本的加工单元。随着微电子技术、计算机技术、自动控制和精密测量技术的不断发展和迅速应用,在制造业中,数控技术和数控机床也早已从研制走向实用,并不断更新换代,向高速度、多功能、智能化、开放型以及高可靠性等方面迅速发展。当前柔性自动化(单机和生产系统)是世界机械电子工业发展的趋势。数控技术的应用,数控机床的生产量已成为衡量一个国家工业化程度和技术水平的重要标志。

数字控制数控加工原理

金属切削机床加工零件,是操作者根据图纸要求、手动控制机床操作系统,不断改变刀具与工件相对运动参数(位置、速度等),使刀具从工件上切除多余材料,最终获得符合技术要求的尺寸、形状、位置要求和表面质量的零件。

数控加工的基本工作原理则是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、工件夹紧、进给、启停、刀具选择、冷却液供给等)步骤以及工件的形状尺寸用程序———数字化的代码来表示(称为数字信息),再由计算机数控装置对这些输入的信息进行处理和运算。把刀具与工件的运动坐标分割成一些最小单位量,即最小位移量,然后由数控系统按照零件程序的要求控制机床伺服驱动系统,使坐标移动若干个最小位移量,从而实现刀具与工件的相对运动,以完成零件的加工。当被加工工件改变时,除了重新装夹工件和更换刀具之外,只需更换程序。

在数控加工中,使数控机床动作的是数控装置给数控机床传递运动命令的脉冲群,每一个脉冲对应于机床的单位位移量。在进行曲线加工时,可以用一给定的数字函数来模拟线段ΔL。即知道了一个曲线的种类、起点、终点以及速度后,根据给定的数字函数,如线性函数、圆函数或高次曲线函数,在理想的轨迹或轮廓上的已知点之间,进行数据点的密化,确定一些中间点,这种方法称之为插补。处理这些插补的算法,称之为插补运算。

由此可见,要实现数控加工,则必须有一台能达到下述要求的数控设备:

数控装置,即能接受零件图样加工要求的信息,并按照一定的数字模型进行插补运算,实时地向各坐标轴发出速度控制指令及切削用量的数字控制计算机;

具有快速响应,并具有足够功率的驱动装置;

为实现数控加工,还必须有能满足上述加工方式要求的机床主机、刀具、辅助设备以及各种加工所需的辅助功能。

综上所述,只要具备了机床主机、数控装置、驱动装置以及相应的配套设备,就可以组成一台数控机床,完成各种零件的数控加工了。

数字控制数控机床的组成

数控机床的组成

数控机床一般由主机、数控装置、伺服驱动系统、辅助装置、程编机以及其他一些附属设备组成。

数字控制主机(机床本体)

数控机床的主机包括床身、立柱、主轴等,是用于完成各种切削加工的机械部分。虽然也有普通机床都具有的床身、立柱、主轴、工作台等关键部件,但在设计上已有重大变化:大多数NC机床采用了高性能的主轴及伺服系统。多级齿轮传动被一、二级齿轮传·2·数字控制技术动或“无间隙”的齿轮传动所代替,有些结构甚至取消了齿轮传动,传动链中间环节减少,机械结构得到简化。塑料导轨或滚动导轨替代了一般的滑动导轨,立柱、床身筋板的合理布局、铸件含砂造型、动平衡或其他一些自适应补偿措施等,都大大增强了机械结构的动态刚度、抗振性能,热变形较小,并采用了高传动效率的精密滚珠丝杠副、直线导轨等,从设计上增大功率,提高主轴转速及进给速率,实现自动换刀等,不断提高效率。

数字控制计算机数控装备

计算机数控(Computer Numerical Control,CNC)装置是数控机床的核心部分,也是区别于普通机床最重要的特征之一。它完成加工程序的输入、及修改,实现信息存储、数据交换、代码转换、插补运算以及各种控制功能。

在柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)或计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System,CIMS)中,生产具有较高的灵活性,并要求能够充分利用制造设备资源。为此,各CNC装置要和其他设备通过网络联网,以保证高速、可靠地传递数控加工程序,实时反馈加工状态,以保证交换信息,共享资源。因此目前大多数CNC装置中都设有通信设备,承担网络通信任务。

为使数控系统制造厂、机床厂以及最终用户缩短开发周期,降低开发费用,便于系统的集成和二次开发,以完成当前制造环境中使用的CNC系统设计及系统集成等问题,基于开放式体系结构的“下一代”工作站———机床控制器体系结构已成为当前各国数控系统发展的趋势“,下一代”CNC系统将更具有经济性、开放性、模块性、可维护性和可扩展性等特点。

数字控制伺服驱动系统

伺服驱动系统是NC机床的必备部件,包括驱动主轴运动的控制单元及主轴电机、驱动进给运动的控制单元及进给电机。它接收数控装置发出的进给指令,通过伺服驱动系统来实现NC机床的主轴和进给运动。当几个进给轴实现了联动时,就可以完成点位、直线、平面曲线及空间曲线的加工。

伺服驱动系统性能的好坏直接影响NC机床的加工精度和生产率,因此要求伺服驱动系统有良好的快速响应性能,能准确而迅速地跟踪数控装置的数字指令信号。

数字控制信息载体

信息载体又称控制介质。数控机床要进行切削加工,必须要有各种加工信息,信息载体上则存储着加工零件所需要的全部操作信息和刀具相对于工件的位移信息。常用的信息载体有八单位标准穿孔带、磁带和磁盘。

信息载体上记载的加工信息由按一定规则排列的文字、数字和代码所组成。目前国际上通常使用EIA (Electronic Industries Association)代码以及ISO(International Organization for Standardization)代码,这些代码经输入装置送给数控装置。常用的输入装置有光电纸带输入机、磁带录音机和磁盘驱动器等。目前,中高档数控机床还具有人机对话编程键盘和阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT),高级的输入设备还包括自动程编机乃至CAD /CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing)系统,以实现编制程序、输入程序、输入数据以及显示、存储和打印等功能。

数字控制数控机床特点

数控机床是一种高效能的自动加工机床,与普通机床相比,数控机床具有如下优点:

能加工一般机床难以加工或不能加工的复杂型面,如复杂型面模具、整体涡轮、发动机叶片等复杂零件。

采用数控机床加工可以获得更高的精度和稳定的质量。数控机床是按照预定的程序自动加工,没有人为干扰因素,而且加工精度还可以利用软件来进行校正及补偿。因此可以获得比机床本身精度更高的加工精度和重复精度。

数控机床具有高生产率。与普通机床相比,可以提高生产率2~3倍,尤其对某些复杂零件的加工,生产率可提高十几倍甚至几十倍。

具有广泛的适应性和较大的灵活性,可以适应不同的品种尺寸规格零件,一般借用通用工夹具,只需更换程序,即可适应不同工件加工。几乎不需要专用的工装卡具,因而大大缩短了生产周期。

一机多用。数控机床,特别是可自动换刀的加工中心,在一次装夹后,几乎能完成零件的全部加工部位的加工。可替代5~7台普通机床,节省了劳动力以及工序间运输、测量和装卡等辅助时间,同时也节省了厂房面积。

在制品少,从而加速了流动资金的周转,提高了经济效益。

可以改善生产环境,大大减轻操作者的劳动强度。

可以实现较精确的成本核算和生产进度安排,是实现柔性自动加工的主要设备,也是发展柔性生产线(FMS)和计算机集成制造(CIMS)的基础。

数字控制数控机床分类

数字控制按控制系统分类

1、点位控制数控机床

一些孔加工数控机床,如坐标钻床、坐标磨床、数控冲床等,控制上只要求获得准确的孔系坐标位置,而从一个孔到另一个孔是按什么轨迹移动则没有要求,此时可以采用点位控制数控系统。这种系统,为了保证定位的准确性,根据其运动速度和定位精度要求,可采用多级减速处理。点位数控系统结构较简单,价格也低廉。

2、直线控制数控系统直线控制数控加工

对一些数控机床,如数控车床、数控镗铣床、加工中心等,不仅要求准的定位功能,而且数字控制技术且要求从一点到另一点之间直线移动,并能控制位移速度,以适应不同刀具及材料的加工。为了在更换刀具后刀具尺寸略有改变时不再重新编程,这种系统一般具有刀具半径补偿、长度补偿功能和主轴转速控制功能。这类系统一般可控轴数为2~3轴,但同时控制轴只有一个。

3、轮廓控制数控系统

现代数控机床绝大多数都具有两坐标或两坐标以上的联动功能,即可以加工曲线或曲面的零件。这类机床有可加工曲面的数控车床、数控铣床、加工中心等。这类系统不仅具有半径补偿、刀具长度补偿,还有丝杠螺距误差补偿、传动反向间隙补偿、主轴转速控制及定位控制功能、自动换刀功能等。图1-3所示为两坐标轮廓控制系统加工零件的实例。图中粗实线为工件轮廓,点画线为刀具中心轨迹。由图可知,由于刀具半径不同,刀具中心轨迹是变化的,有了刀具半径补偿功能,在加工过程中当刀具磨损需要变换时,只要通过控制面板置入新刀具的实际半径值,控制计算机便会重新计算出所需的刀具中心轨迹,不会因更换刀具造成加工误差或需重新编制程序。两坐标以上的连续控制即可加工出各种复杂的三维曲面零件。

两坐标轮廓控制加工

数字控制按加工方式分类

金属切削类数控机床,如数控车床、加工中心、数控钻床、数控铣床、数控镗床、数控磨床等。

金属形成类数控机床,如数控折弯机、数控弯管机、数控压力机等。

特种加工数控机床,如数控线切割机床,数控电火花加工机床、数控激光加工机床等。

其他类型机床,如火焰切割数控机床、震动切割数控机床、数控三坐标测量机等。

除此之外,数控系统还可按照伺服系统的控制方式分类、按数控系统类型分类、按功能水平分类。

数字化制造技术定义

通俗地说:数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理,这就是数字化的基本过程。计算机技术的发展,使人类第一次可以利用极为简洁的“0”和“1”编码技术,来实现对一切声音、文字、图像和数据的编码、解码。各类信息的采集、处理、贮存和传输实现了标准化和高速处理。数字化制造就是指制造领域的数字化,它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果,也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势,其内涵包括三个层面:以设计为中心的数字化制造技术、以控制为中心的数字化制造技术、以管理为中心的数字化制造技术。

数字化制造技术发展历程

1. NC机床(数控机床)的出现

1952年,美国麻省理工学院首先实现了三坐标铣床的数控化,数控装置采用真空管电路。1955年,第一次进行了数控机床的批量制造。当时主要是针对直升飞机的旋翼等自由曲面的加工。

2. CAM处理系统APT(自动编程工具)出现

1955年美国麻省理工学院(MIT)伺服机构实验室公布了APT(Automatically Programmed Tools)系统。其中的数控编程主要是发展自动编程技术。这种编程技术是由编程人员将加工部位和加工参数以一种限定格式的语言(自动编程语言)写成所谓源程序,然后由专门的软件转换成数控程序。

3. 加工中心的的出现

1958年美国K&T公司研制出带ATC(自动刀具交换装置)的加工中心。同年,美国UT公司首次把铣钻等多种工序集中于一台数控铣床中,通过自动换刀方式实现连续加工,成为世界上第一台加工中心。

4. CAD(计算机辅助设计)软件的出现

1963年于美国出现了cad 的商品化的计算机绘图设备,进行二维绘图。70年代,发展出现了三维的 cad表现造型系统,中期出现了实体造型。

5. FMS(柔性制造系统)系统的出现

1967年,美国实现了多台数控机床连接而成的可调加工系统,最初的FMS(Flexible manufacturing system)

6. CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)的融合

进入70年代,CAD、CAM开始走向共同发展的道路。由于CAD与CAM所采用的数据结构不同,在CAD/CAM技术发展初期,主要工作是开发数据接口,沟通CAD和CAM之间的信息流。不同的CAD、CAM系统都有自己的数据格式规定,都要开发相应的接口,不利于CAD/CAM系统的发展。在这种背景下,美国波音公司和GE公司于1980年制定了数据交换规范IGES(Initia Graphics Exchange Specifications),从而实现CAD/CAM的融合。

7. CIMS(计算机集成制造系统) 的出现和应用

80年代中期,出现CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)计算机集成制造系统,波音公司成功应用于飞机设计,制造,管理,将原需八年的定型生产缩短至三年。

8. CAD/CAM软件的空前繁荣

80年代末期至今,CAD/CAM一体化三维软件大量出现,如:CADAM,CATIA,UG,I-DEAS,Pro/E,ACIS,MASTERCAM等,并应用到机械、航空航天、汽车、造船等领域。

数字化制造技术主要内容

1. CAD---计算机辅助设计

CAD在早期是英文Computer Aided Drawing (计算机辅助绘图)的缩写,随着计算机软、硬件技术的发展,人们逐步的认识到单纯使用计算机绘图还不能称之为计算机辅助设计。真正的设计是整个产品的设计,它包括产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造等,二维工程图设计只是产品设计中的一小部分。于是CAD的缩写由Computer Aided Drawing改为 Computer Aided Design,CAD也不再仅仅是辅助绘图,而是协助创建、修改、分析和优化的设计技术。

2. CAE---计算机辅助工程分析

CAE (Computer Aided Engineering)通常指有限元分析和机构的运动学及动力学分析。有限元分析可完成力学分析(线性.非线性.静态.动态);场分析(热场、电场、磁场等);频率响应和结构优化等。机构分析能完成机构内零部件的位移、速度、加速度和力的计算,机构的运动模拟及机构参数的优化。

3. CAM---计算机辅助制造

CAM(Computer Aided Manufacture)是计算机辅助制造的缩写,能根据CAD模型自动生成零件加工的数控代码,对加工过程进行动态模拟、同时完成在实现加工时的干涉和碰撞检查。CAM系统和数字化装备结合可以实现无纸化生产,为CIMS(计算机集成制造系统)的实现奠定基础。CAM中最核心的技术是数控技术。通常零件结构采用空间直角坐标系中的点、线、面的数字量表示,CAM就是用数控机床按数字量控制刀具运动,完成零件加工。

4. CAPP---计算机辅助工艺规划

世界上最早研究CAPP的国家是挪威,始于1966年,并于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AutoPros,并于1973年正式推出商品化AutoPros系统。美国是60年代末开始研究CAPP的,并于1976年由CAM-I公司推出颇具影响力的CAP-I's Automated Process Planning系统。

5. PDM---产品数据库管理

随着CAD技术的推广,原有技术管理系统难以满足要求。在采用计算机辅助设计以前,产品的设计、工艺和经营管理过程中涉及到的各类图纸、技术文档、工艺卡片、生产单、更改单、采购单、成本核算单和材料清单等均由人工编写、审批、归类、分发和存档,所有的资料均通过技术资料室进行统一管理。自从采用计算机技术之后,上述与产品有关的信息都变成了电子信息。简单地采用计算机技术模拟原来人工管理资料的方法往往不能从根本上解决先进的设计制造手段与落后的资料管理之间的矛盾。要解决这个矛盾,必须采用PDM技术。

PDM(产品数据管理)是从管理CAD/CAM系统的高度上诞生的先进的计算机管理系统软件。它管理的是产品整个生命周期内的全部数据。工程技术人员根据市场需求设计的产品图纸和编写的工艺文档仅仅是产品数据中的一部分。PDM系统除了要管理上述数据外,还要对相关的市场需求、分析、设计与制造过程中的全部更改历程、用户使用说明及售后服务等数据进行统一有效的管理。

PDM关注的是研发设计环节。

6. ERP---企业资源计划

企业资源计划系统,是指建立在信息技术基础上,对企业的所有资源(物流、资金流、信息流、人力资源)进行整合集成管理,采用信息化手段实现企业供销链管理,从而达到对供应链上的每一环节实现科学管理。

ERP系统集中信息技术与先进的管理思想于一身,成为现代企业的运行模式,反映时代对企业合理调配资源,最大化地创造社会财富的要求,成为企业在信息时代生存、发展的基石。在企业中,一般的管理主要包括三方面的内容:生产控制(计划、制造)、物流管理(分销、采购、库存管理)和财务管理(会计核算、财务管理)。

7. RE---逆向工程技术

对实物作快速测量,并反求为可被3D软件接受的数据模型,快速创建数字化模型(CAD)。进而对样品进而作修改和详细设计,达到快速开发新产品的目的。属于数字化测量领域。

8. RP---快速成型

快速成型(Rapid Prototyping)技术是90年代发展起来的,被认为是近年来制造技术领域的一次重大突破,其对制造业的影响可与数控技术的出现相媲美。RP系统综合了机械工程、CAD、数控技术,激光技术及材料科学技术,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想物化为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而可以对产品设计进行快速评价、修改及功能试验,有效地缩短了产品的研发周期。

数字化设计与制造内容简介

本书系统地阐述了数字化设计与制造技术的产生背景、学科体系、理论方法、关键技术以及主流应用系统。全书内容包括:近现代制造业的发展历程、制造技术进步的典型事件和关键人物;数字设计与制造技术产生的背景、发展历史、学科体系及其系统组成;产品数据在计算机中的表示与处理方法;产品数字化造型技术及其主流软件;数字化仿真、有限元分析和虚拟样机技术;计算机辅助工艺规划技术、成组技术以及数控加工技术;逆向工程与快速原型制造技术;产品数字化开发的集成技术。

本书可作为高等学校机械工程、工业工程、机械电子工程、车辆工程等专业相关课程的教材,也可供从事产品数字化开发、生产运作与管理、企业发展规划与决策等领域的工程技术人员和管理人员参考。

计算机数控相关概念总结

计算机数控一般也称为数控,要了解计算机数控应该从理解数控开始。

数控是数字控制的简称,数控技术是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。

早期时有两个版本:

NC(Numerical Control):代表旧版的、最初的数控技术。

CNC(Computerized Numerical Control):计算机数控技术--新版,数控的首选缩写形式。

NC可能是CNC,但CNC绝不是指老的数控技术。

早期的数控系统是由硬件电路构成的称为硬件数控(Hard NC),1970年代以后,硬件电路元件逐步由专用的计算机代替而称为计算机数控系统,一般是采用专用计算机并配有接口电路,可实现多台数控设备动作的控制。因此现在的数控一般都是CNC(计算机数控),很少再用NC这个概念了.

什么是CNC

传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的“数控加工”。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。

“CNC”是英文Computerized Numerical Control(计算机数字化控制)的缩写。数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等),按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器),然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。

利用数控技术加工零件(4张)

这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。数控机床与普通机床加工零件的区别在于数控机床是按照程序自动加工零件,而普通机床要由人来操作,我们只要改变控制机床动作的程序就可以达到加工不同零件的目的。因此,数控机床特别适用于加工小批量且形状复杂要求精度高的零件

由于数控机床要按照程序来加工零件,编程人员编制好程序以后,输入到数控装置中来指挥机床工作。程序的输入是通过控制介质来的。

计算机数控数控的产生

它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。

现在,数控技术也叫计算机数控技术(CNC,Computerized Numerical Control),目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

计算机数控组成

计算机数控组成(3张)

计算机数控系统由硬件和软件两部分构成,对CNC系统体系结构的认识应该从硬件和软件两个方面来进行。其核心是计算机数字控制装置。它通过系统控制软件配合系统硬件,合理地组织、管理数控系统的输入、数据处理、插补和输出信息,控制执行部件,使数控机床按照操作者的要求进行自动加工。CNC系统采用了计算机作为控制部件,通常由常住在其内部的数控系统软件实现部分或全部数控功能,从而对机床运动进行实时控制。只要改变计算机数控系统的控制软件就能实现一种全新的控制方式。CNC系统有很多种类型,有车床、铣床、加工中心等CNC系统。各种数控机床的CNC系统一般包括以下几个部分:中央处理单元CPU、存储器(ROM/RAM)、输入输出设备(I/O)、操作面板、显示器和键盘、纸带穿孔机、可编程控制器等。(随着计算机硬件性能价格比的迅速降低和图形显示器的推广应用,现代数控系统已不需要穿孔纸带,而由计算机直接控制,它是用一台小型通用计算机或个人计算机直接控制一台机床,机床的控制程序存储在计算机的内存中,容易修改和扩充功能,灵活性好。)

计算机数控功能

为了充分发挥计算机的潜力,现代CNC系统的功能已远远不只是完成基本的直线和圆弧插补计算,而是配置了不少专用的软件,可完成多方面的工作,其中一些功能传统的NC不可能完成或完成很困难。下面介绍现代CNC系统通常具备的主要功能。

(1)坐标轴控制 能同时联动控制3,4和5个坐标轴。能达到较高的切削速度和加工质量。

(2)刀具偏置补偿 现代数控系统往往具有三维空间直线的刀具半径补偿功能。

(3)编程功能 系统提供某些编程功能。通常可以使用系统的彩色图形显示终端,人工编制由直线和圆弧组成的平面轮廓件的加工程序,系统配有软件自动计算轮廓的交点与切点。

(4)平行作业 系统可以平行地实现两种工作模式:机床受控模式和编程模式。

当机床正在受系统控制进行某零件的加工时,操作人员可以同时用键盘完成上述手工编程工作,或通过数据传输接口进行外部程序的输入或对已有程序进行修改作业。当机床正在加工时,图形显示终端可以同时模拟另一加工程序的执行,以便检查与。

(5)刀具管理和监控 现代数控机床朝加工中心方向发展。通常铣镗类机床带有几十把刀具的刀库,车削中心往往也有刀具库。数控系统具有控制和管理刀库的功能。刀具的更换在加工机床上是由数控系统按程序控制换刀机构自动换刀的。

(6)高、低速进给控制 系统对机床运动部件的进给速度控制性能是数控系统的一个重要性能指标。现代数控系统能在很短距离内以相当高的进给速度控制机床切削运动。这对曲面加工是十分有利的,可以大大缩短加工时间,尤其对曲率变化较大的过渡区加工,仍可获得好的加工质量。

(7)电子触头找正 系统提供三维测量用触头(类似测量的测头),用它在找正工件时极为方便。

(8)实物测量及自动生成加工程序 用上述三维电测头可对实物(要复制的样件)进行扫描测量,系统自动采集测量点数据,点的间距与扫描速度有关,扫描点数据经由接口自动生成直线插补NC程序,并可不再作任何后置处理就可执行此程序。

(9)外部编程的执行和DNC作业 系统通常配有标准化的数据通信接口,可接受外部传输来的程序,例如CAD/CAM系统输出的加工程序。对于简短的程序可以存储入库;对于加工复杂曲面的长程序可以分块输入给本系统,并同步地执行。这就保证系统能适应由别的计算机控制与管理的DNC作业方式。

(10)便携式电子手动操纵装置 系统通常提供便携式电子手动操纵器。操作人员用它可以在观察最清楚与方便的地点灵敏地调整机床运动部件的运动,其控制范围为0.02~20mm。

计算机数控应用领域

计算机数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,如数控机床等。其技术涉及多个领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。

计算机数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅大力发展自己的数控技术及其产业,而且在"高精尖"数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

例子;数控车床 数控车床又称为 CNC车床,即计算机数字控制车床,是目前国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化,加工质量稳定可靠

数控车间(6张)等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

计算机数控发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面:

1.高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右,世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*1000r/mm和1g。

在加工精度方面,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

2.五轴联动加工和复合加工机床快速发展

数控技术采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

3.智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4.重视新技术标准、规范的建立


  (1)关于数控系统设计开发规范

如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

(2)关于数控标准

数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。

欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEP Tools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(Super Model),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。[2]

计算机数控未来展望

硬件技术发展迅速

随着集成电路及计算机技术的迅猛发展,给数控硬件技术的更新换代注入新的活力,现代数控系统普遍采用超大规模集成电路(VLSI)、专用芯片(ASIC)及数字信号处理(DSP)技术。在电气装联上广泛采用表面安装(SMT)、三维高密度(three dimensional high density)技术,极大地提高系统的可靠性。高速高性能存储技术,比如闪烁存储(flash memory),移动存储(PCMCIA card)等极大地方便用户。薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD)技术使得显示装置趋于平板化,更便于机电 一体化安装并改善人机界面。作为数控系统核心的处理器广泛采用“位以上的高速RISC CPU,保证高速、高精度的数控加工。

开放式发展

开放式数控的讨论已有好些年了,但是应该看到,对于开放式结构至今没有一致性的定义。某些用户认为开放式表示能够接受当地使用的通信协议;而另一些用户认为开放式意味着所有控制器操作界面完全一致;对机床应用工程师而言,开放式意味着对刀架移动、传感器和逻辑控制有标准的输入/输出接口;对大公司和大学的研究工程师来说,开放式意味着以上这些均来自随即拿来就用的积木块。由于来自最终用户和集成商(机床厂)的压力,开放式结构的开发工作正在向前发展并将持续下去。目前的一个积极成果即是基于PC的CNC,即PC-based。

实时操作系统进入CNC

严格意义上说,数控控制软件中包含着实时操作系统的思想,例如任务调度、存储器管理、中断处理等,但这种技术是隐含的,是和数控应用程序比如插补,伺服、译码等混合的。每一个数控系统都是独特的,不透明的。这种情况对于最终用户和系统集成商而言带来诸多不便。在开放式数控呼声日益高涨的今天,研究实时操作系统在CNC软件中的应用是顺理成章的事。特别是最近嵌入式实时操作系统的技术发展迅猛,这对于数控控制软件的开发将产生革命性的影响。选择一个合适的商用嵌入式实时操作系统,将插补、伺服、译码、数据处理等数控应用软件往上“挂”,最终移植到一个硬件环境中去,形成最终使用户满意的数控系统,也就是个性化的CNC系统,这将是开放式数控的主要方向。

计算机数控程序编制

数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。如图所示,编程工作主要包括:

(1)分析零件图样和制定工艺方案

数控程序(2张)

这项工作的内容包括:对零件图样进行分析,明确加工的内容和要求;确定加工方案;选择适合的数控机床;选择或设计刀具和夹具;确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析,并结合数控机床使用的基础知识,如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等,确定加工方法和加工路线。

(2)数学处理

在确定了工艺方案后,就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等,计算刀具中心运动轨迹,以获得刀位数据。数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能,对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件,只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值,得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等,就能满足编程要求。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时,就需要进行较复杂的数值计算,一般需要使用计算机辅助计算,否则难以完成。

(3)编写零件加工程序

在完成上述工艺处理及数值计算工作后,即可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令,按照规定的程序格式,逐段编写加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉,才能编写出正确的加工程序。

(4)程序检验

将编写好的加工程序输入数控系统,就可控制数控机床的加工工作。一般在正式加工之前,要对程序进行检验。通常可采用机床空运转的方式,来检查机床动作和运动轨迹的正确性,以检验程序。在具有图形模拟显示功能的数控机床上,可通过显示走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程,对程序进行检查。对于形状复杂和要求高的零件,也可采用铝件、塑料或石蜡等易切材料进行试切来检验程序。通过检查试件,不仅可确认程序是否正确,还可知道加工精度是否符合要求。若能采用与被加工零件材料相同的材料进行试切,则更能反映实际加工效果,当发现加工的零件不符合加工技术要求时,可修改程序或采取尺寸补偿等措施。

计算机数控专业要求

机械制图(2张)机械制图、公差配合与技术测量基础、金属材料与热处理、机械设计基础、工程力学、液压与气动技术、机床夹具、金属切削原理与刀具、机械制造工艺学、电工电子基础及操作技能、钳工技能培训数控车床加工技术、数控铣床加工中心加工技术、电火花加工技术、AutoCAD、PRO/E三维造型与设计、UG三维设计与数控编程、MASTERCAM三维设计与数控编程、数控机床结构与维护。

CNC工程师工作内容

进行CNC加工编程及操作,并编写操作指导书,对指导书的适用性和使用版本的有效性负责;

负责数控设备工艺程序与设备的调整和刀具的选择;

负责机床使用过程中的故障诊断和维修;

协助生产,提供持续改进的方案,对产品的质量、生产进度、检测进行跟踪,以达到甚至超过质量、产量、成本及生产效率的要求;

及时完成数控机床的预防性维护,完成设备维护的日常报表。

CNC工程师职业要求

教育培训: 精密工程,数控,机械加工工艺流程等专业本科以上学历;目前我国还没有针对CNC工程师的认证,但可以参加机械工程师的资格考试。

工作经验: 熟悉数控设备控制系统,熟悉编程中的G代码和M代码,熟悉各种数控系统编程和操作;具有良好的机械绘图能力,能够使用UG Pro-E MasterCam等三维绘图建模编程软件;具有丰富的CNC机床维修、保养经验;具有较强的分析与解决问题的能力;有较强的组织与沟通能力。

CNC工程师薪资行情

CNC工程师一般月薪在6000元-15000元之间。

数控技术工程师工作内容

进行数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试、维修和保养;

根据产品图纸进行编程;

根据零件图所规定的工件外形和尺寸、材料、技术要求进行工艺程序的设计与计算(包括加工顺序、加工时间、刀具与工件相对运动轨迹、距离和进给速度等),输入到数控车床数控系统;

数控车床自动生产出产品后,负责批试、批量供货等工作;

使用测量检测仪器,对有精度误差的产品进行误差补偿;

负责产品加工过程中技术问题解决、工艺改进,提高效率,降低成本。

数控技术工程师职业要求

教育培训: 机电一体化、数控技术等专业大学专科及以上学历。

工作经验: 具备良好的操作技能,同时大部分企业还要求员工拥有一定的从业经验。

数控技术工程师权威证书

1、 CVEQC认证持有者已经通过了中国职业教育资格认证指导中心组织的培训和相应的考试,具有相应的专业技能和知识。

2、CVEQC证书可作为劳动者岗前培训、在职培训、提高培训、继续教育的培训认证;也是劳动者“先培训、后就业,先培训、后上岗”的凭证。

3、CVEQC证书是中国职业教育资格认证指导中心颁发的专业技能证书。标有证书序列号、证书编号、培训者及证书持有者身份证号码,并盖有全国职业教育管理委员会、中国职业教育资格认证指导中心的证书专用章。

4、 证书证明参加培训及证书持有者具有系统地接受岗位技能培训的经历,证书在全国范围内有效。

数控技术工程师薪资行情

我国企业对“灰领层”数控人才的需求大增,这部分人才的月薪收入也会大大高于普通蓝领的1500元—2000元,其平均收入指数达到3000元—5000元,而数控高层次复合型人才,被有关人士称为数控人才中的“金领层”,收入将达到8000元以上。具体而言,熟悉设计、加工、造型整个操作流程的高级工月薪一般都在5000元以上,其中技能比较好的人才月薪过万元也不鲜见。一般初入职的数控技术工程师月薪大约在3000元左右,有一定工作经验之后月薪可以上升至5000元左右。

UG NX数控工程师宝典内容简介

《UG NX数控工程师宝典(适合8.5/8.0版)》可作为机械数控加工与编程人员的UGNX8.5自学教程和参考书籍,也可供大专院校师生教学参考。

cnc数控编程简介

其特点是采用简单、习惯的语言对加工对象的几何形状、加工工艺、切削参数及辅助信息等内容按规则进行描述,再由计算机自动地进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置处理,产生出零件加工程序单,并且对加工过程进行模拟。对于形状复杂,具有非圆曲线轮廓、三维曲面等零件编写加工程序,采用自动编程方法效率高,可靠性好。在编程过程中,程序编制人可及时检查程序是否正确,需要时可及时修改。由于使用计算机代替编程人员完成了繁琐的数值计算工作,并省去了书写程序单等工作量,因而可提高编程效率几十倍乃至上百倍,解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。

cnc数控编程数控车床

对于数控车床来说,采用不同的数控系统,其编程方法也不同。

(一)工件坐标系设定指令

是规定工件坐标系原点的指令,工件坐标系原点又称编程零点。

指令格式:G50 X Z

式中,X、Z为刀尖的起始点距工件坐标系原点在X向、Z向的尺寸。

执行G50指令时,机床不动作,即X、Z轴均不移动,系统内部对X、Z的数值进行记忆,CRT显示器上的坐标值发生了变化,这就相当于在系统内部建立了以工件原点为坐标原点的工件坐标系。

(二)尺寸系统的编程方法

1.绝对尺寸和增量尺寸

在数控编程时,刀具位置的坐标通常有两种表示方式:一种是绝对坐标,另一种是增量(相对)坐标,数控车床编程时,可采用绝对值编程、增量值编程或者二者混合编程。

(1)绝对值编程:所有坐标点的坐标值都是从工件坐标系的原点计算的,称为绝对坐标,用X、Z表示。

(2)增量值编程:坐标系中的坐标值是相对于刀具的前一位置(或起点)计算的,称为增量(相对)坐标。X轴坐标用U表示,Z轴坐标用W表示,正负由运动方向确定。

2.直径编程与半径编程

数控车床编程时,由于所加工的回转体零件的截面为圆形,所以其径向尺寸就有直径和半径两种表示方法。采用哪种方法是由系统的参数决定的。数控车床出厂时一般设定为直径编程,所以程序中的X轴方向的尺寸为直径值。如果需要用半径编程,则需要改变系统中的相关参数,使系统处于半径编程状态。

3.公制尺寸与英制尺寸

G20 英制尺寸输入

G21 公制尺寸输入

工程图纸中的尺寸标注有公制和英制两种形式,数控系统可根据所设定的状态,利用代码把所有的几何值转换为公制尺寸或英制尺寸,系统开机后,机床处在公制G21状态。

公制与英制单位的换算关系为:

1mm≈0.0394in

1in≈25.4mm

二、主轴控制、进给控制及刀具选用

1.主轴功能S

S功能由地址码S和后面的若干数字组成。

(1)恒线速度控制指令G96

系统执行G96指令后,S指定的数值表示切削速度。例如G96 S150,表示切削速度为150m/min。

(2)取消恒线速度控制指令G97

系统执行G97指令后,S指定的数值表示主轴每分钟的转速。例如G97 S1200,表示主轴转速为1200r/min。FANUC系统开机后,一般默认G97状态。

(3)最高速度限制G50

G50除有坐标系设定功能外,还有主轴最高转速设定功能。例如G50 S2000,表示把主轴最高转速设定为2000r/min。用恒线速度控制进行切削加工时,为了防止出现事故,必须限定主轴转速。

2.进给功能F

F功能是表示进给速度,它由地址码F和后面若干位数字构成。

(1)每分钟进给G98

数控系统在执行了G98指令后,便认定F所指的进给速度单位为mm/min,如F200即进给速度是200mm/min。

(2)每转进给G99

数控系统在执行了G99指令后,便认定F所指的进给速度单位为mm/r,如F0.2即进给速度是0.2mm/r。

三、快速定位、直线插补、圆弧插补

(一)快速定位指令G00

G00指令使刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只是快速定位,而无运动轨迹要求,且无切削加工过程。

指令格式:

G00 X(U) Z(W) ;

其中:X、Z为刀具所要到达点的绝对坐标值;

U、W为刀具所要到达点距离现有位置的增量值;(不运动的坐标可以不写)

二、直线插补指令G01

G01指令是直线运动命令,规定刀具在两坐标间以插补联动方式按指定的进给速度F做任意的直线运动。

指令格式:

G01 X(U) Z(W) F ;

其中:

(1)X、Z或U、W含义与G00相同。

(2)F为刀具的进给速度(进给量),应根据切削要求确定。

cnc数控编程程序格式

cnc数控编程段格式

一个数控加工程序是若干个程序段组成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。程序段格式举例:

N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08; N40 X90;(本程序段省略了续效字“G01,Y30.2,F500,S3000,T02,M08”,但它们的功能仍然有效)

在程序段中,必须明确组成程序段的各要素:

移动目标:终点坐标值X、Y、Z;

沿怎样的轨迹移动:准备功能字G;

进给速度:进给功能字F;

切削速度:主轴转速功能字S;

使用刀具:刀具功能字T;

机床辅助动作:辅助功能字M。

cnc数控编程程序格式

1)程序开始符、结束符

程序开始符、结束符是同一个字符,ISO代码中是%,EIA代码中是EP,书写时要单列段。

2)程序名

程序名有两种形式:一种是英文字母O(%或P)和1~4位正整数组成;另一种是由英文字母开头,字母数字多字符混合组成的程序名(如TEST1 等)。一般要求单列一段。

3)程序主体

程序主体是由若干个程序段组成的。每个程序段一般占一行。

4)程序结束

程序结束可以用M02或M30指令。一般要求单列一段。

加工程序的一般格式举例:

% // 开始符

O2000 //程序名

N10 G54 G00 X10.0 Y20.0 M03 S1000 //程序主体

N20 G01 X60.0 Y30.0 F100 T02 M08

N30 X80.0

……

N200 M30 //程序结束

% // 结束符

cnc数控编程常用方法

cnc数控编程手工编程

1.定义

手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具,通过各种数学方法,人工进行刀具轨迹的运算,并进行指令编制。

这种方式比较简单,很容易掌握,适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程,对机床操作人员来讲必须掌握。

2. 编程步骤

人工完成零件加工的数控工艺

分析零件图纸

制定工艺决策

确定加工路线

选择工艺参数

计算刀位轨迹坐标数据

编写数控加工程序单

验证程序

手工编程

3. 优点

主要用于点位加工(如钻、铰孔)或几何形状简单(如平面、方形槽)零件的加工,计算量小,程序段数有限,编程直观易于实现的情况等。

4. 缺点

对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件,刀具轨迹数据计算相当繁琐,工作量大,极易出错,且很难校对,有些甚至根本无法完成。

cnc数控编程自动编程

(图形交互式)

1. 定义

对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序,经过处理后生成加工程序,称为自动编程。

随着数控技术的发展,先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能,而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程,应用灵活,形式自由,具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程,使加工程序简练易懂,实现普通编程难以实现的功能。

数控编程同计算机编程一样也有自己的"语言",但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.

2. 常用自动编程软件

(1)UG

Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件,是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件,用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。

UG软件在CAM领域处于领先的地位,产生于美国麦道飞机公司,是飞机零件数控加工首选编程工具。

UG 优点

提供可靠、精确的刀具路径

能直接在曲面及实体上加工

良好的使用者界面,客户也可自行化设计界面

多样的加工方式,便于设计组合高效率的刀具路径

完整的刀具库

加工参数库管理功能

包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割

大型刀具库管理

实体模拟切削

泛用型后处理器等功能

高速铣功能

CAM客户化模板

(2)Catia

Catia是法国达索(Dassault)公司推出的产品,法制幻影系列战斗机、波音737、777的开发设计均采用Catia。

CATIA 据有强大的曲面造型功能,在所有的CAD三维软件位居前列,广泛应用于国内的航空航天企业、研究所,以逐步取代UG成为复杂型面设计的首选。

CATIA具有较强的编程能力,可满足复杂零件的数控加工要求。目前一些领域采取CATIA设计建模,UG编程加工,二者结合,搭配使用。

(3)Pro/E 是

美国PTC (参数技术有限公司)开发的软件,是全世界最普及的三维 CAD/CAM (计算机辅助设计与制造)系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。

Pro/E在我国南方地区企业中被大量使用,设计建模采用PRO-E ,编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目前通行的做法。

(4)C(imatronCAD/CAM系统

以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品,是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面,优良的三维造型、工程绘图,全面的数控加工,各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。 CimatronCAD/CAM系统在国际上的模具制造业备受欢迎,国内模局制造行业也在广泛使用。

(5)Mastercam

美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件,它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境,其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。 Mastercam具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能,曲面精加工有多种选择方式,可以满足复杂零件的曲面加工要求,同时具备多轴加工功能。由于价格低廉,性能优越,成为国内民用行业数控编程软件的首选。

(6)FeatureCAM

美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件,全新的特征概念,超强的特征识别,基于工艺知识库的材料库,刀具库,图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件,从2~5轴铣削,到车铣复合加工,从曲面加工到线切割加工,为车间编程提供全面解决方案。 DELCAM软件后功能相对来说是比较好的。

近年来国内一些制造企业正在逐步引进,以满足行业发展的需求,属新兴产品。

(7)CAXA制造工程师

CAXA制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的CAM产品,为国产CAM软件在国内CAM市场中占据了一席之地。 作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌,CAXA已经成为我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。 CAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削数控加工编程软件。该软件性能优越,价格适中,在国内市场颇受欢迎。

(8)EdgeCAM

英国Pathtrace公司出品的具有智能化的专业数控编程软件,可应用于车、铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点,EdgeCAM设计出更加便捷可靠的加工方法 ,目前流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作,为国内的制造业的客户提供更多的选择。

(9)VERICUTVERICUT

美国CGTECH公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程,还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来,其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。

编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入VERICUTVERICUT中,由该软件进行校验,可检测原软件编程中产生的计算错误,降低加工中由于程序错误导致的加工事故率。目前国内许多实力较强的企业,已开始引进该软件来充实现有的数控编程系统,取得了良好的效果。

随着制造业技术的飞速发展,数控编程软件的开发和使用也进入了一个高速发展的新阶段,新产品层出不穷,功能模块越来越细化,工艺人员可是在微机上轻松地设计出科学合理并富有个性化的数控加工工艺,把数控加工编程变得更加容易、便捷。

cnc数控编程基本步骤

1.分析零件图确定工艺过程

对零件图样要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯进行分析,明确加工内容与要求;确定加工方案、走刀路线、切削参数以及选择刀具及夹具等。

2.数值计算

根据零件的几何尺寸、加工路线、计算出零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等。

3.编写加工程序

在完成上述两个步骤后,按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式,编写加工程序单。

4.将程序输入数控系统

程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统,也可以通过计算机通信接口输入数控系统。

5.检验程序与首件试切

利用数控系统提供的图形显示功能,检查刀具轨迹的正确性。对工件进行首件试切,分析误差误差产生的原因,及时修正,直到试切出合格零件。

虽然,每个数控系统的编程语言和指令各不相同,但其间也有很多相通之处.

CAXA制造工程师简介

CAXA制造工程师不仅是是一款高效易学,具有很好工艺性的数控加工编程软件,而且还是一套Windows原创风格,全中文三维造型与曲面实体完美结合的CAD/CAM一体化系统。CAXA制造工程师为数控加工行业提供了从造型设计到加工代码生成、校验一体化的全面解决方案。

CAXA制造工程师功能特点

曲面完美结合

1、方便的特征实体造型

采用精确的特征实体造型技术,可将设计信息用特征术语来描述,简便而准确。通常的特征包括孔、槽、型腔、凸台、圆柱体、圆锥体、球体和管子等,CAXA制造工程师可以方便地建立和管理这些特征信息。实体模型的生成可以用增料方式,通过拉伸、旋转、导动、放样或加厚曲面来实现,也可以通过减料方式,从实体中减掉实体或用曲面裁剪来实现,还可以用等半径过渡、变半径过渡、倒角、打孔、增加拔模斜度和抽壳等高级特征功能来实现。

2、强大的NURBS自由曲面造型

CAXA制造工程师从线框到曲面,提供了丰富的建模手段。可通过列表数据、数学模型、字体文件及各种测量数据生成样条曲线,通过扫描、放样、拉伸、导动、等距、边界网格等多种形式生成复杂曲面,并可对曲面进行任意裁剪、过渡、拉伸、缝合、拼接、相交和变形等,建立任意复杂的零件模型。通过曲面模型生成的真实感图,可直观显示设计结果。

3、灵活的曲面实体复合造型

基于实体的“精确特征造型”技术,使曲面融合进实体中,形成统一的曲面实体复合造型模式。利用这一模式,可实现曲面裁剪实体、曲面生成实体、曲面约束实体等混合操作,是用户设计产品和模具的有力工具。

高效数控加工

CAXA制造工程师将CAD模型与CAM加工技术无缝集成,可直接对曲面、实体模型进行一致的加工操作。支持轨迹参数化和批处理功能,明显提高工作效率。支持高速切削,大幅度提高加工效率和加工质量。通用的后置处理可向任何数控系统输出加工代码。

1、两轴到三轴的数控加工功能,支持4~5轴加工

两轴到两轴半加工方式:可直接利用零件的轮廓曲线生成加工轨迹指令,而无需建立其三维模型;提供轮廓加工和区域加工功能,加工区域内允许有任意形状和数量的岛。可分别指定加工轮廓和岛的拔模斜度,自动进行分层加工。三轴加工方式:多样化的加工方式可以安排从粗加工、半精加工到精加工的加工工艺路线。4~5轴加工模块提供曲线加工、平切面加工、参数线加工、侧刃铣削加工等多种4~5轴加工功能。标准模块提供2~3轴铣削加工。4~5轴加工为选配模块。

2、支持高速加工

本系统支持高速切削工艺,以提高产品精度,降低代码数量,使加工质量和效率大大提高。可设定斜向切入和螺旋切人等接近和切入方式,拐角处可设定圆角过渡,轮廓与轮廓之间可通过圆弧或S字型方式来过渡形成光滑连接,从而生成光滑刀具轨迹,有效地满足了高速加工对刀具路径形式的要求。

3、参数化轨迹和轨迹批处理

CAXA制造工程师的“轨迹再生成”功能可实现参数化轨迹。用户只需选中已有的数控加工轨迹,修改原定义的加工参数表,即可重新生成加工轨迹。CAXA制造工程师可以先定义加工轨迹参数,而不立即生成轨迹。工艺设计人员可先将大批加工轨迹参数事先定义而在某一集中时间批量生成。这样,合理地优化了工作时间。

4、独具特色的加工仿真与代码验证

可直观、精确地对加工过程进行模拟仿真、对代码进行反读校验。仿真过程中可以随意放大、缩小、旋转,便于观察细节,可以调节仿真速度;能显示多道加工轨迹的加工结果。仿真过程中可以检查刀柄干涉、快速移动过程(G00)中的干涉、刀具无切削刃部分的干涉情况,可以将切削残余量用不同颜色区分表示,并把切削仿真结果与零件理论形状进行比较等。

5、加工工艺控制

CAXA制造工程师提供了丰富的工艺控制参数,可以方便地控制加工过程,使编程人员的经验得到充分的体现。

6、通用后置处理

全面支持SIEMENS、FANUC等多种主流机床控制系统。CAXA制造工程师提供的后置处理器,无需生成中间文件就可直接输出G代码控制指令。系统不仅可以提供常见的数控系统的后置格式,用户还可以定义专用数控系统的后置处理格式。可生成详细的加工工艺清单,方便G代码文件的应用和管理。

CAXA制造工程师知识加工

可将某类零件的加工步骤、使用刀具、工艺参数等加工条件保存为规范化的模板,形成企业的标准工艺知识库,类似零件的加工即可通过调用“知识加工”模板来进行。这样就保证了同类零件加工的一致性和规范化。同时,初学者更可以借助师傅积累的知识加工模板,实现快速入门和提高。

CAXA制造工程师界面操作

Windows界面操作

CAXA制造工程师基于微机平台,采用原创Windows菜单和交互,全中文界面,让您一见如故,轻松流畅地学习和操作。全面支持英文、简体和繁体中文Windows环境。

CAXA制造工程师数据接口

丰富流行的数据接口

CAXA制造工程师是一个开放的设计/加工工具。它提供了丰富的数据接口,包括:直接读取市场上流行的三维CAD软件,如CATIA,Pro/ENGINEER的数据接口;基于曲面的DXF和IGES标准图形接口,基于实体的STEP标准数据接口;Parasolid几何核心的x—T、x—B格式文件;ACIS几何核心的SAT格式文伟面向快速成型设备的STL以及面向Internet和虚拟现实的VRML等接13。这些接口保证了于世界流行的CAD软件进行双向数据交换,使企业可以跨平台和跨地域地与合作伙伴实现虚拟产品开发和生产。

CAXA制造工程师开发平台

开放2D、3D平台

CAXA制造工程师充分考虑用户的个性化需求,提供了专业而易于使用的2D和3D开发平台,以实现产品的个性化和专业化。用户可以随心所欲地扩展制造工程师的功能,甚至可以开发出全新的CAD/CAM产品。

SIEMENS数控技术应用工程师图书信息

书 名: SIEMENS数控技术应用工程师

ISBN: 9787115225221

开本: 16开

定价: 68.00元

SIEMENS数控技术应用工程师内容简介

《SIEMENS数控技术应用工程师:SINUMERIK 840D/810D数控系统功能应用与维修调整教程》围绕西门子SINUMERIK 840D/810D数控系统,详细介绍西门子840D/810D Power Line系列数控系统关于维修和调整方面的知识,包括系统软件、驱动、机床参数调整以及故障调试手段等内容。《SIEMENS数控技术应用工程师:SINUMERIK 840D/810D数控系统功能应用与维修调整教程》从数控系统应用的角度出发分析系统硬件配置、SIMODRIVE 611D驱动的硬件结构、西门子各类电机及测量系统的特点,阐述了各种数据管理的方法、系统功能的配置、各种补偿功能以及驱动优化,同时介绍了PLC功能在西门子数控系统中的应用技巧以及接口信号的应用。

《SIEMENS数控技术应用工程师:SINUMERIK 840D/810D数控系统功能应用与维修调整教程》图文并茂,侧重实际,实用性强,是针对西门子数控技术的一本非常实用的职业技术培训教材,适用于SINUMERIK 840D/810D的维修和调试人员,也可供大专院校自动化、机电一体化专业的师生参考。

上海数控工程技术学院办学实力

上海数控工程技术专修学院是一所由上海市教育部门批准,市教委备案并持有办学许可证的正规数控工程技术培训学院。学院地理位置优越,师资力量雄厚,教学设备先进,是全国为数不多以“数控”命名的高等教育院校。学院位于上海最著名的西郊别墅群,上海虹桥经济核心区,毗邻虹桥机场,学院依托上海房地产教育中心投资建设的综合教育校园,共享其提供的软硬件资源,绿化面积达60%以上,是上海市花园单位。中心有教学楼群、宿舍楼群、餐厅、室内篮球场等现代主体建筑设施。此外,中心有多个篮球场、足球场和400米标准树胶跑道供学员日常锻炼之用。机械设计、数控编程、模具设计、加工仿真等一系列课程均在电脑上面完成,为学员走向现代化制造企业铺平道路,提高学员适应现代化制造企业的工作能力。教学使用局域网电子教室,学员在自己电脑上面就可以完成听课、作业、疑难解答、在线考试等一系列学习任务。中心设有电教中心,下辖多个设备先进的计算机房、有多条宽带接入校园,图书馆、阅览室、实践车间、超市、医务室等教学生活设施一应俱全。宿舍楼每间均配有冷暖空调、淋浴、独立卫生间、宽带等。
  我院是全国唯一一所以“数控”命名的高等院校。学院主要依托雄厚的师资力量,先进的设备资源和良好的教学氛围以及独特的教学模式展开教学活动,为社会培养技术型、应用型及复合性的高级技术人才。我院和上海市公共实训中心建设全方位实训平台,构建实训基地,搭建实训通车:商务实训、会计实训、管理实训、电子实训、数控实训、汽车实训等二十多个实训和研发中心。采用实训工厂化教学模式,实行产教结合,确保学生毕业后顺利踏上工作岗位。

上海数控工程技术学院办学理念


  我院依托上海高校林立,名师荟萃的教学资源,在引进、培养和使用中构建了具有自身特色的师资队伍建设体系,建设了一支结构优化、规模适当、素质良好、富有活力、用于创新、经验丰富、适应学校发展的需要的专兼结合的高水平师资队伍。学院始终贯彻”以服务为宗旨,以就业为导向“的高等职业教育方针,坚持突出技能,增强就业能力为办学原则,坚持"育人为本,德育为先"的方针,不断创新教育理念,培养具有创新意识、创业精神和实践能力的高技能应用型人才。

模具设计与制造专业培养模式

其专业核心能力为:1.冷冲模、塑料模的设计与制造,2.模具制造设备的安装、调试、使用和维护。3.产品的开发设计。

模具设计与制造专业培训要求

模具设计与制造专业的培养目标是:培养德、智、体、美等方面全面发展,具有良好的职业素质,面向制造行业,从事模具设计、模具加工工艺编制、冲压和塑料成型加工、数控机床的操作以及生产管理等工作的高等技术应用性专门人才。体现为制造方面达到模具制造的技师水平,设计方面达到助理设计师的水平。

模具设计与制造专业核心能力

冷冲模、塑料模的设计与制造,模具制造设备的安装、调试、使用和维护。

模具设计与制造专业课程设置

专业核心课程与主要实践环节:机械制图、机械设计基础、工程材料与热处理、数控技术、模具制造技术、塑料模具工艺与塑料模具设计、冲压工艺与冲模具设计、塑料成型机械、模具CAD/CAM、模具价格估算 、机加工实习、钳工技能实训、数控机床操作实训、模具技能实训、毕业实习(设计)等,以及各校的主要特色课程和实践环节。

模具设计与制造专业专业方向

可设置的专业方向: 金属冷压成型技术、塑性成型技术。

模具设计与制造专业就业面向

机械、电子、电器、轻工、塑料等行业的模具

倾诚模具图片(8张)设计、制造和维修,模具设备的安装、调试、维护与管理工作。电子信息、轻工生产管理、物流管理、设备管理、质量管理、项目管理以及产品开发、汽车工业、机械制造工艺师、CNC工程师等

毕业生社会需求量大,待遇较高。模具加工方向①模具加工生产组织;②模具数控编程加工;③模具三维设计;④产品开发三维设计。其他技术类方向:电子信息、轻工生产管理、物流管理、设备管理、质量管理、项目管理以及产品开发、汽车工业、机械制造工艺师、CNC工程师等。

模具设计与制造专业就业优势

本专业主要面向机械、模具、汽车、航空、医药等行业,可从事模具设计与制造、产品结构设计与开发、设备调试与管理、数控操作与编程、生产技术管理等相关工作岗位的技术工作。与富士康科技集团、三一重工、东莞汇新模具公司、株洲日新模具有限公司、南通科技投资集团股份有限公司、长丰汽车模具公司、北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司、杭州博洋科技有限公司等企业建立了校外顶岗实习基地。

模具设计与制造专业职业资格

其他:湖南信息职业技术学院本专业可获取劳动部组合机床操作工中级职业技术证书、劳动部加工中心操作工中级职业技术证书。

模具设计与制造专业培养模式

总的培养要求为:热爱社会主义祖国,拥护党的基本路线,领会马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想和科学发展观的基本原理,具有爱国主义、集体主义、社会主义思想和良好的思想品德,在具有必备的基础理论知识和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域实际工作的基本能力和基本技能;具有较快适应生产、建设、管理、服务第一线岗位需要的实际工作能力;具有创新、创业精神、良好的道德和健康的体魄。

模具设计与制造专业思想素质

热爱社会主义祖国、拥护中国共产的领导和中国特色社会主义道路,坚持四项基本原则和改革开放的总方针,初步掌握马克思主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想和科学发展观的基本原理,具有科学的世界观、方法论和正确的人生观;具有遵纪守法的观念,良好的思想品德、社会公德和职业道德;具有开拓创新、团结合作、艰苦奋斗的精神和联系群众、严谨务实的作风;具有为人民服务的高度责任感和为实现现代化而献身的精神。

模具设计与制造专业知识能力

具有本专业必需的自然科学、社会科学和管理科学知识;掌握计算机基础知识、必要的网络知识、常用软件知识;具有基本的机械基础知识;具有本专业必须的机械设计理论基础知识、模具材料及成形工艺、模具设计与制造专业知识;掌握模具CAD/CAM基础知识;具有必要的模具维修基础知识。

具有一定的自学能力;具有模具工艺设计、工艺实施、技术管理能力;具有模具数控加工编程能力;具有注塑模具、冲压模具设计与制造能力;具有一定钳工操作能力、模具修配能力;具有良好的计算机基础应用能力和利用计算机进行辅助设计制造及管理能力;具有熟练运用CAD/CAM软件进行模具造型设计和加工的能力;具有良好的语言表达、文字表达、人际交往能力。

模具设计与制造专业身心素质

有一定的体育运动和卫生、军事基本知识,掌握体育运动和科学锻炼身体的方法和基本技能,养成良好的体育锻炼习惯和生活习惯,达到国家规定的大学生体育合格标准,具有良好的心理素质和健康的体魄。

模具设计与制造专业招生办法

招生对象及学制:本专业招收应往届高中毕业生、普通中专、职业高中、职业中专毕业生及社会青年,脱产学习,学制三年。

模具设计与制造专业课程设置

模具设计与制造专业公共课

1、思想道德修养与法律基础

本课程是以马列主义、毛泽东思想、邓小平理论为指导,理论联系实际地研究大学生成长过程中思想道德修养的客观规律的一门思想、政治和品德教育的课程。它根据我国社会主义现代化建设对大学生的政治、思想、品德方面的要求,以及大学生在政治观、人生观、道德观方面形成发展的规律和特色,教育大学生加强自身的思想道德修养,努力成为社会主义的建设者和接班人。讲授内容:大学生的历史使命,基本国情和基本路线教育,人生观教育,道德教育,社会主义民主法制教育。

2、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想?

本课程通过简明扼要地讲授马克思主义的基本观点,进行马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想和科学发展观教育,使学生明确改革是在新形式下,马克思主义的基本原理与我国客观实际的紧密结合,充分发挥马克思主义教育主阵地主渠道作用,帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观,达到培养“四有”人才的目的。

3、大学英语

培养学生英语听、说、读、写能力,并能在实践中以英语为工具获取本专业所需的信息,为进一步提高英语水平打下较为坚实的基础。

主要内容:语音、语法、笔译。着重矫正语音、语调,扩大词汇量,加深基本语法,借助词典翻译一般短文,加强阅读和笔译技能的训练。

4、计算机文化基础

通过本课程的学习,让学生掌握计算机基础知识,WindowsXP、Office软件、数据库以及Internet网络基础,其中Office主要介绍Word2007、Excel2007、Powerpoint2007的使用。

5、高等数学

:通过学习培养学生用数学分析的方法解决工程问题的能力,为以后学习专业基础课和专业课以及将来从事工程设计打下良好的基础。

主要内容:函数、极限与连续、导数和微分、积分及其应用、多元函数的微分、二重积分、三重积分、级数等。

6、体育

进行体育基本知识的教学和基本技能训练。使学生掌握正确的运动技能和科学的锻炼方法,养成体育锻炼习惯,提高身体素质,达到《国家体育锻炼标准》,具有从事本专业或其他行业所需要的良好身体素质。

7、形势教育

本课程是在马克思主义指导下,分析特定时期社会政治、经济、思想文化发展趋势,揭示党和国家在不同时期的方针政策的基本内容和基本精神的思想政治教育课程。主要目的是帮助学生全面正确地认识国际国内形势;认识党和国家面临的形势和任务;拥护党的路线、方针和政策,增强实现改革开放和社会主义现代化建设宏伟目标的信心和社会责任感。

模具设计与制造专业专业基础课

1、机械制图及计算机辅助设计

本课程是一门研究绘制工程图样、图解空间几何问题、计算机绘图和贯彻国家制图有关标准为主要内容的课程,是高等工程专科学校培养具有工程师初步训练的高级工程技术应用型人才的一门必修的技术基础课。它研究绘制和阅读工程图样的原理和方法,为培养学生的制图技能和空间想象能力打下必要的基础。

其主要任务:

(1)研究正投影的基本理论和投影特性;

(2)培养一定的空间想象能力和分析能力;

(3)培养按照机械制图国家标准的有关规定正确而熟练地绘制和阅读机械图样(零件图和装配图)的能力;

(4)培养空间几何问题的初步图解能力;

(5)学习计算机绘图知识,能使用计算机绘图和辅助绘图及相关设备进行绘制二维工程图的能力;

(6)培养耐心、细致的工作作风及严肃认真的工作态度。

2、机械设计基础

本课程主要研究机械中的常用机构和各种通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论及计算方法。它是一门培养学生机械设计能力的专业基础课。通过学习本课程应达到:

(1)掌握常用机构的工作原理、运动特性以及分析机构的基本知识;

(2)掌握通用零件的工作原理、特点、计算方法、选用等知识;

(3)运用标准、手册进行一般参数的通用零件和简单的机械装置进行设计;

(4)液压与气动传动的基本知识;

(5)计算机辅助设计软件的实际应用。

结合机械制图、机械设计等课程,熟练掌握计算机辅助设计软件进行二维工程制图(零件图、装配图)的绘制;熟悉三维产品设计,并完成零部件的造型和模具设计、装配工作;利用图文档案管理系统进行图纸档案管理。

3、机械制造工艺学

本课程是一门重要的、涉及面宽、实践性很强的专业基础课。

主要内容:

(1)金属切削加工原理与刀具基础知识;

(2)金属切削机床及切削工艺,电火花加工、电火花线切割加工、激光加工等特种加工和数控加工等当代先进的生产工艺及其特点;

(3)机床夹具基础知识;

(4)机械制造工艺过程基础知识和一些典型零件的加工工艺过程;

(5)机械加工质量分析和提高生产率的方法。

学习要求:

掌握金属切削的基本理论,具有根据具体加工条件合理选择刀具(如种类、材质、几何角度、参数等)、选择切削用量及切削液的能力,掌握机械制造工艺的基本理论知识、机床夹具的基本原理、设计方法解算尺寸链等知识,初步分析和处理与切削加工过程中有关的工艺技术问题。

通过生产实习、实验等实践环节,熟悉制订工艺规程的原则、步骤和方法,对一般机械零件,具备制定机械加工工艺规程和装配工艺的能力;初步具备综合分析机械制造过程中提高产品质量和生产率、降低生产成本等方面问题的能力;对制造技术的新发展有一定的了解。

4、数控编程与加工

使学生了解数控编程方法,熟悉数控编程指令,能够对需要编程的机械零件进行必要的工艺分析和轨迹计算,完成零件加工的手工编程和机床操作及加工工作。了解CAD/CAM基本概念,并对现代加工技术有一个概貌性的了解。

重点内容:零件的数控加工工艺、手工编程、自动编程以及图形编程的原理和实践。通过课程讲解、实验实训等实践环节,使学生掌握数控车床、数控铣床、加工中心以及数控电火花线切割加工机床的零件加工编程技术等,使学生能熟练正确地编制中等复杂程度零件的加工工艺和加工程序。

实训环节:数控车床编程和加工操作实训;数控铣床及加工中心编程和加工操作实训;电火花、线切割机床的操作、编程实训。

实训要求:能完成中等复杂零件的从零件图纸到成品的加工工艺、编程、加工操作全过程。

模具设计与制造专业专业课

1、塑料模具设计

本课程是核心专业课程之一,主要讲授塑料模具的设计流程和模具结构,塑料的特性和成型原理、掌握模具的合模和开模动作、塑料件模具结构设计等。

通过本课程的学习,掌握塑料的基本概念、热塑料的成形加工性能、热塑料制品设计的基本原则,注射成型模具的基本结构及分类、注射成型模具零部件的设计、浇注系统设计等知识,能够完成塑料模具的设计任务以及维护等。

实训要求:设计、加工、装配、维修。

2、冲压模具设计

通过本课程学习,使学生掌握冲压件的结构工艺性及设计、冲压模具设计、冲压工艺设计、冲裁工艺、精密冲裁、弯曲、拉伸及其他成形工艺设计、汽车覆盖件冲压工艺设计、冲模分类、特点、用途,单工序模设计、复合模设计、连续模设计、精冲模设计、覆盖件模具设计、硬质合金冲模设计等知识,掌握冲压模具标准化,冲模术语及冲模技术条件,冲模标准零件,相关国家、国际标准等。

实践环节:冷冲模的设计、加工、装配、维护,冲压成型工艺的设计与实施。

3、模具CAD/CAM技术

CAD/CAM是实现信息处理高度一体化、提高设计制造质量和生产率最佳方法的新技术。通过本课程的学习,使学生能够初步掌握利用计算机来完成多品种模具产品的设计与制造的能力。

主要内容:CAD/CAM的总体结构、硬件系统、软件系统;机械产品造型设计CAD、计算机辅助制造(CAM)和成组技术(GT);计算机辅助工艺过程设计(CAPP)技术;模具设计CAD等关键技术。

(1)以实际产品为主线,培养学生做实际产品、满足岗位要求的能力,培养学生掌握三维实体造型、模具设计,数控自动编程一体化技术的能力。

(2)巩固学生在冷冲模、塑料模、压铸模设计中模具结构设计、模具零件材料以及模架和其他标准件设计等方面的基本专业知识。

(3)熟练掌握三维造型软件Pro/E等软件在模具设计中的应用。包括三维实体模型建立模具装配模型,设计分型面、浇注系统及冷却系统,生成模具成型零件的三维实体模型,掌握塑料模具核心部分的设计工作。

(4)熟练掌握数控编程软件CimatronE、MasterCAM软件在模具设计中的应用,生成模具产品的数控程序。

先修课程:微机原理与应用、机械制造基础、机械设计基础。

实训软件选用:MasterCAM、Pro/E、CimatronE、CAXA等。

实训设备:数控机床等。

实践环节:课程设计、模具设计与数控加工CAM技术应用等。

4、模具制造工艺

本课程是模具设计与制造专业的一门主干专业课程,也是一门实践性很强的课程。

主要内容:冲压工序与冲模分类、冲压设备简介;冲裁模设计、弯曲模设计、拉深模设计及成形模设计;塑料的基本知识、塑件设计;注射模、压注模及压注模设计要点;模具的机械加工、电火花加工;冲模的装配与调整。

课程任务:使学生具备中等专门技术人才和高素质劳动者所必须的模具制造工艺的基本知识和技能:具备处理模具制造中一般工艺技术问题的能力;掌握冷冲压模具和塑料模具零件的加工工艺过程的编制及模具装配的工艺方法,解决一般性技术难题;掌握模具制造的新技术、新工艺,了解模具制造技术的发展方向。本课程主要讲授模具加工的基础理论和加工方法,模具零件的机械加工工艺和特种加工工艺,以及模具装配工艺。

通过本课程的学习,学生应达到以下基本要求:

(1)掌握模具制造的基础知识,熟悉模具的加工工艺及装配工艺;

(2)具有编制中等复杂模具零件制造工艺规程和分析、解决一般技术难题的能力;

(3)了解模具制造的各种方法、原理和特点;

(4)掌握模具制造的新工艺、新技术,了解模具制造技术的发展方向。

先修课程:机械制图、工程力学、机械制造基础等。

实践环节:注塑成形、冲压成形、模具制造实训。

模具设计与制造专业选修课

1、音乐与绘画

通过本课程的学习,可以陶冶学生的艺术修养,培养学生的艺术素质,并且在系统的训练过程中,培养学生正确的观察方法和造型能力,为今后的全面发展奠定良好的基础。

2、大学生就业与创业指导

目的要求:通过本课程的学习,使毕业生树立正确的择业观并调适在择业过程中可能出现的矛盾心理;掌握一定的求职技巧并转换角色、适应社会发展对人才的需求;了解就业政策,更好地利用就业指导机构指导自身就业。

主要内容:我国当前的就业形势、大学生就业政策、就业观念、就业准备、职业选择、择业技巧、创业环境与创业机会、择业过程中各主要环节的把握、创业者应具备的素质与能力等。

3、演讲与写作

本课程的开设目的是:使学生通过学习,加深对语言的社会本质和交际功能的认识,提高运用祖国语言文字的实际能力,特别是言语交际的实际能力,同时,通过对写作的强化练习,使学生系统地掌握常用应用文体文章的写作理论知识和方法,提高学生在学习、工作和日常生活中实际应用各种文体的写作能力。

模具设计与制造专业的重要性

进入富裕社会的原动力

社会要发展,必须依靠先进的生产力,而推动先进制造技术生产力发展的原动力的代表就是“模具”——一个代表先进制造技术生产力发展工艺装备,一个被誉为“工业之父”,永不落伍的装备行业。我们可以从下述的工业发达国家对“模具”的称谓,了解到模具在社会经济发展和工业领域中的地位——模具是进入富裕社会的原动力(日本),模具是金属加工中的帝王,是磁力工业(欧美)。

神奇的“模具”必然受到企业的重视,使模具设计与制造专业成为制造业中人才需求量较大的专业之一,并且其专业人才也具有较好的收入。2006年,上海人才市场曾经发布过这样一则消息:年薪20万人民币招博士易,但求一模具技师难。

模具技术的每一次进步,不仅推动了生产力的发展,还大大丰富了生产资料。且不说我国商周时期精美绝伦的青铜器、汉魏时期的钢铁器、唐宋时期的金银器,且不说古代人们用的各种度量仪器、各种汤勺、钱币,大到鼎炉、编钟等制品闪耀着“模具”的光彩,在现代化的工业生产中,模具更展现出其独领风骚的魅力。60%~90%汽车、电子信息、电器、航空航天等行业产品,需要模具对组成它们的零件成型。现代模具能够成形小到比头发丝还要细小的、应用在微电子元器件上的芯片引脚;也可生产用于水轮发电机组中数米尺寸的定、转子片。采用模具生产制件,不仅能根据产品的要求制造出各种尺寸和形状零件,其尺寸精度和互换性高,而且生产效率高,适合大批量生产。

模具设计与制造专业重点课程

1. 制图的基本知识和基本技能

重点:《机械制图》国家标准中线型和尺寸标注的一般规定。

难点:绘制平面图形时,使用绘图工具和仪器准确绘制线型和标注尺寸。

2. 投影法的基本知识

重点:点、线、面的三面投影及其投影规律,基本立体的投影及在立体表面找点,求作截交线表达切割体,求作相贯线表达相贯体。

难点:截交线的求作,相贯线的求作。

3. 组合体

重点:组合体三视图“长对正、高平齐、宽相等”的投影对应关系,画组合体三视图的方法,形体分析法和线面分析法读组合体三视图,组合体视图的尺寸标注。

难点:线面分析法读组合体三视图,组合体视图的尺寸标注。

4. 轴测图

重点:正等测和斜二测轴测图绘制的基本要求。

难点:圆及圆角正等轴测图的画法。

5. 机件常用的表达方法

重点:基本视图的选用,局部视图和斜视图的应用,剖视图的概念、画法、标注,剖视图的种类,剖切位置和剖切方法,断面图的概念、画法。

难点:基本视图的选用原则,剖视图的标注方法,剖视图的种类和剖切方法的选择。

6. 标准件与常用件

重点:螺纹,螺纹紧固件及其连接。

难点:螺纹紧固件连接画法。

7. 零件图

重点:零件图的视图选择,零件图的尺寸标注,极限与配合的概念及标注,表面粗糙度参数值的选用及标注,读零件图的方法,画零件图的要求。

难点:零件图的视图选择方法,标注零件图尺寸时尺寸基准的选择,极限与配合的概念及应用,表面粗糙度参数值的选用。

8. 装配图

重点:装配图的视图表达,由零件图画装配图,由装配图拆画零件图。

难点:由装配图拆画零件图的要求、方法。

模具设计与制造专业考试课程

模具设计与制造专业

专业代号:080304

一、课程设置及使用教材

序号

层次

课程

代号

课 程 名 称

学分

教材名称

教材主编

备 注

1

03706

思想道德修养与法律基础

2

《思想道德修养与法律基础》

刘瑞复

李毅红


  

2

03707

毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论

4

《毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论》

钱淦荣

罗正楷


  

3

00018

00019

计算机应用基础

计算机应用基础(实践)

2

2

《计算机应用基础》

杨明福


  

4

00022

高等数学(工专)

7

《高等数学(工专)》

吴纪桃

漆毅

推荐课程

1学年课程

5

00699

材料加工和成型工艺

4

《工程材料及成形工艺基础》(第3版)

杨慧智


  

6

01548

AutoCAD绘图

4


  
  

技能考核

7

01559

模具CAD(PRO/E)

5


  
  

技能考核

8

01560

模具CAD(UG)

5


  
  

技能考核

9

01561

模具CAM(MASTERCAM/POWERMILL)

5


  
  

技能考核

10

01562

冲压与塑料成型设备

4

《冲压与塑料成型设备》

范有发


  

11

12

02195

02196

数控技术及应用

数控技术及应用(实践)

3

1

《数控技术及应用》

林其骏


  

13

02218

冲压工艺及模具设计

4

《冲压工艺与模具设计》(第二版)

成虹

沟通课程

14

15

02220

02221

塑料成型工艺与模具设计

塑料成型工艺与模具设计(实践)

4

2

《塑料成型工艺与模具设计》

屈华昌

沟通课程

16

17

02230

02231

机械制造

机械制造(实践)

7

1

《机械制造》

刘瑾

沟通课程

1学年课程

18

06918

工程图学基础

7

《机械工程图学》

胡建国


  

19

07743

机械设计基础(一)

6

《机械设计基础》(第五版)

杨可桢

程光蕴

沟通课程

20

01563

模具设计与制造设计实习

4


  
  

技能考核

总学分83学分

二、实践性环节考核部分

1.含实践的课程及实践所占学分

序号

层 次

课程

代号

课 程 名 称

学分

1

专科段

00019

计算机应用基础(实践)

2

2

02196

数控技术及应用(实践)

1

3

02221

塑料成型工艺与模具设计(实践)

2

4

02231

机械制造(实践)

1

2.技能考核课程:(01548)AutoCAD绘图、(01559)模具CAD(PRO/E)、(01560)模具CAD(UG)、(01561)模具CAM(MASTERCAM/POWERMILL)

3.(01563)模具设计与制造设计实习

四、新旧课程衔接

序号

原计划规定课程及代号

新计划规定课程及代号

课程代号

课程名称

课程代号

课程名称

1

0001

0002

0003

马克思主义哲学原理

邓小平理论概论

法律基础与思想道德修养(任选二门)

03706

03707

思想道德修养与法律基础

毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论

2

0004

0005

毛泽东思想概论

马克思主义政治经济学原理

03708

03709

中国近现代史纲要

马克思主义基本原理概论

3

2314

模拟电路与数字电路

04730

电子技术基础(三)

注:只通过(0001)马克思主义哲学原理和(0002)邓小平理论概论2门课程中一门的考生,须参加(03706)思想道德修养与法律基础课程的考试;只通过(0003)法律基础与思想道德修养课程的考生,须参加(03707)毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论课程的考试。

只通过(0004)毛泽东思想概论和(0005)马克思主义政治经济学原理2门课程中一门的考生,须参加(03708)中国近现代史纲要课程的考试。

模具设计与制造专业教学内容

1. 模具设计与制造专业绪论

2. 制图的基本知识和基本技能

《机械制图》国家标准的一般要求,绘图工具和仪器的使用,绘图的基本方法。

3. 投影法的基本知识

点、线、面的投影,基本立体的投影,切割体的投影,相贯体的投影。

4. 组合体

组合体三视图基本知识,画组合体三视图,读组合体三视图,组合体视图的尺寸标注。

5. 轴测图

轴测图的基本知识,绘制正等测和斜二测图的基本方法。

6. 机件常用的表达方法

视图,剖视图的概念、画法和标注,剖视图的种类,剖切位置和剖切方法,断面图,局部放大图、简化画法和其他规定画法。

7. 标准件与常用件

螺纹,螺纹紧固件及其连接,键连接、销连接,滚动轴承,齿轮,弹簧。

8. 零件图

零件图的作用与内容,零件图的视图选择,零件图的尺寸标注,极限与配合,表面粗糙度与形位公差,零件常见结构,读零件图、画零件图。

9. 装配图

装配图的作用与内容,装配图的视图表达,装配图中的零、部件序号和明细栏,装配结构,由零件图画装配图,由装配图拆画零件图。

模具设计与制造专业就业前景

模具行业是制造业的基础,大至汽车、小至玩具,其制作均源于一系列大小模具。某报纸曾报道:“从广州市劳动部门获悉,珠江三角洲地区的模具产业规模约占全国1/3左右,但模具工缺口已经超过10万。模具工业是机械制造的主要产业之一,也是国家鼓励外商投资的一大产业。随着入世后制造业中心向中国转移,模具产业有望迎来30%的增长。” 广东省模具工业协会有关人士指出,全省模具企业已有60000家以上,对模具专业技术人才,尤其是高级的模具专业人才需求很大。2002年,模具高级班毕业生月薪均达3000元以上,工作几年后,月工资涨到8000元不成问题。 如模具设计和模具制造的技术人才一般月薪3000元左右,数控技术人才3500元左右,如熟悉设计、加工、造型整个操作过程的高级技术人才月薪高达5000元以上,而技能突出的月薪超过万元也是常见。

模具分为五金模和塑胶模,是指能生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具,也就是通常人们所说的模子。比如手机、玩具、电视机、汽车、飞机等各种产品的外壳和所有零部件的生产都离不开模子。模具是工业之母,是制造行业的基础。因此,模具专业技术人才的就业前景相当广阔。

据劳动部门统计:全国各地特别是上海、广东沿海经济特区机械技术类人才的需求呈明显上升的趋势。在广东全省模具企业就有60000家以上,模具技工缺口达80万人左右,对全国而言缺口更大,因许多企业难以招聘到技术过硬的中高级模具技术人才,所以模具人才的工资待遇也越来越高。

模具设计与制造专业岗位要求

毕业生任职岗位:

1、从事冷冲压及塑料制品的生产工艺规程制定与实施及现场管理。

2、从事冷冲模、塑料模等模具的设计、制造、安装、调试、维修工作。

3、能熟练使用UG软件完成模具的CAD/CAM工作。

4、从事冲压及塑料新产品的开发工作。

5、从事模具设计与制造技术管理工作。

应具备的专业能力要求:

(1)掌握机械加工及装配的常规工艺技术知识,了解本专业的先进技术及其发展动向。

(2)掌握UG三维产品设计和工程图生成技术,能阅读和草绘机械加工零件图和产品装配图,正确标注尺寸等技术要求。

(3)掌握本专业所必需的机械设计基础理论知识,初步掌握机械工程材料及成型技术的基本知识。

(4)能用UG软件完成对模具的设计、分析、制造、装配。

(5)掌握机、电、液技术在设备及装备中的应用技术知识。

(6)掌握计算机在专业应用方面的基本知识。

(7)了解企业管理及技术经济分析的基本知识。

模具设计与制造专业深造领域

模具加工方向:①模具加工生产组织;②模具数控编程加工;③模具三维设计;④产品开发三维设计。其他技术类方向:生产管理、物流管理、设备管理、质量管理、项目管理以及产品开发、汽车工业、机械制造工艺师、CNC工程师等。

模具设计与制造专业将教会我们如何将金属、塑料等材料变为我们需要的工业产品和日常生活中的制品,教会我们如何设计模具,怎样将设计好的模具制造出来,又怎样在模具中成型及成型材料的工艺性。随着“模具是进入富裕社会的原动力,是黄金”的认识深入人心以及制造业在我国的蓬勃发展,模具专业越来越多地受到考生的关注,这也是来该专业学子走俏的原因。

模具设计与制造专业有什么理由吸引考生去填报呢?相信大家很清楚,我国正在成为国际的制造中心,成为制造业大国,而模具是各种产品大批量生产的基础装备,没有模具就不能实现批量生产,提高产品质量、降低成本。一个国家从制造大国走向制造强国,模具在其中扮演着十分重要的角色。日本是世界经济和工业强国,他能在第二次世界大战中很快从废墟中崛起,很大程度是因为他在上世纪五十年代的工业振兴纲要中,把模具作为其核心发展的战略目标,促进其工业、国民经济的振兴和发展。我国制造业发展速度很快,原因之一也是我国在“九五”规划到“十一五”规划中,都把模具列为重点发展的基础工业和重点扶持产业,产业的发展极大地推动该产业及其相关产业链的人才的需求。

模具设计与制造专业被列为国家紧缺人才需求的专业,其毕业生几乎不为找工作发愁。拿我所在的学校来说,模具专业是西部高职高专中惟一的“示范专业”,四川省精品专业,学校的龙头专业,也是学校就业率最高专业之一。该专业毕业生一般都是在制造业内从事生产技术、管理、营销,或生产第一线从事先进数控机床操作,毕业生的主要走向是沿海的经济特区和内地的经济特区,企业对毕业生的评价是能力强、上手快。2006年,到学校要该专业毕业生的岗位与毕业生人数比为1.3:1,可以说,是学生在挑企业,而不是企业挑学生。

模具行业涉及的产业面很宽,比如金属产品制造业、塑料产品制造业、橡胶产品制造业、陶瓷产品制造业、玻璃产品制造业及各种包装产品。同时,模具技术集设计、制造、产品造型、软件应用为一体,集先进制造技术运用为一体。不难看出,模具设计与制造专业的就业面很广,社会需求很大。

模具设计与制造专业培养方案

1、对所设计模具之产品进行可行性分析,以电脑机箱为例,首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组立分析,即我们工作中所说的套图,确保在模具设计之前各产品图纸的正确性,另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性,以确定重点尺寸,这样在模具设计中很有好处的,具体的套图方法这里就不做详细的介绍了。

2、在产品分析之后所要进行的工作,对产品进行分析采用什么样的模具结构,并对产品进行排工序,确定各工序冲工内容,并利用设计软件进行产品展开,在产品展开时一般从后续工程向前展开,例如一产品需要量五个工序,冲压完成则在产品展开时从产品图纸开始到四工程、三工程、二工程、一工程,并展开一个图形后复制一份再进行前一工程的展开工作,即完成了五工程的产品展开工作,然后进行细致的工作,注意,这一步很重要,同时需特别细心,这一步完成的好的话,在绘制模具图中将节省很多时间,对每一工程所冲压的内容确定好后,包括在成型模中,产品材料厚度的内外线保留,以确定凸凹模尺寸时使用,对于产品展开的方法在这里不再说明,将在产品展开方法中具体介绍。

3、备料,依产品展开图进行备料,在图纸中确定模板尺寸,包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等,注意直接在产品展开图中进行备料,这样对画模具图是有很大好处的,我所见到有很多模具设计人员直接对产品展开图进行手工计算来备料,这种方法效率太低,直接在图纸上画出模板规格尺寸,以组立图的形式表述,一方面可以完成备料,另一方面在模具各配件的工作中省去很多工作,因为在绘制各组件的工作中只需在备料图纸中加入定位、销钉、导柱、螺丝孔即可。

4、在备料完成后即可全面进入模具图的绘制,在备料图纸中再制一份出来,进行各组件的绘制,如加入螺丝孔,导柱孔,定位孔等孔位,并且在冲孔模中各种孔需线切割的穿丝孔,在成型模中,上下模的成型间隙,一定不能忘记,所以这些工作完成后一个产品的模具图差不多已完成了80%,另外在绘制模具图的过程中需注意:各工序,指制作,如钳工划线,线切割等到不同的加工工序都有完整制作好图层,这样对线切割及图纸管理有很大的好处,如颜色的区分等,尺寸的标注也是一个非常重要的工作,同时也是一件最麻烦的工作,因为太浪费时间了。

5、在以上图纸完成之后,其实还不能发行图纸,还需对模具图纸进行校对,将所有配件组立,对每一块不同的模具板制作不同的图层,并以同一基准如导柱孔等到进行模具组立分析,并将各工序产品展开图套入组立图中,确保各模板孔位一致以及折弯位置的上下模间隙配合是否正确。

模具(4张)模具图展示

数控专业专业课程

“两课”、体育、英语、高等数学、工程力学、电工学、机械制造技术、数控加工工艺、数控编程、电气控制与PLC、电工技术、电子技术、机械制图、计算机绘图(cad)、计算机基础、可编程控制器、机械制造工艺与夹具、数控机床、数控机床故障与维修、典型数控系统等。

偏向电的则有数字电路,模拟电路,单片机原理及接口和应用,C程序设计,VF,VB程序设计,计算机网络技术,数控系统,数控加工工艺,数控编程,自动控制理论,液压传动与气压传动,等

数控专业培养目标

本专业培养具有良好的政治思想素质,德、智、体、美等方面全面发展,适应社会主义市场经济需要,掌握数控技术及应用专业的基本理论、基础知识,能在生产第一线从事生产、管理、产品营销、设备维护等工作需要的应用型高级技术人才。

数控专业就业

数控专业前景

1、制造业的社会、行业背景

数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础;是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的技术手段;数控技术是国防现代化的重要战略物质;是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。加入世贸组织后,中国正在逐步变成“世界制造中心”。为了增强竞争能力,制造企业已开始广泛使用先进的数控技术。据统计,目前我国数控机床操作工短缺60万左右。数控人才短缺已引起中央领导、教育部、劳动与社会保障部等政府部门的高度重视。 “月薪6000难聘数控技工”、“年薪16万招不到模具技工”成为全社会普遍关注的热点问题。教育部、劳动保障部、国防科工委、信息产业部、交通部、卫生部等六部委决定实施“职业院校制造业技能型紧缺人才培养培训工程”,力争实现五年培养30万以上制造业技能型紧缺人才的目标,以缓解我国劳动力市场技能型人才的紧缺状况。

2、数控技术人才需求情况

数控技术人才需求量的大小和人才需求的类型、层次、质量等取决于国民经济和制造业的发展程度、水平,也取决于用人单位自身的管理要求、发展趋势等。据统计,制造业较发达的德国、美国、日本等国家的数控机床占生产设备的70%以上,我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距,据机械协会统计,目前我国制造业数控机床拥有量不足总量的2%,而且近几年来都以35%以上的速度在增长,对于目前我国现有的有限数量的数控机床也未能充分利用。虽然原因是多方面的,但数控人才的匮乏无疑是主要原因之一。

随着制造业信息化工程的进一步推进,利用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业,提高企业的技术装备水平和产品竞争力,制造设备的大规模数控化,社会对数控技术人才的需求进一步增加。

数控专业方向

从事生产管理、机械产品设计,数控编程与加工操作,数控设备安装、调试与操作,数控设备故障诊断与维修、改造及售后服务等工作。

数控专业三个层次

数控行业从业人员大致可分为三个层次:

1、蓝领层:即数控操作技工,精通机械加工和数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维护维修,此类人员市场需求量大,适合作为车间的数控机床操作工人,但由于其知识较单一,其工资待遇不会大高。

2、灰领层:其一,数控编程员:掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作,熟悉复杂模具的设计和制造专业知识,熟练掌握三维CAD/CAM软件,如UG、PRO/E等;熟练掌握数控自动编程、手工编程技术。此类人员需求量大,尤其在模具行业非常受欢迎,待遇也很高。其二,数控机床维护、维修人员:掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作与编程,熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。此类人员需求量相对少一些,但培养此类人员非常不易,需要大量实际经验的积累,非常缺乏,其待遇也较高。

3、金领层:属于数控通才,具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计,掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。能独立完成机床的数控化改造.是企业(特别是民营企业)的抢手人才,其待遇非常之高。

数控技术应用专业要求

毕业生主要从事数控设备及自动生产线的操作、调试、维护和保养工作,也可从事生产现场工艺实施、数控软件使用、数控编程、数控改造、设备管理、质量检测和产品销售等工作。 主要课程:根据能力和专业知识的要求,确定本专业的主要课程是:计算机应用基础、机械制图、机械工程材料、机械设计基础、电工与电子技术、设备控制基础、测量技术、微机原理与应用、数控系统、数控设备与编程、数控加工技术、机电专业英语、企业管理与营销。相应的实践环节是:测绘训练、CAD训练、钳工实习、机械拆装实习、机加工实习、电工技术实习、电子技术实习、设备控制基础数控系统实习、数控设备与编程操作实习、数控加工技术综合训练。

数控技术应用专业方向

为使毕业生从业岗位适应性强,就业面宽,设置若干个专门化方向:数控设备故障诊断与维修、计算机工业控制、设备造型设计、调速系统、经济型数控系统应用、设备数控改造设计、可编程控制器等。

数控技术应用就业方向

本专业毕业生主要面向企业,一般从事数控技术的工作,其主要业务范围是:从事数控机床的加工工艺规程的制定及数控加工生产、建设工作;数控编程及设计;数控机床的安装、调试及维护、维修及服务等。该专业近年就业的单位主要有大连柴油机厂、大连机床厂、冰山集团、佳能、三洋制冷、中村精密、最上世纪模塑有限公司

数控机械发展历程

我国数控机床产业度过了激情燃烧的岁月,将迎来理性发展的时代。第十个五年计划是我国数控机床高速发展时期,那么第十一个五年计划将是数控机床发展的战略机遇期。战略机遇主要表现在:“十一五”我国国民经济在科学发展观指引下,将更加稳定有序发展;国务院关于振兴装备制造业的决定,将大大加快我国装备制造业的发展进程,特别是国家重点支持的一批重大装备的发展,如大型发电、输变电设备、大型石油化工和煤化工装置、矿山采掘设备、成套轧钢设备、大型海洋船舶、高速列车、大端面岩石掘进机为代表的工程机械、民用航空飞机及发动机等,需要提供大批重型、精密、多坐标、高效、专用数控机床进行加工制造。国家重大装备的发展需求,给数控机床产业的发展指明了方向。

“十一五”规划的经济发展重点在于实现经济增长方式的转变,先进制造业是传统制造业的改造方向,传统工业如汽车、机械、家电、纺织、农机、环保等行业的技术改造,对数控机床的需求继续攀升;电子信息、生物工程、新能源新材料等高新技术产业的发展又为精密、高效、专用数控机床开辟了新的需求;从地域发展分析,我国东部产业的升级、东北等老工业基地的振兴和中西部的开发加快步伐,为数控机床产业发展提供国内市场;经济全球化,国际资本和产业向中国的转移、国际技术和人才的交流、中国国际贸易的强劲发展等,为我国数控机床产业的发展提供了外部环境,使我们处于难得的战略发展期。所谓战略机遇是指在一个相对较长的时间、相对广阔的空间,对整个产业发展有重大影响的特殊时期。战略机遇不可多得,抓住战略机遇,加快发展,是我国数控机床产业取胜之大略。

根据国际数控机床产业发展的趋势和我国“十一五”国民经济发展要求, “十一五”数控机床产业的重点是:发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件,改变大型、高精度数控机床大部分依赖进口的现状,满足机械、航空航天等工业发展。

数控机械发展重点

▲ 重点发展关键功能部件和数控系统,为数控产品升级奠定基础。主要发展项目包括中高档数控系统、高速主轴及其伺服单元、高性能刀库机械手、高速滚珠丝杠和直线导轨副、直线电机、全功能数控刀架和数控转台、高速防护装置等。

▲ 高精度数字化测量仪器和数控刀具。

▲ 满足国家重点工程需要,实施高级型数控机床示范工程。

数控机械应用范围

1、高速、精密数控车床,车削中心类及四轴以上联动的复合加工机床。主要满足航天、航空、仪器、仪表、电子信息和生物工程等产业的需要。

2、高速、高精度数控铣镗床及高速、高精度立卧式加工中心。主要满足汽车发动机缸体缸盖及航天航空、高新技术等行业大型复杂结构支架、壳体、箱体、轻金属材料零件和精密零件加工需求。

3、重型、超重型数控机床类:数控落地铣镗床、重型数控龙门镗铣床和龙门加工中心、重型数控卧式车床及立式车床,数控重型滚齿机等,该类产品满足能源、航天航空、军工、舰船主机制造、重型机械制造、大型模具加工、汽轮机缸体等行业零件加工需求。

4、数控磨床类:数控超精密磨床、高速高精度曲轴磨床和凸轮轴磨床、各类高精高速专用磨床等,满足精密超精密加工需求。

5、数控电加工机床类:大型精密数控电火花成形机床、数控低速走丝电火花切割机床、精密小孔电加工机床等,主要满足大型和精密模具加工、精密零件加工、锥孔或异型孔加工及航天、航空等行业的特殊需求。

6、数控金属成形机床类(锻压设备):数控高速精密板材冲压设备、激光切割复合机、数控强力旋压机等,主要满足汽车、摩托车、电子信息产业、家电等行业板金批量高效生产需求及汽车轮毂及军工行业各种薄壁、高强度、高精度回转型零件加工需求。

7、数控专用机床及生产线:柔性加工自动生产线(FMS/FMC)及各种专用数控机床,该类生产线是针对汽车、家电等行业加工缸体、缸盖、变速箱箱体等及多品种变批量壳体、箱体类零件加工需求。

数控技术专业培养目标

培养掌握数控原理、数控编程和数控加工等方面的专业知识及操作技能,从事数控程序编制、数控设备的操作、调试、维修和技术管理,数控机床加工程序的编制、数控机床的操作、调试和维修,数控设备管理的高级技术应用性专门人才。

数控技术专业培养要求

本专业是为培养学生从事数控加工、机械产品设计与制造、生产技术管理等方面的高等工程技术应用型人才,是具有实用技能特点的特色专业。要求学生能在生产现场从事产品制造、开发工作,或在技术部门从事工艺、管理工作。主要培养学生数控编程、加工及数控车床、数控铣床、数控加工中心及其它数控设备的操作维修、维护方面的理论知识和专业知识。

数控技术专业教学课程

专业核心课程与主要实践环节:机械制图、机械设计基础、数控加工技术、数控加工编程与操作、数控原理与系统、CAD/CAM应用、数控机床使用及维修、数控机床电气控制、工业企业管理 、制图测绘、PLC实训、机加工实习、CAM实训、数控机床操作技能实训、专业课程的课程设计、毕业实习(设计)等,以及各校的主要特色课程和实践环节。

高等教育自学考试数控技术专业(独立本科段)课程设置与学分

序号

课程代码

课程名称

学分

备注

1*

0004

毛泽东思想概论

2

2*

0005

马克思主义政治经济学原理

3

3*

2197

概率论与数理统计(二)

3

4*

0015

英语(二)

14

5*

2238

模拟、数字及电力电子技术

8

2239

模拟、数字及电力电子技术(实践)

1

6*

2240

机械工程控制基础

4

7*

2202

传感器与检测技术

4

2203

传感器与检测技术(实践)

1

8*

2205

微型计算机原理与接口技术

4

2206

微型计算机原理与接口技术(实践)

2

9

5661

机床数控原理

3

5662

机床数控原理(实践)

2

10

5663

CAM/CAD 软件应用

3

5664

CAM/CAD 软件应用(实践)

3

11

5665

模具与现代加工技术概论

3

5666

模具与现代加工技术概论(实践)

3

12

5667

数控系统维护及调试

6

13

5668

数控系统课程设计

4

6999

毕业论文

不计学分

总学分

72

相关文件:考委[2005]3号、考委[2007]1号

高等教育自学考试数控技术专业(独立本科段)课程设置与学分

专业代码:B080741

序号

课程代码

课程名称

学分

备注

1*

0004

毛泽东思想概论

2

2*

0005

马克思主义政治经济学原理

3

3*

2197

概率论与数理统计(二)

3

4*

0015

英语(二)

14

5*

2238

模拟、数字及电力电子技术

8

2239

模拟、数字及电力电子技术(实践)

1

6*

2240

机械工程控制基础

4

7*

2202

传感器与检测技术

4

2203

传感器与检测技术(实践)

1

8*

2205

微型计算机原理与接口技术

4

2206

微型计算机原理与接口技术(实践)

2

9

5661

机床数控原理

3

5662

机床数控原理(实践)

2

10

5663

CAM/CAD 软件应用

3

5664

CAM/CAD 软件应用(实践)

3

11

5665

模具与现代加工技术概论

3

5666

模具与现代加工技术概论(实践)

3

12

5667

数控系统维护及调试

6

13

5668

数控系统课程设计

4

6999

毕业论文

不计学分

总学分

72

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数控技术专业发展历史

1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。

1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。

1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心( MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。

1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。

60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。

1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC),这是第五代数控系统。

20世纪80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

20世纪90年代后期,出现了PC+CNC智能数控系统,即以PC机为控制系统的硬件部分,在PC机上安装NC软件系统,此种方式系统维护方便,易于实现网络化制造。

数控技术也叫计算机数控技术(Computerized Numerical Control 简称:CNC),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造业信息化的重要组成部分。

数控技术专业发展前景

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。  为完成此任务,首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此,本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势,世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面:

高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。  在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。  从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*1000r/mm和1g。  在加工精度方面,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。  在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

五轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

数控系统发展主要趋势 

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

重视新技术标准、规范的建立

关于数控系统设计开发规范

如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

关于数控标准

数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。

欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEP Tools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(Super Model),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。

数控技术专业应用领域

数控技术专业在主要面向机械、模具、电子、电气、轻工等行业,可从事产品设计与加工、数控编程、数控机床操作、数控常用CAM软件多轴加工、数控设备调试与维修等相关工作。

数控技术应用专业的毕业生分配单位的性质分布如下:三资企业占58%,国有企业占26%,民营企业占9%,其他占5%。

数控技术应用专业的毕业生所从事的工作性质分布如下:操作占55.7%,编程占13.4%,维修占9.4%,工艺占8.0%,生产管理占7.1%,质量检测占4.5%,综合占1.2%,营销占1.7%,行政管理占1.4%,其他占5.5%。

可设置的专业方向:数控机床控制技术、数控编程和数控加工技术、机械CAD/CAM。

就业面向:在工业企业,从事数控程序编制、数控设备的使用、维护与技术管理,数控设备销售与售后服务等工作。本专业可获取劳动部组合机床操作工中级职业技术证书、劳动部(数控)加工中心操作工中级职业技术证书。

在发达国家中,数控机床已经大量普遍使用。我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距,机床数控化率还不到2%对于我国现有的有限数量的数控机床(大部分为进口产品)也未能充分利用。原因是多方面的,数控人才的匾乏无疑是主要原因之一、由于数控技术是最典型的、应用最广泛的机电一体化综合技术,我国迫切需要大量的从研究开发到使用维修的各个层次的技术人才。军工制造业是我国数控技术的主要应用对象。

数控技术专业知识技能

数控人才的知识结构

处于生产一线的各种数控人才主要有二个来源:一是高职或中职的数控技术或机电一体化等专业的毕业生,他们都很年轻,具有不同程度的英语、计算机应用、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力,容易接受新工作岗位的挑战。他们最大的缺陷就是学校难以提供的工艺经验,同时,由于学校教育的专业课程分工过窄,仍然难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。而采用双师型的教师队伍对学生进行教学,他们由具有企业技能工作经验的数控技师和从事高职教育多年的讲师组成。为学生毕业后到企业工作创造有利条件。

另一个来源就是从企业现有员工中挑选人员参加不同层次的数控技术中、短期培训,以适应企业对数控人才的急需。这些人员一般具有企业所需的工艺背景、比较丰富的实践经验,但是他们大部分是传统的机类或电类专业的各级毕业生,知识面较窄,特别是对计算机相应软件应用技术和计算机数控系统不太了解。而在数控应用软件方向由具有从业经验数控工程师进行教学,使学生更能够达到企业数控自动化编程和工艺设计以及零件建模要求。

对于数控人才,有以下三个需求层次,所需掌握的知识结构也各不同

数控操作技工:精通机械加工和数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维护维修。适合中职学校组织培养。此类人员市场需求量大,适合作为车间的数控机床操作技工。但由于其知识较单一,其工资待遇不会大高。

数控编程员:掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作,掌握复杂模具的设计和制造专业知识,熟练掌握三维CAD/CAM软件,如UG、ProE等;熟练掌握数控手工和自动编程技术;适合高职院校组织培养。适合作为工厂设计处和工艺处的数控编程员。此类人员需求量大,尤其在模具行业非常受欢迎,待遇也较高。

数控机床维护、维修人员:掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作与编程,熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。适合高职院校组织培养。适合作为工厂设备处工程技术人员。此类人员需求量相对少一些,但培养此类人员非常不易,知识结构要求很广,适应与数控相关的工作能力强,需要大量实际经验的积非常缺乏,其待遇也较高。

数控通才:具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计,掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。能独立完成机床的数控化改造。是企业(特别是民营企业)的抢手人才,其待遇很高。适合高职院校组织培养。提供特殊的实训措施和名师指导等手段,促其成才。适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。

对于以上各类数控人才,主要的基础知识基本相同,专业课的内容和重点不同。在课程设置方面应特别加强实训内容和与企业实习的内容,因材施教,培养企业所需的人才。在学校学习主要获得数控类职业资格等级证书、全国高校计算机等级证书、AutoCAD中级证书、维修电工/机修钳工中级证书等。

数控技术专业主要院校

开设数控专业的相关重点院校:重庆航天职业技术学院,大连交通大学、重庆交通大学、福州大学、山东理工大学、兰州交通大学,集美大学、广东工业大学,南昌大学,辽宁工业大学、成都工业学院、黑龙江工程学院、南阳理工学院,南阳职业学院(两年制)、淮阴工学院、西华大学、沈阳理工大学、河北工业大学、华南农业大学、青岛理工大学,浙江师范大学、山东科技大学、重庆工学院、长沙理工大学、重庆工业职业技术学院、长沙航空职业技术学院(军队校名空军航空维修技术学院)、河南科技大学、湖南信息职业技术学院、湖北汽车工业学院、江苏泰州职业技术学院、四川工程职业技术学院、北华航天工业学院、长沙南方职业技术学院、湖北轻工职业技术学院、无锡商业职业技术学院、丽水职业技术学院!四川大学职业技术学院郑州蓝天学校

数控技术专业课程标准与教学设计内容简介

课程标准以更新教育观念为先导,以提高课程教学质量为目标,准确把握课程定位。教学设计以改革教学内容为重点,打破传统学科式课程设计思路,构设以工作任务模块为核心的课程体系。骨干教师、企业一线技术骨干、高级工程师共同参加本书的编写工作,并聘请课程建设专家进行指导,开发开放式网络课程学习平台、教学录像和教材等教学资源,制定考核评价方法。

本书的主要内容有:计算机二维绘图、液压与气动控制、数控机床机械部件的装调、数控加工编程及操作、数控机床电气控制、CAD/CAM应用技术、数控机床故障诊断与维修七门课程的课程标准与教学设计。

本书可指导高职院校数控技术专业的课程教学,加强课程建设,可作为编选教材、组织教学、实施评价的基本依据。适于高职及大专院校的老师、学生使用,也可供企业相关人员参考。

数控技术专业课程标准与教学设计发展历史

1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。

1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。

1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心( MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。

1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。

60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。

1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC),这是第五代数控系统。

20世纪80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

20世纪90年代后期,出现了PC+CNC智能数控系统,即以PC机为控制系统的硬件部分,在PC机上安装NC软件系统,此种方式系统维护方便,易于实现网络化制造。

数控技术也叫计算机数控技术(Computerized Numerical Control 简称:CNC),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造业信息化的重要组成部分。

数控技术专业课程标准与教学设计发展途径

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。  在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。  为完成此任务,首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此,本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。

数控技术专业课程标准与教学设计就业前景

在发达国家中,数控机床已经大量普遍使用。我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距,机床数控化率还不到2%对于目前我国现有的有限数量的数控机床(大部分为进口产品)也未能充分利用。原因是多方面的,数控人才的匾乏无疑是主要原因之一、由于数控技术是最典型的、应用最广泛的机电一体化综合技术,我国迫切需要大量的从研究开发到使用维修的各个层次的技术人才。

1、数控人才的需求主要集中在以下的企业和地区

国有大中型企业,特别是经济效益较好的军工企业和国家重大装备制造企业。军工制造业是我国数控技术的主要应用对象。比如杭州发电设备厂用6000元月薪招不到数控操作工。 随着民营经济的飞速发展,我国沿海经济发达地区(如广东,浙江、江苏、山东),数控人才更是供不应求,主要集中在模具制造企业和汽车零部件制造企业。 具有数控知识的模具技工的年薪已开到了30万元,超过了“博士”。

2、数控人才的知识结构

处于生产一线的各种数控人才主要有二个来源:一是高职或中职的数控技术或机电一体化等专业的毕业生,他们都很年轻,具有不同程度的英语、计算机应用、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力,容易接受新工作岗位的挑战。他们最大的缺陷就是学校难以提供的工艺经验,同时,由于学校教育的专业课程分工过窄,仍然难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。而采用双师型的教师队伍对学生进行教学,他们由具有企业技能工作经验的数控技师和从事高职教育多年的讲师组成。为学生毕业后到企业工作创造有利条件。

另一个来源就是从企业现有员工中挑选人员参加不同层次的数控技术中、短期培训,以适应企业对数控人才的急需。这些人员一般具有企业所需的工艺背景、比较丰富的实践经验,但是他们大部分是传统的机类或电类专业的各级毕业生,知识面较窄,特别是对计算机相应软件应用技术和计算机数控系统不太了解。而在数控应用软件方向由具有从业经验数控工程师进行教学,使学生更能够达到企业数控自动化编程和工艺设计以及零件建模要求。

3、对于数控人才,有以下三个需求层次,所需掌握的知识结构也各不同

(1)蓝领层

数控操作技工:精通机械加工和数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维护维修。适合中职学校组织培养。此类人员市场需求量大,适合作为车间的数控机床操作技工。但由于其知识较单一,其工资待遇不会大高。

(2)灰领层

数控编程员:掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作,掌握复杂模具的设计和制造专业知识,熟练掌握三维CAD/CAM软件,如UG、ProE等;熟练掌握数控手工和自动编程技术;适合高职院校组织培养。适合作为工厂设计处和工艺处的数控编程员。此类人员需求量大,尤其在模具行业非常受欢迎,待遇也较高。

数控机床维护、维修人员:掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作与编程,熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。适合高职院校组织培养。适合作为工厂设备处工程技术人员。此类人员需求量相对少一些,但培养此类人员非常不易,知识结构要求很广,适应与数控相关的工作能力强,需要大量实际经验的积累,非常缺乏,其待遇也较高。

(3)金领层

数控通才:具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计,掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。能独立完成机床的数控化改造。是企业(特别是民营企业)的抢手人才,其待遇很高。适合高职院校组织培养。提供特殊的实训措施和名师指导等手段,促其成才。适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。

对于以上各类数控人才,主要的基础知识基本相同,专业课的内容和重点不同。在课程设置方面应特别加强实训内容和与企业实习的内容,因材施教,培养企业所需的人才。在学校学习主要获得数控类职业资格等级证书、全国高校计算机等级证书、AutoCAD中级证书、维修电工/机修钳工中级证书等。

数控加工技术专业主要课程

机械制图、公差配合与技术测量基础、金属材料与热处理、机械设计基础、工程力学、液压与气动技术、机床夹具、金属切削原理与刀具、机械制造工艺学、电工电子基础及操作技能、钳工技能培训 数控车床加工技术、数控铣床加工中心加工技术、电火花加工技术、AutoCAD、PRO/E三维造型与设计、UG三维设计与数控编程、MASTERCAM三维设计与数控编程、数控机床结构与维护。

数控加工技术专业就业方向

从事生产管理、机械产品设计,数控编程与加工操作,数控设备安装、调试与操作,数控设备故障诊断与维修、改造及售后服务等工作。

数控专业英语2012年王兆奇编撰图书

数控专业英语基本信息

书 名:数控专业英语 第2版

层 次:高职高专

配 套:电子课件

作 者:王兆奇

出版社: 机械工业出版社

出版时间:2012-08-20

ISBN:978-7-111-25725-7

开本: 16开

定价:¥22.0

数控专业英语内容简介

本书共分30个单元,内容涉及数控发展历史、数控机床、数控技术的优点、现代数控机床、数控加工过程、数控编程、伺服控制、MCU与CPU、计算机数字控制、进给与转速、连续路径加工、加工中心的种类与组成、刀具监控及在程检测、切削刀具、刀具系统、自适应控制、电火花线切割加工、数控车床、数控铣床、数控机床主轴、计算机图形编程、CAD、CAM、CAD/CAM/CNC、柔性加工系统、数控职业范畴、工业机器人、计算机集成制造、面向21世纪的制造技术等,涵盖了数控发展的各个方向。此外,每篇文章后都附有专业词汇、课文注释、练习以及参考译文,一些课文后面还附有阅读材料供读者自学。

本书可作为高职高专数控技术、CAD、机电一体化等专业学生使用的专业英语教材,也可供有关工程技术人员参考。

数控专业英语图书目录

第2版前言

第1版前言

Unit 1History of NC

Unit 2Machines Using NC

Unit 3Advantages of NC

Unit 4Modern CNC Machine Tools

Unit 5Elements of CNC Machine Tools

Unit 6CNC Machining Process

Unit 7CNC Programming

Unit 8Servo Controls

Unit 9MCU and CPU

Unit 10CNC

Unit 11Feeds & Speeds

Unit 12Continuous Path

Unit 13Types and Parts of Machining Centers

Unit 14Tool Monitoring and In?Process Gaging

Unit 15Cutting Tools

Unit 16Tooling Systems

Unit 17Adaptive Control

Unit 18Wire?Cut EDM

Unit 19CNC Lathes

Unit 20CNC Milling Machines

Unit 21Spindles of CNC Machine Tools

Unit 22Computer Graphics Programming

Unit 23CAD

Unit 24CAM

Unit 25CAD /CAM/CNC

Unit 26Flexible Machining System

Unit 27Employment Opportunities in NC

Unit 28An Introduction to Industrial Robots

Unit 29Computer Integrated Manufacturing System

Unit 30Manufacturing Technology Facing the 21st Century

参考文献

目录

数控专业英语2008年鲍海龙编撰图书

数控专业英语基本信息

作者:鲍海龙

ISBN:10位[7111227697] 13位[9787111227694]

出版社:机械工业出版社

出版日期:2008-1-1

定价:¥14.00 元

数控专业英语

推荐

本教材是根据机械职业教育数控专业教学指导委员会重新修订的教学计划中的《数控专业英语》教学大纲的要求编写的。 随着数控机床技术的普及与提高,对数控机床的使用提出了越来越高的要求;同时,传统的机械加工技术与数控技术、数控技术与CAD/CAM技术的不断融合,都对数控技术及相关技术(特别是CAD/CAM技术)的研究和应用提出了新的要求。为更好地应用数控机床,参阅先进国家应用数控技术的文献,学习必要的数控及相关技术的英语知识显得越来越重要。 本教材最大的特点是浅显易懂,所选课文短小精悍,特别适合开始学习数控专业英语的初学者。本教材包含普通机械加工技术、数控加工技术和CAD/CAM技术三方面的内容和知识。其中,数控技术是本教材的重点。

本教材共分20课,包含普通机械加工技术、数控加工技术和CAD/CAM技术三方面的内容和知识。其中,数控技术是本教材的重点。每章后有阅读材料,书后有译文。本书最大的特点是浅显易懂,所选课文短小精悍,特别适合学习数控专业英语的初学者。 本教材为职业教育院校数控专业学生教材,可供各类高职院校、中职学校与高级技校相关专业使用。

数控专业英语图书目录

前言

Lesson1

Lesson2

Lesson3

Lesson4

Lesson5

Lesson6

Lesson7

Lesson8

Lesson9

Lesson10

Lesson11

Lesson12

Lesson13

Lesson14

Lesson15

Lesson16

Lesson17

Lesson18

Lesson19

Lesson20

……

大连数控技术学校校园规模

大连数控技术学校环境

学校总校地处三八广场,教学部位于环境优雅、景色秀丽、空气宜人的大连西山湖畔,总占地面积30000平方米。

大连数控技术学校设施

校内设备先进,设有数控加工模拟操作培训教室、多功能电化教学教室、计算机CAD教学教室,PLC(可编程序控制)实验室、先进的电工电子综合实验室、电工培训考核实验室、学生数控车床加工操作培训实习工厂、钳工操作培训室,焊接实操室。

实验室提供给学生充分的理论联系实际的空间和思维想象空间,使学生学以致用,更好地理解理论知识。

各类教室和工厂的先进设备为优秀的专业老师提供了一个让学生充分掌握综合能力与技能的平台。

为了适应日新月异的科技发展,学校于2010年总校更新了普车,在分校增加了数控车床,供学生实操训练练习。2011年数控专业增设CAM软件——CAXA制造工程师课程,以适应市场需求。

大连数控技术学校教学实践

大连数控技术学校指导思想

办学30多年来,大连市机械工业职业技术学校秉承“以育人为根本,以提高学生综合素质、掌握技能为目的,促进学生全面发展”为办学宗旨;倡导和弘扬“团结、求实、进取、创新”的学校校风;一贯坚持“学历教育为基础、技能实训为重点、保证就业为目标”的教育理念;为大连装备制造业输送了数以万计的优秀毕业生,就业率达到98%以上,得到用工单位的一致好评。学校可以为学员提供一个良好的学习环境和社会交往环境。

大连数控技术学校师资队伍

学校拥有一支教学经验丰富,专业素质高的师资队伍,教师中超过90%为本科以上学历,高、中级资质的教师占90%以上,学校是事业编制,教师素质高,教师队伍稳定,尤其是专业教师具有双职称或者双学历,教师为人师表,平易近人。

大连数控技术学校专业设置

学校有被大连市列为品牌专业的:数控加工(原数控技术)、机械设备装配与自动控制(原机电一体化)专业,还有焊接加工、商务文秘(原商务日语)、电子技术应用、和现代物流专业。

数控技术专业是我校在大连市最早开设的专业,数控理论教师和实习教师在大连市技校行业享有很高的知名度。

专业教师曾在大连市技师考核中获得第一名的成绩;理论教师具有专业技术水平高、理论水平高、学历高的特点,其数控编程教学理念和方法在大连市首屈一指,

其教学理念、教学手段先进,教学方法有独到之处,教师为学校和社会各界培养了一批高水平的技术精英;学校为大连市各大企事业单位培养了许多优秀的技术人才,历届指导学生参加技能大赛均获得骄人的成绩。

大连数控技术学校顶岗实习

学校的学生在完成校内理论课和实践课学习后,到企业顶岗实习,真刀实枪操作训练。在技能学习上提高速度快,在劳动纪律,学习能力等各个方面都有良好的成长与发展。由于提高了适应能力和劳动能力,为日后在企业就业就职,打下了坚实的基础。

大连数控技术学校学生待遇

学生在校期间,享受政府助学金、国家奖学金;毕业后经主管部门考核鉴定及格,颁发毕业证和相应级别全国通用的职业资格证书。学校负责安置就业。

大连数控技术学校教学成果

数控专业在历届大连市技工学校系统大赛中,均有较好的成绩。

2004年获首届大连市技工学校系统车工技能大赛团体第二名,获大连市技工学校系统数控车床技能大赛团体第三名。

2006年 第二届大连市技工学校系统数控车床技能大赛,单航、段天阳、刘金龙分别获得第一、第四、第五名。

2007年 第三届大连市技工学校系统数控车床技能大赛 团体第一名。

2010年 第四届大连市技工学校系统数控车床技能大赛 团体第三名。

数控技术应用专业教学法内容简介

《数控技术应用专业教学法》为数控技术应用专业师资培训包开发项目。

精密数控车床简介

近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。众鑫数控

在可靠性方面,国内数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

当然,在实际加工中有一定的误差,数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。

即:△数加=f(△编+△机+△定+△刀)

其中:

1、编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生,如图1.43所示。圆整误差是在数据处理时,将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床,一般脉冲当量值为0.01mm;较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。

2、机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。

3、定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。

4、对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。

高速车床背景

随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用,高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。高速加工 高速车床

具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点,在模具制造等领域的应用也日益广泛。机床的高速化需要新的数控系统、高速电主轴和高速伺服进给驱动,以及机床结构的优化和轻量化。高速加工不仅是设备本身,而是机床、刀具、刀柄、夹具和数控编程技术,以及人员素质的集成。高速化的最终目的是高效化,机床仅是实现高效的关键之一,绝非全部,生产效率和效益在“刀尖”上。

高速车床重点发展范围

1、高速、精密数控车床,车削中心类及四轴以上联动的复合加工机床。主要满足航天、航空、仪器、仪表、电子信息和生物工程等产业的需要。

2、高速、高精度数控铣镗床及高速、高精度立卧式加工中心。主要满足汽车发动机缸体缸盖及航天航空、高新技术等行业大型复杂结构支架、壳体、箱体、轻金属材料零件和精密零件加工需求。

3、重型、超重型数控机床类:数控落地铣镗床、重型数控龙门镗铣床和龙门加工中心、重型数控卧式车床及立式车床,数控重型滚齿机等。该类产品满足能源、航天航空、军工、舰船主机制造、重型机械制造、大型模具加工、汽轮机缸体等行业零件加工需求。

4、数控磨床类:数控超精密磨床、高速高精度曲轴磨床和凸轮轴磨床、各类高精高速专用磨床等,满足精密超精密加工需求。

5、数控电加工机床类:大型精密数控电火花成形机床、数控低速走丝电火花切割机床、精密小孔电加工机床等,主要满足大型和精密模具加工、精密零件加工、锥孔或异型孔加工及航天、航空等行业的特殊需求。

6、数控金属成形机床类(锻压设备):数控高速精密板材冲压设备、激光切割复合机、数控强力旋压机等,主要满足汽车、摩托车、电子信息产业、家电等行业板金批量高效生产需求及汽车轮毂及军工行业各种薄壁、高强度、高精度回转型零件加工需求。

7、数控专用机床及生产线:柔性加工自动生产线(FMS╱FMC)及各种专用数控机床,该类生产线是针对汽车、家电等行业加工缸体、缸盖、变速箱箱体等及多品种变批量壳体、箱体类零件加工需求。

cnc数控编程简介

其特点是采用简单、习惯的语言对加工对象的几何形状、加工工艺、切削参数及辅助信息等内容按规则进行描述,再由计算机自动地进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置处理,产生出零件加工程序单,并且对加工过程进行模拟。对于形状复杂,具有非圆曲线轮廓、三维曲面等零件编写加工程序,采用自动编程方法效率高,可靠性好。在编程过程中,程序编制人可及时检查程序是否正确,需要时可及时修改。由于使用计算机代替编程人员完成了繁琐的数值计算工作,并省去了书写程序单等工作量,因而可提高编程效率几十倍乃至上百倍,解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。

cnc数控编程数控车床

对于数控车床来说,采用不同的数控系统,其编程方法也不同。

(一)工件坐标系设定指令

是规定工件坐标系原点的指令,工件坐标系原点又称编程零点。

指令格式:G50 X Z

式中,X、Z为刀尖的起始点距工件坐标系原点在X向、Z向的尺寸。

执行G50指令时,机床不动作,即X、Z轴均不移动,系统内部对X、Z的数值进行记忆,CRT显示器上的坐标值发生了变化,这就相当于在系统内部建立了以工件原点为坐标原点的工件坐标系。

(二)尺寸系统的编程方法

1.绝对尺寸和增量尺寸

在数控编程时,刀具位置的坐标通常有两种表示方式:一种是绝对坐标,另一种是增量(相对)坐标,数控车床编程时,可采用绝对值编程、增量值编程或者二者混合编程。

(1)绝对值编程:所有坐标点的坐标值都是从工件坐标系的原点计算的,称为绝对坐标,用X、Z表示。

(2)增量值编程:坐标系中的坐标值是相对于刀具的前一位置(或起点)计算的,称为增量(相对)坐标。X轴坐标用U表示,Z轴坐标用W表示,正负由运动方向确定。

2.直径编程与半径编程

数控车床编程时,由于所加工的回转体零件的截面为圆形,所以其径向尺寸就有直径和半径两种表示方法。采用哪种方法是由系统的参数决定的。数控车床出厂时一般设定为直径编程,所以程序中的X轴方向的尺寸为直径值。如果需要用半径编程,则需要改变系统中的相关参数,使系统处于半径编程状态。

3.公制尺寸与英制尺寸

G20 英制尺寸输入

G21 公制尺寸输入

工程图纸中的尺寸标注有公制和英制两种形式,数控系统可根据所设定的状态,利用代码把所有的几何值转换为公制尺寸或英制尺寸,系统开机后,机床处在公制G21状态。

公制与英制单位的换算关系为:

1mm≈0.0394in

1in≈25.4mm

二、主轴控制、进给控制及刀具选用

1.主轴功能S

S功能由地址码S和后面的若干数字组成。

(1)恒线速度控制指令G96

系统执行G96指令后,S指定的数值表示切削速度。例如G96 S150,表示切削速度为150m/min。

(2)取消恒线速度控制指令G97

系统执行G97指令后,S指定的数值表示主轴每分钟的转速。例如G97 S1200,表示主轴转速为1200r/min。FANUC系统开机后,一般默认G97状态。

(3)最高速度限制G50

G50除有坐标系设定功能外,还有主轴最高转速设定功能。例如G50 S2000,表示把主轴最高转速设定为2000r/min。用恒线速度控制进行切削加工时,为了防止出现事故,必须限定主轴转速。

2.进给功能F

F功能是表示进给速度,它由地址码F和后面若干位数字构成。

(1)每分钟进给G98

数控系统在执行了G98指令后,便认定F所指的进给速度单位为mm/min,如F200即进给速度是200mm/min。

(2)每转进给G99

数控系统在执行了G99指令后,便认定F所指的进给速度单位为mm/r,如F0.2即进给速度是0.2mm/r。

三、快速定位、直线插补、圆弧插补

(一)快速定位指令G00

G00指令使刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只是快速定位,而无运动轨迹要求,且无切削加工过程。

指令格式:

G00 X(U) Z(W) ;

其中:X、Z为刀具所要到达点的绝对坐标值;

U、W为刀具所要到达点距离现有位置的增量值;(不运动的坐标可以不写)

二、直线插补指令G01

G01指令是直线运动命令,规定刀具在两坐标间以插补联动方式按指定的进给速度F做任意的直线运动。

指令格式:

G01 X(U) Z(W) F ;

其中:

(1)X、Z或U、W含义与G00相同。

(2)F为刀具的进给速度(进给量),应根据切削要求确定。

cnc数控编程程序格式

cnc数控编程段格式

一个数控加工程序是若干个程序段组成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。程序段格式举例:

N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08; N40 X90;(本程序段省略了续效字“G01,Y30.2,F500,S3000,T02,M08”,但它们的功能仍然有效)

在程序段中,必须明确组成程序段的各要素:

移动目标:终点坐标值X、Y、Z;

沿怎样的轨迹移动:准备功能字G;

进给速度:进给功能字F;

切削速度:主轴转速功能字S;

使用刀具:刀具功能字T;

机床辅助动作:辅助功能字M。

cnc数控编程程序格式

1)程序开始符、结束符

程序开始符、结束符是同一个字符,ISO代码中是%,EIA代码中是EP,书写时要单列段。

2)程序名

程序名有两种形式:一种是英文字母O(%或P)和1~4位正整数组成;另一种是由英文字母开头,字母数字多字符混合组成的程序名(如TEST1 等)。一般要求单列一段。

3)程序主体

程序主体是由若干个程序段组成的。每个程序段一般占一行。

4)程序结束

程序结束可以用M02或M30指令。一般要求单列一段。

加工程序的一般格式举例:

% // 开始符

O2000 //程序名

N10 G54 G00 X10.0 Y20.0 M03 S1000 //程序主体

N20 G01 X60.0 Y30.0 F100 T02 M08

N30 X80.0

……

N200 M30 //程序结束

% // 结束符

cnc数控编程常用方法

cnc数控编程手工编程

1.定义

手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具,通过各种数学方法,人工进行刀具轨迹的运算,并进行指令编制。

这种方式比较简单,很容易掌握,适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程,对机床操作人员来讲必须掌握。

2. 编程步骤

人工完成零件加工的数控工艺

分析零件图纸

制定工艺决策

确定加工路线

选择工艺参数

计算刀位轨迹坐标数据

编写数控加工程序单

验证程序

手工编程

3. 优点

主要用于点位加工(如钻、铰孔)或几何形状简单(如平面、方形槽)零件的加工,计算量小,程序段数有限,编程直观易于实现的情况等。

4. 缺点

对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件,刀具轨迹数据计算相当繁琐,工作量大,极易出错,且很难校对,有些甚至根本无法完成。

cnc数控编程自动编程

(图形交互式)

1. 定义

对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序,经过处理后生成加工程序,称为自动编程。

随着数控技术的发展,先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能,而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程,应用灵活,形式自由,具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程,使加工程序简练易懂,实现普通编程难以实现的功能。

数控编程同计算机编程一样也有自己的"语言",但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.

2. 常用自动编程软件

(1)UG

Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件,是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件,用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。

UG软件在CAM领域处于领先的地位,产生于美国麦道飞机公司,是飞机零件数控加工首选编程工具。

UG 优点

提供可靠、精确的刀具路径

能直接在曲面及实体上加工

良好的使用者界面,客户也可自行化设计界面

多样的加工方式,便于设计组合高效率的刀具路径

完整的刀具库

加工参数库管理功能

包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割

大型刀具库管理

实体模拟切削

泛用型后处理器等功能

高速铣功能

CAM客户化模板

(2)Catia

Catia是法国达索(Dassault)公司推出的产品,法制幻影系列战斗机、波音737、777的开发设计均采用Catia。

CATIA 据有强大的曲面造型功能,在所有的CAD三维软件位居前列,广泛应用于国内的航空航天企业、研究所,以逐步取代UG成为复杂型面设计的首选。

CATIA具有较强的编程能力,可满足复杂零件的数控加工要求。目前一些领域采取CATIA设计建模,UG编程加工,二者结合,搭配使用。

(3)Pro/E 是

美国PTC (参数技术有限公司)开发的软件,是全世界最普及的三维 CAD/CAM (计算机辅助设计与制造)系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。

Pro/E在我国南方地区企业中被大量使用,设计建模采用PRO-E ,编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目前通行的做法。

(4)C(imatronCAD/CAM系统

以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品,是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面,优良的三维造型、工程绘图,全面的数控加工,各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。 CimatronCAD/CAM系统在国际上的模具制造业备受欢迎,国内模局制造行业也在广泛使用。

(5)Mastercam

美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件,它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境,其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。 Mastercam具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能,曲面精加工有多种选择方式,可以满足复杂零件的曲面加工要求,同时具备多轴加工功能。由于价格低廉,性能优越,成为国内民用行业数控编程软件的首选。

(6)FeatureCAM

美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件,全新的特征概念,超强的特征识别,基于工艺知识库的材料库,刀具库,图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件,从2~5轴铣削,到车铣复合加工,从曲面加工到线切割加工,为车间编程提供全面解决方案。 DELCAM软件后功能相对来说是比较好的。

近年来国内一些制造企业正在逐步引进,以满足行业发展的需求,属新兴产品。

(7)CAXA制造工程师

CAXA制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的CAM产品,为国产CAM软件在国内CAM市场中占据了一席之地。 作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌,CAXA已经成为我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。 CAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削数控加工编程软件。该软件性能优越,价格适中,在国内市场颇受欢迎。

(8)EdgeCAM

英国Pathtrace公司出品的具有智能化的专业数控编程软件,可应用于车、铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点,EdgeCAM设计出更加便捷可靠的加工方法 ,目前流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作,为国内的制造业的客户提供更多的选择。

(9)VERICUTVERICUT

美国CGTECH公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程,还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来,其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。

编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入VERICUTVERICUT中,由该软件进行校验,可检测原软件编程中产生的计算错误,降低加工中由于程序错误导致的加工事故率。目前国内许多实力较强的企业,已开始引进该软件来充实现有的数控编程系统,取得了良好的效果。

随着制造业技术的飞速发展,数控编程软件的开发和使用也进入了一个高速发展的新阶段,新产品层出不穷,功能模块越来越细化,工艺人员可是在微机上轻松地设计出科学合理并富有个性化的数控加工工艺,把数控加工编程变得更加容易、便捷。

cnc数控编程基本步骤

1.分析零件图确定工艺过程

对零件图样要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯进行分析,明确加工内容与要求;确定加工方案、走刀路线、切削参数以及选择刀具及夹具等。

2.数值计算

根据零件的几何尺寸、加工路线、计算出零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等。

3.编写加工程序

在完成上述两个步骤后,按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式,编写加工程序单。

4.将程序输入数控系统

程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统,也可以通过计算机通信接口输入数控系统。

5.检验程序与首件试切

利用数控系统提供的图形显示功能,检查刀具轨迹的正确性。对工件进行首件试切,分析误差误差产生的原因,及时修正,直到试切出合格零件。

虽然,每个数控系统的编程语言和指令各不相同,但其间也有很多相通之处.

数控加工中心操作入门内容提要

改革开放以来,我国机床消费额大致和国民经济GDP增长值同步。20世纪80年代初,我国机床年消费额为10亿美元,90年代初达20亿美元;2000年为37.88亿美元,而当时世界机床最大消费国美国的消费额为68亿美元。原来预计到2010年中国将成为世界最大机床消费市场,令人意想不到的是,2003年美国发表的一项调查统计报告称:全世界机床产值2002年约310亿美元,比2001年减少14.2%,但中国却比2001年增加了20%,达56.96亿美元。这些数据表明我国已首次成为世界第一机床消费和进口大国。

目前,我国的制造企业已开始广泛使用先进的数控技术,而掌握数控技术的机电复合人才却奇缺。2003年,国家数控系统工程技术研究中心的一项调研结果显示,仅数控机床的操作工就短缺60多万人。调研结果同时显示,我国目前的数控人才不仅在数量上短缺,而且在质量、知识结构上也不能完全满足企业需求。根据2004年2月国家劳动和社会保障部、教育部等六部门调查研究结果分析预测,数控技术应用人才居我国劳动力市场技能型人才最为短缺的4类人才之首。

为了适应我国高等职业技术教育发展及应用型技术人才培养的需要,作者经过反复的实践与总结,编写了这本入门教材。本书在内容上突出实用性和针对性,便于阅读,尽可能使读者通过阅读此书来独立解决工作中所遇到的各种问题。本书为“一招鲜就业技术速成丛书”之一,系统地介绍了数控加工中心的操作技术。内容包括:数控机床概述,数控编程的基础知识,数控加工工艺,数控加工中心编程,数控加工中心的操作等。

数控加工中心操作入门

推荐

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数控铣床加工中心基本信息

出版社:; 第1版 (2005年1月1日)

丛书名: FANUC系统实用技术丛书平装:

ISBN:7538142223

条形码:9787538142228

商品尺寸: 25.8 x 18.2 x 1.4 cm

商品重量: 499 g

ASIN:B0011B2SJS

数控铣床加工中心内容简介

数控机床是一种高科技的机电一体化设备,目前装备FANUC数控系统的数控机床在国内应用广泛。数控铣床加工中心是多功能、高精度的数控机床,它们的应用,使机械制造过程妻生了巨大的变化。随着数控铣床、加工中心的日趋普及,急需培养一大批能够熟练掌握数控铣床及加工中心的编程、操作和维护的应用型技术人才,而我国仅数控机床的听操作工就短缺约60万人。目前,市场上也有许金工关于数控机床方面的书籍,但针对某一数控系统的数控机床书不是很全面,为适应这一需求,我们通过多年的实践与总结,编写了《数控铣床加工中心》一书。

本书针对数控铣床、加工中心的特点,以目前新型的FANUC oi-MA数控系统的编程和操作为核心内容,并以CAXA制造工程师及MASTERCAM软件对自动编程作以介绍。力求用实例说明问题,许多典型例子都来源于企业当前加工的零件,增强了全书的系统性、实用性与需求性。

本书可作为数控铣床、加工中心操作人员的培训教材,也可作为高职数控专业及机械学生以及从事数控加工技术人员的参考用书。

数控铣床加工中心

推荐

数控机床是一种高科技的机电一体化设备,目前装备FANUC数控系统的数控机床在国内应用广泛。数控铣床加工中心是多功能、高精度的数控机床,它们的应用,使机械制造过程妻生了巨大的变化。随着数控铣床、加工中心的日趋普及,急需培养一大批能够熟练掌握数控铣床及加工中心的编程、操作和维护的应用型技术人才,而我国仅数控机床的听操作工就短缺约60万人。目前,市场上也有许金工关于数控机床方面的书籍,但针对某一数控系统的数控机床书不是很全面,为适应这一需求,我们通过多年的实践与总结,编写了《数控铣床加工中心》一书。

本书针对数控铣床、加工中心的特点,以目前新型的FANUC oi-MA数控系统的编程和操作为核心内容,并以CAXA制造工程师及MASTERCAM软件对自动编程作以介绍。力求用实例说明问题,许多典型例子都来源于企业当前加工的零件,增强了全书的系统性、实用性与需求性。

本书可作为数控铣床、加工中心操作人员的培训教材,也可作为高职数控专业及机械学生以及从事数控加工技术人员的参考用书。

数控加工中心加工技巧与实例基本信息

作 者: 杨文林 著

出 版 社: 化学工业出版社

ISBN: 9787122075376

出版时间: 2010-09-01

版 次: 1

页 数: 240

装 帧: 平装

开 本: 16开

所属分类: 图书>科技>金属学与金属工艺

数控加工中心加工技巧与实例内容简介

《数控加工中心加工技巧与实例》是作者多年企业工作和教学实践的积累和升华。《数控加工中心加工技巧与实例》在对实例进行解析的同时,还与其他加工方法进行了比较,对读者领会和掌握技巧十分有益。 《数控加工中心加工技巧与实例》可作为数控加工中心操作工中级工、高级工、技师的培训参考书,可用于中、高等职业院校师生技能训练辅导,也可作为制造类企业中数控操作人员的自学用书。

数控加工中心加工技巧与实例目录

第1章 分析零件加工的方法及步骤

1.1 数控加工工艺分析的方法与步骤

1.1.1 机床的合理选用

1.1.2 数控加工零件工艺性分析

1.1.3 加工方法的选择与加工方案的确定

1.1.4 工序与工步的划分

1.1.5 零件的安装与夹具的选择

1.1.6 刀具的选择与切削用量的确定

1.1.7 对刀点与换刀点的确定

1.1.8 加工路线的确定

1.2 数控加工工艺方案设计的主要内窖

1.3 数控加工工序的划分原则

1.3.1 加工工序划分的方法

1.3.2 加工工序划分的原则

1.4 确定加工路线的原则

1.4.1 数控加工工艺分析

1.4.2 工艺方案的拟定

第2章 加工中心刀具工艺与技巧

2.1 加工中心刀具工艺分析

2.1.1 数控加工对刀具的要求

2.1.2 加工中心铣刀种类及其工艺分析

2.1.3 铣刀的选择

2.1.4 可转位刀片的使用

2.2 改变加工中心刀具几何参数加工工艺

2.2.1 加工中心铣刀的改进工艺

2.2.2 加工中心刀具的选用原则实例一、旋流器零件加工

2.3 加工中心刀具切割用量加工工艺

2.3.1 选择铣削用量的原则

2.3.2 被切金属层深度(厚度)的选择

2.3.3 进给量的选择

2.3.4 铣削速度的选择实例二、大余量凹模加工

数控铣工/加工中心操作技术要领图解基本信息

作 者: 王经涛,王平双,周佩锋,王功山 编

出 版 社: 山东科学技术出版社

ISBN: 9787533156138

出版时间: 2010-04-01

版 次: 1

页 数: 515

装 帧: 平装

开 本: 大32开

所属分类: 图书>科技>金属学与金属工艺

数控铣工/加工中心操作技术要领图解图书目录

第一章 加工中心加工工艺与装备

第一节 加工中心加工工艺

第二节 加工中心刀具与工具系统

第三节 加工中心常用夹具

第四节 精密测量技术的应用

第二章 加工中心的程序编制

第一节 编程基本指令

第二节 子程序的应用

第三节 变量与宏程序

第四节 编程综合实例

第三章 加工中心的操作

第一节 加工中心操作面板简介

第二节 加工中心的基本操作

第三节 机外对刀仪与寻边器

第四节 加工中心日常维护与安全操作

第四章 CAD/CAM技术的应用

第一节 CAD/CAM软件简介

第二节 CAXA制造工程师应用实例

第三节 Master CAM应用实例

第四节 数控加工仿真软件的应用

第五章 加工中心常见故障诊断与排除

第一节 加工中心的机械结构

第二节 加工中心的故障诊断与排除

第六章 加工中心的安装调试与精度检验

第一节 加工中心的安装调试

第二节 加工中心的精度检验与验收

第七章 典型零件加工操作训练

第一节 典型零件加工操作训练(一)

第二节 典型零件加工操作训练(二)

第三节 典型零件加工操作训练(三)

第四节 典型零件加工操作训练(四)

第五节 典型零件加工操作训练(五)

第六节 典型零件加工操作训练(六)

第七节 典型零件加工操作训练(七)

第八节 典型零件加工操作训练(八)

题库

答案(部分)

附录1 职业技能鉴定模拟试题(中级)

附录2 《(加工中心操作工国家职业标准》摘要

参考文献

SIEMENS数控铣床加工中心基本信息

出版社: 辽宁科学技术出版社; 第1版 (2009年6月1日)

丛书名: 技能型紧缺人才培养规划教材

平装: 技能型紧缺人才培养规划教材

正文语种: 简体中文

开本: 16

ISBN: 9787538156782, 753815678X

条形码: 9787538156782

商品尺寸: 25.6 x 18 x 1.4 cm

商品重量: 458 g

ASIN: B0035RQN38

数控铣床与加工中心操作工实用技术手册内容简介

数控铣床与加工中心操作工属于综合性很强的技术工种,《数控铣床与加工中心操作工实用技术手册》在取材时充分考虑到这一点,以编程加工为主线,将必须具备和紧密相关的一些专业基础知识收入其中,并通过对各种指令的应用剖析将其贯穿联系起来,形成一个有机的整体。

数控机床是在普通机床基础上发展起来的,所不同的是,数控机床是按预先编制好的程序,在数控系统的控制下自动进行加工的。因此,数控编程是数控机床操作工必须掌握的关键技术之一。数控铣床与加工中心是铣、镗、钻削类加工工艺广泛应用的一种装备,从硬件配套上讲,加工中心配备了自动换刀装置,可以实现程序控制自动换刀,因此较数控铣床具有更强的工艺能力,从这个意义上讲,加工中心操作工涵盖了数控铣床操作工。

数控加工工艺及编程内容提要

本书是根据高等职业技术院校课程基本要求,针对数控加工类专业教学需要,结合数控加工类企业实际应用而编写的。全书以FANUC 0i-D系统编程指令为例,分为数控车床加工工艺与编程、数控铣床与加工中心机床加工工艺与编程两大部分,主要内容包括:数控车削加工基础、外圆与断面加工、锥面与圆弧加工、孔加工、槽及螺纹加工、非圆曲线加工、数控车床加工程序综合实例、数控铣削加工基础、共建轮廓的铣削加工、孔加工、宏程序编程、坐标变换、数控铣床与加工中心综合训练。本书为高等职业技术院校数控技术专业教材,也可供企业有关技术人员自学使用。

数控加工工艺与编程实例内容提要

《数控加工工艺与编程实例》是数控技术应用专业领域技能型人才培养培训系列教材之一,是根据中等职业学校数控技术应用专业技能型人才培养培训指导方案,以劳动与社会保障部国家职业标准《数控车床工》、《数控铣床工》和《加工中心操作工》中级工职业技能鉴定大纲要求为依据编写的。该书主要介绍常用的数控加工工艺分析和设计的方法及应用,并详细讲述常用数控设备的编程方法、技巧及其应用实例;主要内容包括:数控预备知识,数控车加工及其程序编制,数控铣及加工中心加工及其程序编制等。

本书是编者通过自身的学习和工作实践,按照项目教学法的思

路展开编写的,每个项目均有理论部分与实践部分,例如,相关理论和工艺、编程方法和技巧、机床操作和工时定额及评分标准等,内容由浅入深、难易适当,便于采用项目法实施教学,具有很强的可操作性。

本书既可以作为中、高职学生学习数控技术的教材,也可以作为企业职工的辅导读物及岗位培训教材。

数控加工工艺学内容简介

《数控加工工艺学》共7章,主要介绍了数控加工技术概述、数控加工的切削基础、数控加工工艺设计及数控加工工艺文件、数控加工的工具系统、数控加工夹具、复杂形状零件的数控加工工艺、铣削和加工中心的加工工艺、数控电火花线切割和数据激光切割两种特种加工工艺、高速切削工艺和电火花线切割加工工艺等内容。

《数控加工工艺学》的内容简洁,语言通俗易懂具有较强的可读性。

数控加工工艺与编程基本信息

书 名: 数控加工工艺与编程(高职类)作 者:关雄飞

出版时间: 2011-8-1

ISBN:9787111345091

开本: 16开

定价: 25.00元

本书配有电子课件

数控加工工艺与编程内容简介

本书以FANUCOi系统为研究对象,内容包括数控加工技术基本概念、数控车床工艺编程、数控铣床及加工中心工艺编程和宏指令编程。本书内容安排合理,循序渐进,深入浅出,综合训练采用项目教学,目标明确,选题恰当,实用性和启发性较强,有利于学生分析和解决问题能力的提高。在书后附有SIEMENS系统和华中世纪星系统指令对照表,以供读者参考。

本书可作为高等职业院校机械类专业教材,也可作为相关企业工程技术人员参考用书。

数控加工工艺设计与程序编制内容简介

《数控加工工艺设计与程序编制》采用项目教学的方式组织内容,每个项目都来源于企业的典型案例。全书共设8个项目。主要内容包括8个由简单到复杂的零件的数控编程与仿真加工,每个项目由项目导入、相关知识、项目实施、拓展知识、自测题5部分组成。通过学习和训练,学生不仅能够掌握数控编程知识,而且能够掌握零件数控加工程序编制的方法,达到高级数控车工、数控铣工、加工中心操作工数控手工编程的水平。

《数控加工工艺设计与程序编制》可作为高等职业技术学院数控技术应用、模具设计与制造、机械制造及自动化等机械类专业的教学用书,也可供相关技术人员、数控机床编程与操作人员参考、学习、培训之用。

cnc编程cnc编程典范实例

cnc机床是一种技术集成度及自动化程度很高的机电一体化加工的配置,是综合应用谋划机、主动控制、主动检测及精密机器等高新技能的产品。随着cnc机床的成长与遍及,当代化企业对明白cnc加工技能、能进行cnc加工编程的技能人才的需求量必将连续增长。cnc车床是如今利用最广泛的cnc机床之一。本文就cnc车床零件加工中的步骤式样标题进行探究。

cnc编程编程要领

cnc编程要领有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据谋划、编写步骤单、输进步骤到步骤校验等各步骤重要有人工完成的编程进程。它实用于点位加工或多少外形不太纷乱的零件的加工,以及谋划较大略,步骤段未几,编程易于实现的场地等。但对付多少外形纷乱的零件(尤其是空间曲面构成的零件),以及多少元素不纷乱但需式样步骤量很大的零件,由于编程时谋划数值的劳动相当啰嗦,劳动量大,容易堕落,步骤校验也较困难,用手工编程难以完成,因此要采取主动编程。所谓主动编程即步骤式样劳动的大局部或全部有谋划机完成,可以有效办理纷乱零件的加工标题,也是cnc编程将来的成长趋势。同时,也要看得手工编程是主动编程的根本,主动编程中许多核心阅历都来历于手工编程,二者相辅相成。

cnc编程编程步骤

拿到一张零件图纸后,最终应对零件图纸分析,确定加工工艺进程,也即确定零件的加工要领(如采取的工夹具、装夹定位要领等),加工蹊径(如进给蹊径、对刀点、换刀点等)及工艺参数(如进给速率、主轴转速、切削速率和切削深度等)。其次应举行数值谋划。尽大局部cnc体系都带有刀补作用,只需谋划形状相邻多少元素的交点(或切点)的坐标值,得出各多少元素的出发点尽头和圆弧的圆心坐标值即可。最终,根据谋划出的刀具活动轨迹坐标值和已确定的加工参数及帮助举动,联合cnc体系法则利用的坐标指令代码和步骤段模样,逐段编写零件加工步骤单,并输进CNC装置的存储器中。

cnc编程典范实例分析

cnc车床主要是加工反转展转体零件,典范的加工外貌不外乎外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。比方,要加工外形如图所示的零件,采取手工编程要领比较得当。由于差别的cnc体系其编程指令代码有所差别,因此应根据配置类别举行编程。以西门子802Scnc体系为例,应举行如下支配。

(1)确定加工蹊径

按先主后次,先精后粗的加工原则确定加工蹊径,采取稳固循环指令对外形状举行粗加工,再精加工,然后车退刀槽,最终加工螺纹。

(2)装夹要领和对刀点的选择

采取三爪自定心卡盘自定心夹紧,对刀点选在工件的右端面与反转展转轴线的交点。

(3)选择刀具

根据加工要求,选用四把刀,1号为粗加工外圆车刀,2号为精加工外圆车刀,3号为切槽刀,4号为车螺纹刀。采取试切法对刀,对刀的同时把端面加工出来。

(4)确定切削用量

车外圆,粗车主轴转速为500r/min,进给速率为0.3mm/r,精车主轴转速为800r/min,进给速率为0.08mm/r,切槽和车螺纹时,主轴转速为300r/min,进给速率为0.1mm/r。

(5)步骤式样

确定轴心线与球头中央的交点为编程原点,零件的加工步骤如下:

主步骤

JXCP1.MPF

N05 G90 G95 G00 X80 Z100 (换刀点)

N10 T1D1 M03 S500 M08 (外圆粗车刀)

-CNAME=“L01”

R105=1 R106=0.25 R108=1.5 (配置坯料切削循环参数)

R109=7 R110=2 R111=0.3 R112=0.08

N15 LCYC95 (调用坯料切削循环粗加工)

N20 G00 X80 Z100 M05 M09

N25 M00

N30 T2D1 M03 S800 M08 (外圆精车刀)

N35 R105=5 (配置坯料切削循环参数)

N40 LCYC95 (调用坯料切削循环精加工)

N45 G00 X80 Z100 M05 M09

N50 M00

N55 T3D1 M03 S300 M08 (切槽车刀,刀宽4mm)

N60 G00 X37 Z-23

N65 G01 X26 F0.1

N70 G01 X37

N75 G01 Z-22

N80 G01 X25.8

N85 G01 Z-23

N90 G01 X37

N95 G00 X80 Z100 M05 M09

N100 M00

N105 T4D1 M03 S300 M08 (三角形螺纹车刀)

R100=29.8 R101=-3 R102=29.8 (配置螺纹切削循环参数)

R103=-18 R104=2 R105=1 R106=0.1

R109=4 R110=2 R111=1.24 R112=0

R113=5 R114=1

N110 LCYC97 (调用螺纹切削循环)

N115 G00X80 Z100 M05 M09

N120 M00

N125 T3D1 M03 S300 M08 (堵截车刀,刀宽4mm)

N130 G00 X45 Z-60

N135 G01 X0 F0.1

N140 G00 X80 Z100 M05 M09

N145 M02

子步骤

L01.SPF

N05 G01X0 Z12

N10 G03 X24 Z0 CR=12

N15 G01 Z-3

N20 G01 X25.8

N25 G01 X29.8 Z-5

N30 G01 Z-23

N35 G01 X33

N40 G01 X35 Z-24

N45 G01 Z-33

N50 G02 X36.725 Z-37.838 CR=14

N55 G01 X42 Z-45

N60 G01 Z-60

N65 G01 X45

N70 M17

cnc编程完成语

要实现cnc加工,编程是要害。本文虽然只对一例cnc车床加工零件的举行了编程分析,但它具有肯定的代表性。由于cnc车床可以加工平凡车床无法加工的纷乱曲面,加工精度高,质量容易包管,成长远景非常广阔,因此控制cnc车床的加工编程技能尤为紧张。

数控编程手工编程

数控编程定义

手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具,通过各种三角函数计算方式,人工进行刀具轨迹的运算,并进行指令编制。

这种方式比较简单,很容易掌握,适应性较大。使用于非模具加工的零件。

数控编程编程步骤

人工完成零件加工的数控工艺

分析零件图纸

制定工艺决策

确定加工路线

选择工艺参数

计算刀位轨迹坐标数据

编写数控加工程序单

验证程序

手工编程

刀轨仿真

数控编程优点

主要用于点位加工(如钻、铰孔)或几何形状简单(如平面、方形槽)零件的加工,计算量小,程序段数有限,编程直观易于实现的情况等。

数控编程缺点

对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件,刀具轨迹数据计算相当繁琐,工作量大,极易出错,且很难校对,有些甚至根本无法完成。

数控编程自动编程

数控编程定义

对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序,经过处理后生成加工程序,称为自动编程。

随着数控技术的发展,先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能,而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程,应用灵活,形式自由,具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程,使加工程序简练易懂,实现普通编程难以实现的功能。

数控编程同计算机编程一样也有自己的"语言",但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.

数控编程常用软件

⑴UG

Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件,是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件,用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。

UG软件在CAM领域处于领先的地位,产生于美国麦道飞机公司,是飞机零件数控加工首选编程工具。

数控编程UG 优点

提供可靠、精确的刀具路径

能直接在曲面及实体上加工

良好的使用者界面,客户也可自行化设计界面多样的加工方式,便于设计组合高效率的刀具路径

完整的刀具库

加工参数库管理功能

包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割

大型刀具库管理

实体模拟切削

泛用型后处理器等功能

高速铣功能

CAM客户化模板

数控编程⑵Catia

Catia是法国达索(Dassault)公司推出的产品,法制幻影系列战斗机、波音737、777的开发设计均采用Catia。

CATIA 据有强大的曲面造型功能,在所有的CAD三维软件位居前列,广泛应用于国内的航空航天企业、研究所,以逐步取代UG成为复杂型面设计的首选。

CATIA具有较强的编程能力,可满足复杂零件的数控加工要求。一些领域采取CATIA设计建模,UG编程加工,二者结合,搭配使用。

Pro/E

美国 PTC (参数技术有限公司)开发的软件,是全世界最普及的三维 CAD/CAM (计算机辅助设计与制造)系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。

Pro/E在中国南方地区企业中被大量使用,设计建模采用PRO-E ,编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是通行的做法。

Pro/E

数控编程⑷Cimatron

CimatronCAD/CAM系统是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品,是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面,优良的三维造型、工程绘图,全面的数控加工,各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。CimatronCAD/CAM系统在国际上的模具制造业备受欢迎,国内模具制造行业也在广泛使用。

Cimatron(2张)

数控编程⑸Mastercam

美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件,它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境,其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。Mastercam具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能,曲面精加工有多种选择方式,可以满足复杂零件的曲面加工要求,同时具备多轴加工功能。由于价格低廉,性能优越,成为国内民用行业数控编程软件的首选。

数控编程⑹FeatureCAM

美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件,全新的特征概念,超强的特征识别,基于工艺知识库的材料库,刀具库,图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件,从2~5轴铣削,到车铣复合加工,从曲面加工到线切割加工,为车间编程提供全面解决方案。DELCAM软件后功能相对来说是比较好的。

国内一些制造企业正在逐步引进,以满足行业发展的需求,属新兴产品。

FeatureCAM(2张)

数控编程⑺CAXA制造工程师

CAXA制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的CAM产品,为国产CAM软件在国内CAM市场中占据了一席之地。作为中国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌,CAXA已经成为中国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。  CAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削数控加工编程软件。该软件性能优越,价格适中,在国内市场颇受欢迎。

数控编程⑻EdgeCAM

英国Pathtrace公司出品的具有智能化的专业数控编程软件,可应用于EdgeCAM

车、铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点,EdgeCAM设计出更加便捷可靠的加工方法 ,流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作,为国内的制造业的客户提供更多的选择。

数控编程⑼VERICUTVERICUT

美国CGTECH公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的VERICUTVERICUT

全过程,还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来,其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。

编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入VERICUTVERICUT中,由该软件进行校验,可检测原软件编程中产生的计算错误,降低加工中由于程序错误导致的加工事故率。目前国内许多实力较强的企业,已开始引进该软件来充实现有的数控编程系统,取得了良好的效果。

随着制造业技术的飞速发展,数控编程软件的开发和使用也进入了一个高速发展的新阶段,新产品层出不穷,功能模块越来越细化,工艺人员可是在微机上轻松地设计出科学合理并富有个性化的数控加工工艺,把数控加工编程变得更加容易、便捷。

数控编程(10)PowerMill

PowerMILL是英国Delcam Plc公司出品的功能强大,加工策略丰富的数控加工编程软件系统。采用全新的中文WINDOWS用户界面,提供完善的加工策略。帮助用户产生最隹的加工方案,从而提高加工效率,减少手工修整,快速产生粗、精加工路径,并且任何方案的修改和重新计算几乎在瞬间完成,缩短85%的刀具路径计算时间,对2-5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的干涉检查与排除。具有集成一的加工实体仿真,方便用户在加工前了解整个加工过程及加工结果,节省加工时间。

数控编程基本步骤

⒈分析零件图确定工艺过程

对零件图样要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯进行分析,明确加工内容与要求;确定加工方案、走刀路线、切削参数以及选择刀具及夹具等。

刀路(3张)

⒉数值计算

根据零件的几何尺寸、加工路线、计算出零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等。

⒊编写加工程序

在完成上述两个步骤后,按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式,编写加工程序单。

⒋将程序输入数控系统

程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统,也可以通过计算机通信接口输入数控系统。

⒌检验程序与首件试切

利用数控系统提供的图形显示功能,检查刀具轨迹的正确性。对工件进行首件试切,分析误差产生的原因,及时修正,直到试切出合格零件。

虽然,每个数控系统的编程语言和指令各不相同,但其间也有很多相通之处.

数控编程功能代码

字与字的功能

1、字符与代码

字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号,如数字、字母、标点符号、数学运算符等。国际上广泛采用两种标准代码:

1)ISO国际标准化组织标准代码

2)EIA美国电子工业协会标准代码

⒉字

在数控加工程序中,字是指一系列按规定排列的字符,作为一个信息单元存储、传递和操作。字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成,这个英文字母称为地址符。

如:“X2500”是一个字,X为地址符,数字“2500”为地址中的内容。(FANUC系统中,地址中的值如果带小数点,表示是毫米单位,如果不带小数点,表示是微米单位。如X2500. 表示X坐标2500毫米 X2500 表示X坐标2500微米)

⒊字的功能

组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义,以下是以FANUC-0M数控系统的规范为主来介绍的。

⑴顺序号字N

顺序号又称程序段号或程序段序号。顺序号位于程序段之首,由顺序号字N和后续数字组成。其作用为校对、条件跳转、固定循环等。使用时应间隔使用,如N10 N20 N30…… (程序号只是起标记作用,没有实际的意义)

⑵准备功能字G

准备功能字的地址符是G,又称为G功能或G指令,是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。G00~G99

⑶尺寸字

尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。

其中,第一组 X,Y,Z,U,V,W,P,Q,R 用于确定终点的直线坐标尺寸;第二组 A,B,C,D,E 用于确定终点的角度坐标尺寸;第三组 I,J,K 用于确定圆弧轮廓的圆心坐标尺寸。在一些数控系统中,还可以用P指令暂停时间、用R指令圆弧的半径等。

⑷进给功能字F

进给功能字的地址符是F,又称为F功能或F指令,用于指定切削的进给速度。对于车床,F可分为每分钟进给和主轴每转进给两种,对于其它数控机床,一般只用每分钟进给。F指令在螺纹切削程序段中常用来指令螺纹的导程。

⑸主轴转速功能字S

主轴转速功能字的地址符是S,又称为S功能或S指令,用于指定主轴转速。单位为r/min。

⑹刀具功能字T

刀具功能字的地址符是T,又称为T功能或T指令,用于指定加工时所用刀具的编号,如T01。对于数控车床,其后的数字还兼作指定刀具长度补偿和刀尖半径补偿用,如T0101。

⑺辅助功能字M

辅助功能字的地址符是M,后续数字一般为1~3位正整数,又称为M功能或M指令,用于指定数控机床辅助装置的开关动作,如M00~M99。

数控编程程序格式

数控编程程序段格式

一个数控加工程序是若干个程序段组成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。程序段格式举例:

N30 G01  X88.1  Y30.2  F500  S3000  T02  M08;

N40 X90; (本程序段省略了续效字“G01,Y30.2,F500,S3000,T02,M08”,但它们的功能仍然有效)

在程序段中 ,必须明确组成程序段的各要素:

移动目标 :终点坐标值X、Y、Z;

沿怎样的轨迹移动:准备功能字G;

进给速度:进给功能字F;

切削速度:主轴转速功能字S;

使用刀具:刀具功能字T;

机床辅助动作:辅助功能字M。

数控编程程序格式

1)程序开始符、结束符

程序开始符、结束符是同一个字符,ISO代码中是%,EIA代码中是EP,书写时要单列段。

2)程序名

程序名有两种形式:一种是英文字母O(%或P)和1~4位正整数组成;另一种是由英文字母开头,字母数字多字符混合组成的程序名(如TEST1 等)。一般要求单列一段。

3)程序主体

程序主体是由若干个程序段组成的。每个程序段一般占一行..

4)程序结束

程序结束可以用M02或M30指令。一般要求单列一段。

加工程序的一般格式举例:

% // 开始符

O2000 //程序名

N10 G54 G00 X10.0 Y20.0 M03 S1000 //程序主体

N20 G01 X60.0 Y30.0 F100 T02 M08

N30 X80.0

…… .

N200 M30 //程序结束

% // 结束符

数控编程机床坐标

数控编程确定坐标系

⑴机床相对运动的规定

在机床上,我们始终认为工件静止,而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下,就可以依据零件图样,确定机床的加工过程加工中心

⑵机床坐标系的规定

标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。

在数控机床上,机床的动作是由数控装置来控制的,为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动,必须先确定机床上运动的位移和运动的方向,这就需要通过坐标系来实现,这个坐标系被称之为机床坐标系。

例如铣床上,有机床的纵向运动、横向运动以及垂向运动。在数控加工中就应该用机床坐标系来描述。

标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角 坐标系决定:

1)伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90°。则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标。

2)大拇指的指向为X坐标的正方向,食指的指向为Y坐标的正方向,中指的指向为Z坐标的正方向。

3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示,根据右手螺旋定则,大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向,则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。

⑶运动方向的规定

增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向,下图为数控车床上两个运动的正方向。

数控编程坐标轴方向

⑴Z坐标

Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的,即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标,Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。⑵X坐标

X坐标平行于工件的装夹平面,一般在水平面内。确定X轴的方向时,要考虑两种情况:

1)如果工件做旋转运动,则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。

2)如果刀具做旋转运动,则分为两种情况:Z坐标水平时,观察者沿刀 具主轴向工件看时,+X运动方向指向右方;Z坐标垂直时,观察者面对刀具主轴向立柱看时,+X运动方向指向右方。下图所示为数控车床的X坐标。

⑶Y坐标

在确定X、Z坐标的正方向后,可以用根据X和Z坐标的方向,按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。

数控编程原点的设置

机床原点是指在机床上设置的一个固定点,即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来,是数控机床进行加工运动的基准参考点。

⑴数控车床的原点

在数控车床上,机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处。同时,通过设置参数的方法,也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。

⑵数控铣床的原点

主轴下端面中心,三轴正向极限位置。

数控编程车床编程

对于数控车床来说,采用不同的数控系统,其编程方法也不同。

数控编程工件坐标系设定指令

是规定工件坐标系原点的指令,工件坐标系原点又称编程零点。

指令格式:G50 X Z

式中,X、Z为刀尖的起始点距工件坐标系原点在X向、Z向的尺寸。

执行G50指令时,机床不动作,即X、Z轴均不移动,系统内部对X、Z的数值进行记忆,CRT显示器上的坐标值发生了变化,这就相当于在系统内部建立了以工件原点为坐标原点的工件坐标系。数控车床

尺寸系统的编程方法:

⒈绝对尺寸和增量尺寸

在数控编程时,刀具位置的坐标通常有两种表示方式:一种是绝对坐标,另一种是增量(相对)坐标,数控车床编程时,可采用绝对值编程、增量值编程或者二者混合编程。

⑴绝对值编程:所有坐标点的坐标值都是从工件坐标系的原点计算的,称为绝对坐标,用X、Z表示。

⑵增量值编程:坐标系中的坐标值是相对于刀具的前一位置(或起点)计算的,称为增量(相对)坐标。X轴坐标用U表示,Z轴坐标用W表示,正负由运动方向确定。

⒉直径编程与半径编程

数控车床编程时,由于所加工的回转体零件的截面为圆形,所以其径向尺寸就有直径和半径两种表示方法。采用哪种方法是由系统的参数决定的。数控车床出厂时一般设定为直径编程,所以程序中的X轴方向的尺寸为直径值。如果需要用半径编程,则需要改变系统中的相关参数,使系统处于半径编程状态。

⒊公制尺寸与英制尺寸

G20 英制尺寸输入 G21 公制尺寸输入 (法兰克)

G70 英制尺寸输入 G71 公制尺寸输入 (西门子)

工程图纸中的尺寸标注有公制和英制两种形式,数控系统可根据所设定的状态,利用代码把所有的几何值转换为公制尺寸或英制尺寸,系统开机后,机床处在公制G21状态。

公制与英制单位的换算关系为:

1mm≈0.0394in

1in≈25.4mm

二、主轴控制、进给控制及刀具选用(FANUC-0iT系统) 1.主轴功能S

S功能由地址码S和后面的若干数字组成。

⑴恒线速度控制指令G96

系统执行G96指令后,S指定的数值表示切削速度。例如G96 S150,表示车刀切削点速度为150m/min。数控刀具

⑵取消恒线速度控制指令G97 (恒转速指令)

系统执行G97指令后,S指定的数值表示主轴每分钟的转速。例如G97 S1200,表示主轴转速为1200r/min。FANUC系统开机后,默认G97状态。

⑶最高速度限制G50

G50除有坐标系设定功能外,还有主轴最高转速设定功能。例如G50 S2000,表示把主轴最高转速设定为2000r/min。用恒线速度控制进行切削加工时,为了防止出现事故,必须限定主轴转速。

⒉进给功能F

F功能是表示进给速度,它由地址码F和后面若干位数字构成。

⑴每分钟进给指令G98

数控系统在执行了G98指令后,便认定F所指的进给速度单位为mm/min(毫米/分钟),如G98 G01 Z-20.0 F200;程序段中的进给速度是200mm/min。

⑵每转进给指令G99

数控系统在执行了G99指令后,便认定F所指的进给速度单位为mm/r(毫米/转),如G99 G01 Z-20.0 F0.2;程序段中进给速度是0.2mm/r。

数控编程插补指令

(一)快速定位指令G00

G00指令使刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只是快速定位,而无运动轨迹要求,且无切削加工过程。

指令格式:

G00 X(U)_ Z(W)_ ;

其中:

X、Z为刀具所要到达点的绝对坐标值;

U、W为刀具所要到达点距离现有位置的增量值;(不运动的坐标可以不写)

二、直线插补指令G01

G01指令是直线运动命令,规定刀具在两坐标间以插补联动方式按指定的进给速度F做任意的直线运动。

指令格式:

G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ;

其中:

⑴X、Z或U、W含义与G00相同。

⑵F为刀具的进给速度(进给量),应根据切削要求确定。

三、圆弧插补指令G02、G03

圆弧插补指令有顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03两种。

编程格式:

顺时针圆弧插补指令的指令格式为:

G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;

G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;

逆时针圆弧插补指令的指令格式为:

G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;

G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;

其中:

⑴X_ Z_ 是圆弧插补的终点坐标的绝对值,U_ W_是圆弧插补的终点坐标的增量值。

⑵(半径法)R是圆弧半径,以半径值表示。

当圆弧对应的圆心角≤180°时,R是正值;

当圆弧对应的圆心角>180°时,R是负值。

⑶(圆心法)I、K是圆心相对于圆弧起点的坐标增量,在X(I)、Z(K)轴上的分向量。

⑷选用原则:以使用较方便者(不用计算,即可看出数值者)为取舍,当同一程序段中同时出现I、K和R时,以R为优先(即有效)I、K无效。

⑸I为0或K为0时,可省略不写。

⑹若要插补一整圆时,只能用圆心法表示,半径法无法执行。若用半径法以两个半圆相接,其真圆度误差会太大。

⑺F为沿圆弧切线方向的进给率或进给速度。

数控编程专业介绍

培训目标

培养适应现代化经济建设需要,德、智、体全面发展,具有扎实的数控机床加工专业知识,有较强的动手能力,能在生产一线的智能、技能型操作岗位上,从事数控加工和数控设备操作与管理的人才。

主要课程

机械制图、公差配合与技术测量基础、金属材料与热处理、机械设计基础、工程力学、液压与气动技术、机床夹具、金属切削原理与刀具、机械制造工艺学、电工电子基础及操作技能、钳工技能培训数控车床加工技术、数控铣床加工中心加工技术、电火花加工技术、AutoCAD、PRO/E三维造型与设计、UG三维设计与数控编程、MASTERCAM三维设计与数控编程、数控机床结构与维护。

数控编程就业方向

从事生产管理、机械产品设计、数控编程与加工操作、数控设备安装、调试与操作、数控设备故障诊断与维修、改造及售后服务等工作。

第一、可以选择的就是数控操作工,经过数控实习和数控操作培训的学生都可以胜任,但是这个工作岗位竞争的压力最大,任何一所工科的高职都有这个专业,还不要说中职以及技校的学生。目前我国机加工行业的数控操作岗位已基本达到饱和。有的学生跟我说他们的同学,也就初中毕业,干数控操作比他们早五六年,都是熟练工了,工资也可以,因此觉得很没有希望。我跟他们讲,要比的不是眼前,而是以后的发展。

第二、数控编程员。很多的机加工企业都采用自动编程来生成数控加工程序,因此需要学习CAM软件。不同的单位使用不同的CAM软件,种类多种多样,但是大体上加工的方法都类似,所以必须学好一个。但是做数控编程员要求很高,责任也很大,因此要求有丰富的加工经验。这样的话,对于刚刚走出校门的学生,马上做这个岗位不现实。必须经过一段时间的锻炼,短则一两年,长的话得三五年。

第三、数控维修人员或者叫售后服务人员。这个岗位的要求更高,是数控方面最缺乏的。不仅要求有丰富机械知识,还要有丰富的电气知识。如果选择了这个方向,可能会很辛苦(比如经常出差),要不断的学习,不断积累经验。这个岗位需要得到的锻炼更多,因此达到熟练的时间会比较长,但是回报也会比较丰厚。

第四、数控销售人员。这个岗位的报酬是最丰厚的,而要求掌握的专业知识并不那么多,但是要求有出众的口才以及良好的社交能力,不是一般人能干的。

第五、相近专业的也可以选择:机械设计方面如绘图人员,做机械设计师、结构设计师;加工工艺管理或者现场技术人员、机械设计人员(机械工程师)数控机床操作工、机械设备维修工、机械设备销售员、程序编制员、机械工艺员、检查员、生产管理员。

数控编程技术内容提要

本书主要内容包括数控机床基本知识,数控程序编制中的工艺分析,数控程序编制中的数学处理,FANUC系统数控车床、数控铣床及加工中心程序的编制,SIEMENS系统数控车床、铣床及加工中心编程,数控电火花线切割编程等。重点介绍了数控车削、数控铣削、加工中心加工等数控加工工艺、程序编制及编程实例。

本书从高职学生具体特点及未来就业角度等方面去考虑,以培养和提高学生数控编程能力为目标,具有很强的针对性、实践性和职业教育特点。针对目前我国数控机床以FANUC、SIEMENS系统为主体的特点,本书不仅着重以FANUC数控系统为例介绍数控编程技术,而且还介绍SIEMENS数控系统及编程技术。

本书适合各级各类高职高专院校的机电类专业使用,也可作为中专、技校数控和机械类专业教材,还可供有关教师与工程技术人员参考。

CNC编程原理与应用内容简介

本书的定位是为希望获得控编程知识,提高编程水平的大专院校工科学生,以及为机械师、机床操作者提供一本内容简明扼要,实用性强的教课书。书中内容覆盖了数控机床及数控加工的基础知识,必要的数学知识;数控零件编程概念;铣削中心和车削中心的高级编程概念和技术等。突出讲述了G、M代码编程语言。并且在附录上还提供了更多有用的参考资料。本书内容完整,自成体系,是一本很好的教材和教学参考书。

该书还具有以下一些特点:

(1)与其他编程书籍不同,该书从数控加工任务的规划到对数控加工件的编程作了系统的叙述,并提供了数控编程必要的预备知识,包括三角学、进给速度和走刀量、CNC控制及刀、具等。系统性强。

(2)在叙述方法上,该书既综合进述了代码的编程方法,又讲述了针对铣销、车销、各种固定加工循环等具体加工方式的编程,其中还讲述了刀具和件的安装和调整、刀具补偿、CAD/CAM等专题内容。 该书对数控加工编程所涉及的内容论述完整,安排合理。

(3)在编程风格上,该书以市场占有量比较大的FANUC系统为主,因而具有权威性,先进性和适应性强的特点。

(4)该书图文并茂,并穿插了大量编程实例,包括短代码编程实例和完整的零件加工编程实例。这样不仅对个别特殊的,而且对完整的编程概念都更加容易理解和掌握,使该书易懂易学。

(5)该书每章的开头都列出能从本章学到的知识点,结束都有总结,并附有习题,很适合于教学和自学。

(6)特将本书目录、索引翻译成中文,以便于读者学习。

鉴于上述,该书很适合用作大,专院校机械与自动化专业及相关专业的双语教材,同时也比较适合作为高职学校数控技术应用专业的英文教材或教学参书。该书对数控领域的工程技术人员也颇具参考价值。

数控编程手册内容简介

内容简介 这是一本迄今为止最为详细地介绍数控程所涉及指令的综合性参考手册,书中给出了大量图示、表格、计算公式和典型的实例,对国内的编程技术人员有很高的参考价值。

作者Peter Smid是美国一位专业顾问、教育家和演讲家,在工业和教学领域中具有多年实际经验。在工作中,他搜集了CNC和CAD/CAM在各个层面上应用的大量经验并向制造业及数学机构提供计算机数控技术、编程、CAD/CAM、先进制造、加工、安装以及许多其他相关领域的实际应用方面的咨询。他在CNM编程、加工以及企业员工培训方面有着广阔的工业背景、数百家公司从地渊源博的知识中获益。

数控编程手册作者简介

Peter Smid是一位专业顾问、教育家和演讲家,在工业和教学领域中具有多年实际经验。在工作中,他搜集了CNC和CAD/CAM在各个层面上应用的大量经验并向制造业及教学机构提供计算机数控技术、编程、CAD/CAM、先进制造、加工、安装以及许多其他相关领域的实际应用方面的咨询。他在CNC编程、加工以及企业员工培训方面有着广阔的工业背景,数百家公司从他渊博的知识中获益。

Smid先生长年与先进制造公司及CNC机械销售人员打交道,并且致力于大量技术院校和机构的工业技术规划以及机械加工厂的技术培训,这更扩展了他在CNC/和CAD/CAM培训、计算机应用和需求分析、软件评估、系统配置、编程、硬件选择、用户化软件以及操作管理领域的专业和咨询技能。

多年以来,Smid先生在美国、加拿大和欧洲的大中专院校给成千上万的老师和学生讲授过数百个用户化程序,同时也给大量制造公司、个体机构和个人授过课。

他活跃于各种工业贸易展、学术会议、机械加工厂以及各种研讨会,包括提交论文、会议报告以及为许多专业机构做演讲。他还发表了大量CNC和CAD/CAM方面的文章和内部参考资料。作为CNC行业和教学领域的专家,他制作了数万页高质量的培训材料。

CNC切削液概述

切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中,用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体,切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成,同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病,对车床漆也无不良影响,适用于黑色金属的切削及磨加工,属当前最领先的磨削产品。切削液各项指标均优于皂化油,它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点,并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。

水基润滑剂的优点是冷却性好, 价廉易得, 加工件易清洗, 主要用于高速切削加工工序中。由于水基润滑剂的组分的改进, 大大提高了它的润滑性能和防腐蚀能力, 因而需求量日渐增大, 尤其在对铝和铜材加工方面。水基润滑添加剂可分为油溶性和水溶性两种。油溶性添加剂的使用性能同矿物油中的一样。为使油溶性添加剂分散到水中需加入表面活性剂。水溶性添加剂可在油溶性添加剂分子中引入水溶性基团而制得。水溶性切削液可以分成乳化液, 化学合成液和半合成液三类, 都可用于轻中高负荷的切削加工。

CNC切削液具有良好的润滑、冷却、防锈、清洗功能。

CNC切削液CNC切削液作用

1)润滑作用

切削液在切削过程中的润滑作用,可以减小前刀面与切屑,后刀面与已加工表面间的摩擦,形成部分润滑膜,从而减小切削力、摩擦和功率消耗,降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损,改善工件材料的切削加工性能。 在磨削过程中,加入磨削液后,磨削液渗入砂轮磨粒-工件及磨粒-磨屑之间形成润滑膜,使界面间的摩擦减小,防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑,从而减小磨削力和摩擦热,提高砂轮耐用度以及工件表面质量。

2)冷却作用

切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具(或砂轮)、切屑和工件间的对流和汽化作用把切削热从刀具和工件处带走,从而有效地降低切削温度,减少工件和刀具的热变形,保持刀具硬度,提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度(或流动性)有关。水的导热系数和比热均高于油,因此水的冷却性能要优于油。

3)清洗作用

在金属切削过程中,要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒,防止机床和工件、刀具的沾污,使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利,不致影响切削效果。对于油基切削油,粘度越低,清洗能力越强,尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油,渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液,清洗效果较好,因为它能在表面上形成吸附膜,阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上,同时它能渗入到粒子和油泥粘附的界面上,把它从界面上分离,随切削液带走,保持切削液清洁。

4)防锈作用

在金属切削过程中,工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀,与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外,在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时,也要求切削液有一定的防锈能力,防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节,更应注意工序间防锈措施。

5)其它作用

除了以上4种作用外,所使用的切削液应具备良好的稳定性,在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力,不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件,对人体无危害,无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收,低污染,排放的废液处理简便,经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。

CNC切削液特点

1、不含亚硝酸钠、酚等有害物质,不含硫、氯化合物,属环保型切削液。

2、具有良好的极压润滑性。

3、稳定性好,贮存期可达一年以上。

4、不会发生变质和发臭,使用周期长。

5、对工件表面无任何腐蚀作用。

CNC切削液适用范围

适合对铸铁,碳钢,铜,铝,模具钢等多种金属的切削、钻孔、攻牙、磨削加工,效果非常明显,产品环保无毒。

CNC切削液使用方法

CNC切削液是浓缩液,需用自来水稀释后使用,一般CNC加工中心使用浓度为5-10%(10-20倍水稀释)。

中瑞CNC切削液产品描述

中瑞CNC切削液

中瑞CNC切削液产品应用

·中瑞全合成切削液适用于各种黑色金属的珩磨、铣削、车削、镗削、钻孔、攻丝和滚齿加工

·中瑞全合成切削液同样适用于各种磨削加工操作·建议使用浓度为3-10%

中瑞CNC切削液产品优点

·为难加工金属合金加工,例如镍和钛合金等提供卓越的机械加工性能·在各种水质中均表现出低泡性·优秀的抗菌性,无论在中央系统还是独立油槽中都有较长的使用寿命·卓越的抗杂油性能,表面浮油容易去除·优异的润滑添加剂使得该油品成为传统切削油的理想替代品。

中瑞数控加工切削液产品描述


  中瑞数控加工切削液适用于黑色金属,铝合金,铜,不锈钢的磨削和重负荷切削加工,完全能够满足当今机械操作高速进料,高速运转的要求。 中瑞数控加工切削液代替传统的切削油,以其优越的性能广泛应用于枪钻、滚齿和铰孔等苛刻加工场合。

中瑞数控加工切削液产品应用


  · 中瑞数控加工切削液适用于各种黑色金属的珩磨、铣削、车削、镗削、钻孔、攻丝和滚齿加工
  · 中瑞数控加工切削液同样适用于各种磨削加工操作
  · 建议使用浓度为3-10%

中瑞数控加工切削液产品优点


  
  一.优良的防锈性能(防锈时间三个月以上),优良的清洗性能(润滑剂不含废机油且有优良的清洗性能,避免工作人员弄脏衣服,洗手困难 )

二.溶液碧绿透明,具有良好的可见性,特别适合数控机床,加工中心等现代加工设备上使用。

三.环保配方:不含氯、三嗪、 二级胺 、芳香烃 、亚硝酸钠等对人体有害成份,对皮肤无刺激性,对操作者友好。

四.切削液变质发臭控制:精选进口添加剂,抗菌性极强,在中央系统或单机油槽中都有很长的寿命(一年以上不发臭 变质)

五. 低泡沫:出色的抗泡性,可用于高压系统及要求高空气释放性的操作条件,软硬水适用。

六.润滑性:配方中含 有独特的表面活性剂,乳化剂。润滑性能远高于同类产品,明显降低刀具成本,提高表面加工精度,可替代切削油使用,为操作者创

造良好的环境。

七.沉屑性:本公司排油性配方具有良好的沉屑性,提供切削屑及切削细分的快速沉降,维持系统清洁及容易清洗排除污染物,浮油很快在切削液的液面上

完全分离。

八.冷却性和冲洗性:良好的冷却性和清洗性,保持机床和工件的清洁,减少粘性物残留。

九. 高浓缩型:用水稀释20-30倍,可正常使用。

十. 低价性:本公司切削液从进料,生产,物流,都进行精细的成本控制,尽量把利润空间留给客户。

中瑞数控车切削液产品描述


  中瑞数控车切削液,不锈钢的磨削和重负荷切削加工,完全能够满足当今机械操作高速进料,高速运转的要求。 中瑞数控车切削液代替传统的切削油,以其优越的性能广泛应用于枪钻、滚齿和铰孔等苛刻加工场合。

中瑞数控车切削液产品应用


  · 中瑞数控车切削液适用于各种黑色金属的珩磨、铣削、车削、镗削、钻孔、攻丝和滚齿加工
  · 中瑞数控车切削液同样适用于各种磨削加工操作
  ·

中瑞数控车切削液产品优点


  
  一.(防锈时间三个月以上),优良的清洗性能(润滑剂不含废机油且有优良的清洗性能,避免工作人员弄脏衣服,洗手困难 )

二.溶液碧绿透明,具有良好的可见性,特别适合数控机床,加工中心等现代加工设备上使用。

三.环保配方:不含氯、三嗪、 二级胺 、芳香烃 、亚硝酸钠等对人体有害成份,对皮肤无刺激性,对操作者友好。

四.切削液变质发臭控制:精选进口添加剂,抗菌性极强,在中央系统或单机油槽中都有很长的寿命(一年以上不发臭 变质)

五. 低泡沫:出色的抗泡性,可用于高压系统及要求高空气释放性的操作条件,软硬水适用。

六.润滑性:配方中含 有独特的表面活性剂,乳化剂。润滑性能远高于同类产品,明显降低刀具成本,提高表面加工精度,可替代切削油使用,为操作者创

造良好的环境。

七.沉屑性:本公司排油性配方具有良好的沉屑性,提供切削屑及切削细分的快速沉降,维持系统清洁及容易清洗排除污染物,浮油很快在切削液的液面上

完全分离。

八.冷却性和冲洗性:良好的冷却性和清洗性,保持机床和工件的清洁,减少粘性物残留。

九. 高浓缩型:用水稀释20-30倍,可正常使用。

十. 低价性:本公司切削液从进料,生产,物流,都进行精细的成本控制,尽量把利润空间留给客户。

中瑞金属水基切削液产品描述

中瑞全合成切削液适用于黑色金属,铝合金,铜,不锈钢的磨削和重负荷切削加工,完全能够满足当今机械操作高速进料,高速运转的要求。中瑞全合成切削液代替传统的切削油,以其优越的性能广泛应用于枪钻、滚齿和铰孔等苛刻加工场合。

中瑞金属水基切削液

中瑞金属水基切削液产品应用

·中瑞全合成切削液适用于各种黑色金属的珩磨、铣削、车削、镗削、钻孔、攻丝和滚齿加工

·中瑞全合成切削液同样适用于各种磨削加工操作

·建议使用浓度为3-10%

中瑞金属水基切削液产品优点

一.优良的防锈性能(防锈时间三个月以上),优良的清洗性能(润滑剂不含废机油且有优良的清洗性能,避免工作人员弄脏衣服,

洗手困难 )

二.溶液碧绿透明,具有良好的可见性,特别适合数控机床,加工中心等现代加工设备上使用。

三.环保配方:不含氯、三嗪、 二级胺 、芳香烃 、亚硝酸钠等对人体有害成份,对皮肤无刺激性,对操作者友好。

四.切削液变质发臭控制:精选进口添加剂,抗菌性极强,在中央系统或单机油槽中都有很长的寿命(一年以上不发臭 变质)

五. 低泡沫:出色的抗泡性,可用于高压系统及要求高空气释放性的操作条件,软硬水适用。

六.润滑性:配方中含 有独特的表面活性剂,乳化剂。润滑性能远高于同类产品,明显降低刀具成本,提高表面加工精度,可替代切削

油使用,为操作者创造良好的环境。

七.沉屑性:本公司排油性配方具有良好的沉屑性,提供切削屑及切削细分的快速沉降,维持系统清洁及容易清洗排除污染物,浮油很快

在切削液的液面上完全分离。

八.冷却性和冲洗性:良好的冷却性和清洗性,保持机床和工件的清洁,减少粘性物残留。

九. 高浓缩型:用水稀释20-30倍,可正常使用。

十. 低价性:本公司切削液从进料,生产,物流,都进行精细的成本控制,尽量把利润空间留给客户。

中瑞水基金属切削液产品描述

中瑞水基金属切削液适用于黑色金属,铝合金,铜,不锈钢的磨削和重负荷切削加工,完全能够满足当今机械操作高速进料,高速运转的要求。中瑞全合成切削液代替传统的切削油,以其优越的性能广泛应用于枪钻、滚齿和铰孔等苛刻加工场合。

中瑞水基金属切削液产品应用

·中瑞水基金属切削液适用于各种黑色金属的珩磨、铣削、车削、镗削、钻孔、攻丝和滚齿加工

·中瑞全合成切削液同样适用于各种磨削加工操作

·建议使用浓度为3-10%

中瑞水基金属切削液产品优点

一.优良的防锈性能(防锈时间三个月以上),优良的清洗性能(润滑剂不含废机油且有优良的清洗性能,避免工作人员弄脏衣服,

洗手困难 )

二.溶液碧绿透明,具有良好的可见性,特别适合数控机床,加工中心等现代加工设备上使用。

三.环保配方:不含氯、三嗪、 二级胺 、芳香烃 、亚硝酸钠等对人体有害成份,对皮肤无刺激性,对操作者友好。

四.切削液变质发臭控制:精选进口添加剂,抗菌性极强,在中央系统或单机油槽中都有很长的寿命(一年以上不发臭 变质)

五. 低泡沫:出色的抗泡性,可用于高压系统及要求高空气释放性的操作条件,软硬水适用。

六.润滑性:配方中含 有独特的表面活性剂,乳化剂。润滑性能远高于同类产品,明显降低刀具成本,提高表面加工精度,可替代切削

油使用,为操作者创造良好的环境。

七.沉屑性:本公司排油性配方具有良好的沉屑性,提供切削屑及切削细分的快速沉降,维持系统清洁及容易清洗排除污染物,浮油很快

在切削液的液面上完全分离。

八.冷却性和冲洗性:良好的冷却性和清洗性,保持机床和工件的清洁,减少粘性物残留。

九. 高浓缩型:用水稀释20-30倍,可正常使用。

十. 低价性:本公司切削液从进料,生产,物流,都进行精细的成本控制,尽量把利润空间留给客户。

中瑞机械切削液产品描述


  完全能够满足当今机械操作高速进料,高速运转 的要求。中瑞机加工切削液代替传统的切削油,以其优越的性能广泛应用于枪钻、滚齿和铰孔等苛刻加工场合。

中瑞机械切削液产品应用


  · 中瑞机械切削液适用于各种黑色金属的珩磨、铣削、车削、镗削、钻孔、攻丝和滚齿加工
  · 中瑞机械切削液同样适用于各种磨削加工操作
  ·建议使用浓度为3-10%

中瑞机械切削液产品优点


  
  一.优良的防锈性能(防锈时间三个月以上),优良的清洗性能(润滑剂不含废机油且有优良的清洗性能,避免工作人员弄脏衣服,洗手困难 )

二.溶液碧绿透明,具有良好的可见性,特别适合数控机床,加工中心等现代加工设备上使用。

三.环保配方:不含氯、三嗪、 二级胺 、芳香烃 、亚硝酸钠等对人体有害成份,对皮肤无刺激性,对操作者友好。

四.切削液变质发臭控制:精选进口添加剂,抗菌性极强,在中央系统或单机油槽中都有很长的寿命(一年以上不发臭 变质)

五. 低泡沫:出色的抗泡性,可用于高压系统及要求高空气释放性的操作条件,软硬水适用。

六.润滑性:配方中含 有独特的表面活性剂,乳化剂。润滑性能远高于同类产品,明显降低刀具成本,提高表面加工精度,可替代切削油使用,为操作者创造良好的环境。

七.沉屑性:本公司排油性配方具有良好的沉屑性,提供切削屑及切削细分的快速沉降,维持系统清洁及容易清洗排除污染物,浮油很快在切削液的液面上完全分离。

八.冷却性和冲洗性:良好的冷却性和清洗性,保持机床和工件的清洁,减少粘性物残留。

九. 高浓缩型:用水稀释20-30倍,可正常使用。

十. 低价性:本公司切削液从进料,生产,物流,都进行精细的成本控制,尽量把利润空间留给客户。

中瑞全合成切削液产品描述

中瑞全合成切削液适用于黑色金属,铝合金,铜,不锈钢的磨削和重负荷切削加工,完全能够满足当今机械操作高速进料,高速运转 的要求。中瑞全合成切削液代替传统的切削油,以其优越的性能广泛应用于枪钻、滚齿和铰孔等苛刻加工场合。

中瑞全合成切削液产品应用

·中瑞全合成切削液适用于各种黑色金属的珩磨、铣削、车削、镗削、钻孔、攻丝和滚齿加工

·中瑞全合成切削液同样适用于各种磨削加工操作

·建议使用浓度为3-10%

中瑞全合成切削液产品优点

·为难加工金属合金加工,例如镍和钛合金等提供卓越的机械加工性能

·在各种水质中均表现出低泡性

·优秀的抗菌性,无论在中央系统还是独立油槽中都有较长的使用寿命

·卓越的抗杂油性能,表面浮油容易去除

·优异的润滑添加剂使得该油品成为传统切削油的理想替代品。

中瑞润滑切削液产品描述

中瑞润滑切削液适用于黑色金属,铝合金,铜,不锈钢的磨削和重负荷切削加工,完全能够满足当今机械操作高速进料,高速运转 的要求。中瑞润滑切削液代替传统的切削油,以其优越的性能广泛应用于枪钻、滚齿和铰孔等苛刻加工场合。

中瑞润滑切削液产品应用


  · 中瑞润滑切削液适用于各种黑色金属的珩磨、铣削、车削、镗削、钻孔、攻丝和滚齿加工
  · 中瑞润滑切削液同样适用于各种磨削加工操作
  ·建议使用浓度为3-10%

中瑞润滑切削液产品优点


  
  一.优良的防锈性能(防锈时间三个月以上),优良的清洗性能(润滑剂不含废机油且有优良的清洗性能,避免工作人员弄脏衣服,

洗手困难 )

二.溶液碧绿透明,具有良好的可见性,特别适合数控机床,加工中心等现代加工设备上使用。

三.环保配方:不含氯、三嗪、 二级胺 、芳香烃 、亚硝酸钠等对人体有害成份,对皮肤无刺激性,对操作者友好。

四.切削液变质发臭控制:精选进口添加剂,抗菌性极强,在中央系统或单机油槽中都有很长的寿命(一年以上不发臭 变质)

五. 低泡沫:出色的抗泡性,可用于高压系统及要求高空气释放性的操作条件,软硬水适用。

六.润滑性:配方中含 有独特的表面活性剂,乳化剂。润滑性能远高于同类产品,明显降低刀具成本,提高表面加工精度,可替代切削

油使用,为操作者创造良好的环境。

七.沉屑性:本公司排油性配方具有良好的沉屑性,提供切削屑及切削细分的快速沉降,维持系统清洁及容易清洗排除污染物,浮油很快

在切削液的液面上完全分离。

八.冷却性和冲洗性:良好的冷却性和清洗性,保持机床和工件的清洁,减少粘性物残留。

九. 高浓缩型:用水稀释20-30倍,可正常使用。

十. 低价性:本公司切削液从进料,生产,物流,都进行精细的成本控制,尽量把利润空间留给客户。

CNC控制器cnc控制器的特性

以下是目前模具加工过程中的一些基本的cnc特性:  1. 曲线曲面的非均匀有理b样条(nurbs)插补该项技术采用沿曲线插补的方式,而不是采用一系列短直线来拟合曲线。这一技术的应用已经相当普遍。许多模具行业目前使用的cam软件都提供了一个选项,即生成nurbs插补格式的零件程序。同时,功能强大的cnc还提供了五轴插补功能以及与此相关的特性。这些性能提高了表面精加工的质量,改善了电机运行的平稳度,提高了切削速度,并使零件加工程序更小。  2. 更小的指令单位大多数的cnc系统向机床主轴传递运动和定位指令的单位不小于1微米。在充分利用cpu处理能力提高这一优势后,一些cnc系统的最小指令单位甚至可达到1纳米(0.000001mm)。在指令单位缩小1000倍后,可获得更高的加工精度,可使电机运行得更平稳。电机运行的平稳使得一些机床能够在床身振动不加大的前提下,以更高的加速度运行。  3. 钟形曲线加速/减速也称作为s曲线加速/减速,或爬行控制。与使用直线加速方式相比,这种方式可使机床获得更好的加速效果。与其它加速方式相比,也包括直线方式和指数方式,采用钟形曲线方式可获得更小的定位误差。  4. 待加工轨迹监控这一技术已被广泛使用,该技术具有众多性能差异,使其在低档控制系统中的工作方式与高档控制系统中的工作方式得以区别开来。总的来讲, cnc就是通过加工轨迹监控来实现对程序的预处理,以此来确保能获得更优异的加速/减速控制。根据不同的cnc的性能,待加工轨迹监控所需的程序块数量从两个到上百个不等,这主要取决于零件程序的最短加工时间和加速/减速的时间常数。一般而言,要想满足加工要求,至少需要十五个待加工轨迹监控程序块。  5. 数字伺服控制数字伺服系统的发展如此迅速,以至于大多数机床制造商都选择该系统作为机床的伺服控制系统。使用该系统后,cnc能够更及时地控制伺服系统,而且cnc对机床的控制也变得更精确。  数字伺服系统的作用如下:  1) 将提高电流环路的采样速度,再加上电流环控制的改善,从而降低电机温升。这样,不仅可以延长电机的寿命,还可以减少传递到滚珠丝杠的热量,从而提高丝杠的精度。除此之外,采样速度的加快还可以提高速度回路的增益,这些都有助于提高机床的整体性能。  2) 由于许多新的cnc使用高速序列与伺服回路相连,因此通过通讯链路,cnc可获得更多的电机和驱动装置的工作信息。这可提高机床的维护性能。  3) 连续的位置反馈允许在高速进给的情况下进行高精度的加工。cnc运算速度的加快使得位置反馈的速率成为制约机床运行速度的瓶颈。在传统的反馈方式中,随着cnc和电子设备的外部编码器的采样速度的变化,反馈速度受到信号类型的制约。采用串行反馈,这一问题将得到很好的解决。即使机床以很高的速度运行,也可达到精密的反馈精度。  6. 直线电机近几年来,直线电机的工作性能和欢迎度有了显着的提高,所以很多加工中心采用了这一装置。至今,fanuc公司至少已经安装了1000台直线电机。ge fanuc的一些先进技术使得机床上的直线电机的最大输出力为15,500n,最大加速度为30g。另一些先进技术的应用使机床的尺寸得以减小,重量得以减轻,冷却效率大为提高。所有这些技术上的进步使直线电机在与旋转电机相比时,优势更强:更高的加/减速率;更准确的定位控制,更高的刚度;更高的可靠性;内部的动态制动。

CNC控制器cnc控制器的特点

1、多坐标、多系统控制  比如 fanuc 最新的高档控制器11s30i —model a 系统, 最大控制系统数为 10 个系统(通道), 最多轴数和最大主轴配置数为 40 轴, 其中进给轴32 轴, 主轴为 8 轴, 最大同时控制轴数为 24 轴/ 系统。 最大 pmc 系统为 3 个系统。 最大i/ o 点数为 4096 点/ 4096 点, pmc 基本命令速度为 25ns。 最大可预读程序段: 1000 段。 这是当前世界配置最高的数控系统。 由于具有多轴多系统配置, 因此特别适合大型自动机床, 复合机床, 多头机床等的需要。  2、高精、高速加工功能  这是cnc 系统最重要的功能, 由于有了这个功能, 使制造技术(mt)大大地向前发展了。 数控机床采用计算机控制, 可以保证加工的零件具有很高的精度重复性。 但为了得到一定的功能, 输入控制器的信号要经过一系列处理, 不可避免地要失真、 延时。 因此在高速加工时, 要保持高的加工精度就要采取一定的措施减少失真、 延时。 高精、 高速的加工, 除了机械设计和制造要保证能实现目标外, 对cnc 系统的要求主要是处理速度快、 控制精度高。 采用前馈控制, 以补偿由于伺服滞后所产生的误差, 提高加工精度。 适当控制进给率和采用恰当的加减速曲线可以减少加减速滞后所产生的误差。 “前瞻” 控制在程序执行前对运动数据进行计算、 处理和多段缓冲, 从而控制刀具按高速运动, 而且误差很小。 对于机床平滑运行的高精度轮廓控制, 采用对指令形式的实时识别, 可以最佳地控制速度、 加速度和加加速度, 因而使加工总是保持在最佳状态。 为了防止扰动, 开发数字滤波器的技术, 以消除机械的谐振, 提高伺服系统的位置增益。 高精进给和主轴的伺服系统对高速、 高精和高效十分重要。 目前主要从以下几方面提高其性能。 减少电机和驱动器以及控制单元的大小, 提高编码器的分辨率; 直线移动轴可以来用直线伺服电机驱动; 减少机械传动链, 提高刚度, 提高精度。 当主轴电机采用同步电机时, 它非常适用于齿轮机床的系统, 齿轮机床有时需要很低的主轴速度, 但精度很高。 比如, fanuc 伺服电机的设计体积小, 采用高增益控制, 伺服电机是无齿槽效应的电机, 带有1. 6xlo’ 脉冲/ 转分辨率的编码器。 伺服控制采用交流数字伺服控制, 具有很高电流检测精度, 采用相应的硬件, 可以产生所谓“纳米控制” , 也就是在系统检测分辨率为 1 岭m 时, 插补分辨率可以达到1nm; 它使在cnc 内部的计算误差最小化, 每次内部计算以纳米或更小的单位, 大大提高了加工的质量。 对于控制直线电机, 设计数字滤波器以避免直接驱动机械带来的多点谐振特性, 联合这些功能,机床刀具的运动就可以准确地按照着指令执行。 对于加工具有自由曲面的模具, 会在程序段之间出现条纹,为了解决这个问题, fanuc 开发了“纳米平滑” 功能, 圆整cnc 指令的公差, 以“纳米” 为单位评估原始曲线, 并对其进行nurbs 插补。 这些性能满足了机床“高速高精” 以及“低速高精” 的要求。  3、轴加工和复杂加工功能  由于5 轴加工工艺合理, 相对于3 维曲面加工, 它可以充分利用刀具的最佳几何形状进行切削, 在复杂形状的高速高精加工中可以提高效率, 提高光洁度。 因此得到越来越广泛的应用。 5 轴加工的机械其配置主要有刀具旋转方式、 工作台旋转方式和这两种的混合方式。 因此5 轴加工功能要能满足各种配置的要求。根据5 轴加工的特点, 把它们, 比如 tcp(刀具中心控制) , 刀具半径补偿等功能, 应用到不同机械配置的 5 轴加工机床。  4、数控复台功能  为了提高生产率, 数控复合加工机床的开发和制造已变成数控机床的一种发展趋势。 复合加工机床是指在同一机械上可以进行多种工艺的加工, 如在一台机床上可以进行车加工、 铣加工、 锤加工等, 比如, 一个圆柱体要进行圆柱表面的车削、 锤子l、 还要求在圆柱面上铣沟槽, 这些加工都要求在同一台数控机床上完成。 这样就能大大提高生产率。 因此, 对于数控复合机床, 百先需要增加可以用于进行复合加工功能的控制系统, 比如铣床需要增加螺锥线功能、 螺旋线功能、 3 维圆弧功能、 刀具中心点控制等, 另外, 刀具补偿功能也需要既有车加工又有铣加工的功能。 除此以外, 这种机床还经常需要高速加工。 为了通过pc 或数控系统本身对多台机床进行集中监控和管理, 系统需要通过网络进行通信。 以便传递程序, 监控加工状态。 除此以外, 网络功能还可以传送维修数据, 对系统进行远程控制、 操作和诊断; 传送 cad/ cam 数据。 cnc 具有现场通信网络功能, 就可以在cnc 与伺服装置之间, cnc 与 i/ o 控制之间传递控制、 监控和诊断数据。 目前主要采用以太网以及现场总线。 随着技术的发展, 应用无线技术也已经出现。无线技术可以使信息到达几乎是任何地方。  6、高可靠性和安全性功能  cnc 系统与数控机床一起, 工作在底层车间, 经受恶劣的环境, 如: 温度, 湿度, 振动, 油雾, 粉尘的影响, 同时又要求连续工作; 因此对可靠性要求特别高, 除了可靠性设计、 制造工艺等措施外, 现代数控系统的可靠性主要采取以下措施: ①采用光纤, 减少电缆连接, 比如 fanuc 的数控系统通过光纤连接 cnc 和伺服放大器, 以串行高速的方式从cnc 到多个伺服放大器传递大量的数据。 ②采用纠错码(ecc: enorcorrecting code) 传送数据, 随着软件高速处理大量数据, 也要求对微处理器、 存储器和 lsi 的处理速度大大提高。 由于这些安装在cnc 的印刷板上的高速电子元器件进行高速读、 写和传递数据时, 由 ic 驱动的信号波形变为滞后, 在这样的状况下, 不采用模拟电路处理的方法时, 导致不能正确地传递数字信号。另外, 在最新电子元件低压供电时, 降低了电路低抗噪音的运行范围。 为此, cnc 电路将采取更先进的纠错码传递数据。 ecc 是一种领前的高可靠性技术, 通过把ecc 加到数据上以传送各种不同型式的数据, 使系统更可靠。 ②采用双检安全(dual check sa 缸y) 措施。 “双检安全” 与欧洲安全标准(en954—1) 一致。 它的原理是在cnc 内嵌人多个处理器冗余地监控伺服电机和主轴电机以及与安全相关的 i/ 0 信号并使用急停与相关的 i/ 0 电路使系统安全地运行和停止。

西门子数控系统产品简介

所配套的驱动系统接口采用西门子公司全新设计的可分布式安装以简化系统结构的驱动技术,这种新的驱动技术所提供的DRIVE-CLiQ接口可以连接多达6轴数字驱动。外部设备通过现场控制总线西门子数控系统

PROFIBUS DP连接。这种新的驱动接口连接技术只需要最少数量的几根连线就可以进行非常简单而容易的安装。SINUMERIK802D sl为标准的数控车床和数控铣床提供了完备的功能,其配套的模块化结构的驱动系统为各种应用提供了极大的灵活性。性能方面经过大大改进的工程设计软件(Sizer,Starter)可以帮助用户完成从项目开始阶段的设计选型,订货直到安装调试全部过程中的各项任务。售后服务中,西门子维修和保养对于系统的稳定运转起到非常重要的作用。

西门子数控系统产品说明

西门子数控系统基本信息

相对于802D在性能上有许多的改进,为广大的客户在希望扩大应用领域和范围方面提供了更多的可能和受益,例如:可以方便的使用 DIN编程技术和 ISO 代码进行编程,卓越的产品可靠性,数字控制器,可编程控制器,人机操作界面,输入/输出单元一体化设计的系统结构,由各种循环和轮廓编程提供的扩展编程帮助技术,通过DRIVE-CLiQ 接口实现的最新数字式驱动技术提供了统一的数字式接口标准,各种驱动功能按照模块化设计,可以根据性能要求和智能化要求灵活安排,各种模块不需要电池及风扇,因而无需任何维护。

各种功能体现了西门子公司最新的产品创新技术,例如5个数字驱动轴,其中任意4个都可以作为联动轴进行插补运算,另一个作为定位轴使用,同时,还提供一个相应的数字式主轴(模拟主轴即将推出)作为一个变型使用, 在带C 轴功能时,可以采用3个数字轴,一个数字主轴,一个数字辅助主轴和一个数字定位轴的配置。新一代的西门子驱动技术平台SINAMICS S120伺服系统通过已经集成在元件级的DRIVE-CLiQ来对错误进行识别和诊断,从操作面板就可以进行操作,使用的标准闪存卡(CF)可以非常方便的备份全部调试数据文件和子程序,通过闪存卡(CF)可以对加工程序进行快速处理,通过连接端子使用两个电子手轮,216 个数字输入和144 个数字输出(0.25A),RCS802 - 远程诊断和远程控制(NC 和 PLC),RCS@Event(通过电子邮件进行远程诊断),USB口(即将推出)。

西门子数控系统产品种类

西门子数控系统是西门子集团旗下自动化与驱动集团的产品,西门子数控系统SINUMERIK发展了很多代。目前在广泛使用的主要有802、810、840等几种类型。

用一个简要的图表对西门子各系统的定位作描述如下:

西门子各系统的性价比较

1) 802D

(请参阅:802D 简明调试指南)

具有免维护性能的SINUMERIK802D,其核心部件 - PCU (面板控制单元)将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体。可靠性高、易于安装。SINUMERIK 802D

SINUMERIK802D可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴。通过生产现场总线PROFIBUS将驱动器、输入输出模块连接起来。

模块化的驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服电机,为机床提供了全数字化的动力。

通过视窗化的调试工具软件,可以便捷地设置驱动参数,并对驱动器的控制参数进行动态优化。

SINUMERIK802D集成了内置PLC系统,对机床进行逻辑控制。采用标准的PLC的编程语言Micro/WIN进行控制逻辑设计。并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序,简化了制造厂设计过程,缩短了设计周期。

2) 810D

(请参阅:SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本)

在数字化控制的领域中,SINUMERIK 810D第一次将CNC和驱动控制集成在一块板子上。

快速的循环处理能力,使其在模块加工中独显威力。

SINUMERIK 810D NC软件选件的一系列突出优势可以帮助您在竞争中脱颖而出。例如提前预测功能,可以在集成控制系统上实现快速控制。

另一个例子是坐标变换功能。固定点停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点。模拟量控制控制模拟信号输出;

刀具管理也是另一种功能强大的管理软件选件。

样条插补功能(A,B,C样条)用来产生平滑过渡;压缩功能用来压缩NC记录;多项式插补功能可以提高810D/810DE运行速度。

温度补偿功能保证您的数控系统在这种高技术、高速度运行状态下保持正常温度。此外,系统还为您提供钻、铣、车等加工循环。 SINUMERIK 840D

3) 840D

SINUMERIK 840D数字NC系统用于各种复杂加工,它在复杂的系统平台上,通过系统设定而适于各种控制技术。840D与SINUMERIK_611数字驱动系统和SIMATIC7可编程控制器一起,构成全数字控制系统,它适于各种复杂加工任务的控制,具有优于其它系统的动态品质和控制精度。

西门子数控系统产品功能

控制类型

采用32位微处理器、实现CNC控制,用于完成CNC连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制。。

机床配置

可实现钻、车、铣、磨、切害、冲、激光加工和搬运设备的控制,备有全数字化的SIMDRIVE611数字驱动模块:最多可以控制31个进给轴和主轴.进给和快速进给的速度范围为100-9999mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补,这些功能。为加工各类曲线曲面零件提供了便利条件。此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。

操作方式

其操作方式主要有AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教(TEACH IN) 手动输入运行(MDA) ,自动方式:程序的自动运行,加工程序中断后,从断点恢复运行;可进行进给保持及主轴停止,跳段功能,单段功能,空运转。

轮廓和补偿

840D可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的进入和退出策略及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。

NC编程

840D系统的NC编程符合DIN 66025标准(德国工业标准),具有高级语言编程特色的程序器,可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程,程序编制与加工可同时进行,系统具备1.5兆字节的用户内存,用于零件程序、刀具偏置、补偿的存储。

PLC编程

840D的集成式PLC完全以标准sIMAncs7模块为基础,PLC程序和数据内存可扩展到288KB,u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC程序能以极高的采样速率监视数据输入,向数控机床发送运动停止/起动等指令。

操作部分硬件

840D系统提供了标准的PC软件、硬盘、奔腾处理器,用户可在Windows98/2000下开发自定义的界面。此外,2个通用接过RS232可使主机与外设进行通信,用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。

显示部分

840D提供了多言种的显示功能,用户只需按一下按钮.即可将用户界面从一种语自转换为一种语言,系统提供的话言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语:显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。

2.1 西门子数控系统的基本构成

请参阅:SIEMENS数控系统操作部件

SIEMENS用于数控系统的HMI软件

西门子数控系统有很多种型号,首先我们来观察一下802D所构成的实物图,SINUMERIK 802D是个集成的单元,它是由NC以及PLC和人机界面(HMI)组成,通过PROFIBUS总线连接驱动装置以及输入输出模板,完控制功能。

而在西门子的数控产品中最有特点,最有代表性的系统应该是840D系统。因此,我们可以通过了解西门子840D系统,来了解西门子数控系统的结构。首先通过以下的实物图观察840D系统。

2.2西门子810D系统的结构组成 (请参阅:SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本)

SINUMERIK840D是由数控及驱动单元(CCU或NCU),MMC,PLC模块三部分组成,由于在集成系统时,总是将SIMODRIVE611D驱动和数控单元(CCU或NCU)并排放在一起,并用设备总线互相连接,因此在说明时将二者划归一处。

1. 人机界面

人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成 MMC(Man Machine Communication)包括:OP(Operation panel)单元,MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC实际上就是一台计算机,有自己独立的CPU,还可以带硬盘,带软驱;OP单元正是这台计算机的显示器,而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。

(1)MMC(Man Machine communication)

最常用的MMC有两种:MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU为486,不能带硬盘;而MMC103的CPU为奔腾,可以带硬盘,一般的,用户为SINUMERIK810D配MMC100.2,而为SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PC UNIT)是专门为配合西门子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而开发的MMC模块,目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20对应于MMC100.2,不带硬盘,但可以带软驱;PCU50、PCU70对应于MMC103,可以带硬盘,与MMC不同的是:PCU50的软件是基于WINDOWS NT的。PCU的软件被称作HMI。

HMI有分为两种:嵌入式HMI和高级HMI。一般标准供货时,PCU20装载的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70则装载高级HMI。

(2)OP(Operation pannel)

OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求,西门子为用户选配不同的OP单元,如: OP030,OP031,OP032,OP032S等,其中OP031最为常用。

(3)、MCP(Machine control pannel)

MCP是专门为数控机床而配置的,它也是OPI上的一个节点,根据应用场合不同,其布局也不同,目前,有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D,MCP的MPI地址分别为14和6,用MCP后面的S3开关设定。

对于SINUMERIK840D应用了MPI(Multiple Point Interface)总线技术,传输速率为187.5k/秒,OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率,又有OPI(Operator PanelInterface)总线,它的传输速率为1.5M/秒。

2. NCU(Numerical control unit)数控单元

SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU(Numenrical Controlunit)单元(在810D中称为CCU(compact control unit)):中央控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯 它由一个COM CPU板. 一个PLC CPU板和一个DRIVE板组成.

根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同,NCU分为NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12轴),NCU573.2(31轴)等若干种,同样,NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片,包括相应的数控软件和PLC控制软件,并且带有MPI或Profibus接口,RS232接口,手轮及测量接口,PCMCIA卡插槽等,所不同的是NCU单元很薄,所有的驱动模块均排列在其右侧。

西门子数控系统数字驱动

(请参阅:Simodrive 611 Universal 产品介绍)

数字伺服:运动控制的执行部分,由611D伺服驱动和1FT6(1FK6)电机组成。

SINUMERIK840D配置的驱动一般都采用SIMODRIVE611D.它包括两部分:电源模块+驱动模块(功率模块)。

电源模块:主要为NC和给驱动装置提供控制和动力电源,产生母线电压,同时监测电源和模块状态。根据容量不同,凡小于15KW均不带馈入装置,极为U/E电源模块;凡大于15KW均需带馈入装置,记为I/RF电源模块,通过模块上的订货号或标记可识别。

611D数字驱动:是新一代数字控制总线驱动的交流驱动,它分为双轴模块和单轴模块两种,相应的进给伺服电机可采用1FT6或者1FK6系列,编码器信号为1Vpp正弦波,可实现全闭环控制。主轴伺服电机为1PH7系列。

4. PLC模块

SINUMERIK810D/840D系统的PLC部分使用的是西门子SIMATIC S7-300的软件及模块,在同一条导轨上从左到右依次为电源模块(Power Supply),CPU模块,接口模块(Interface Module)及信号模块(Signal Module)。PLC模块的CPU与NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。

电源模块(PS)是为PLC和NC提供电源的+24V和+5V。

接口模块(IM)是用于级之间互连的。

信号模块(SM)使用与机床PLC输入/输出的模块,有输入型和输出型两种。

西门子数控系统元件

系统集成和连接以下元件:最大可以连接2个电子手轮,小型手持单元,通过I/O 模块PP 72/48 或通过 MCPA模块控制的机床操作面板,MCPA 模块被插入安装在PCU 210的后背板。MCPA 模块可以连接机床控制面板,同时具有用于模拟主轴的模拟接口。最大可以连接3个I/O模块PP 72/48。

数控系统维修总述

容济数控系统维修-

数控系统,也叫计算机数字控制系统(CNC,NC),是通过计算机实现数字程序控制位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量等的一种控制器,目前广泛应用于机械加工、飞剪、同步传动、机器人等行业,是基于一种多轴联动的一种控制系统。中国作为世界性的加工工厂,数控系统使用日益增多,数控系统维修成了生产过程中最根本的保证,数控系统维修也因此成为了当前控制行业的一个技术热点,目前已经成了一个行业,它也是在工控维修的基础上发展起来的另外一门技术学科。

数控系统一般都是采用DSP等高速芯片作为控制核心(有些采用PC架构),板件集成度非常高,同时数控系统不单只存在CNC控制器,同时扩连有伺服系统、光栅编码器器等传感系统、逻辑控制器(PLC)、显示界面,另外还同丝杆等机械部件关系紧密,所以数控系统维修也是一项庞大的技术工程,对维修工程师不仅仅是硬件和软件的,还有系统性的分析能力要求,因此数控系统维修是一种技术含量非常高的专业了。

数控系统维修常见数控系统故障分类

数控系统的故障可按故障的性质、表象、原因或后果等分类。

(1) 以故障发生的部位,分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指电子、电器件、印制电路板、电线电缆、接插件等的不正常状态甚至损坏,这是需要修理甚至更换才可排除的故障。而软件故障一般是指PLC逻辑控制程序中产生的故障,需要输入或修改某些数据甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也属于软件故障。最严重的软件故障则是数控系统软件的缺损甚至丢失,这就只有与生产厂商或其服务机构联系解决了。

(2) 以故障出现时有无指示,分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。当今的数控系统都设计有完美的自诊断程序,时实监控整个系统的软、硬件性能,一旦发现故障则会立即报警或者还有简要文字说明在屏幕上显示出来,结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位,而且还有排除的方法提示。机床制造者也会针对具体机床设计有相关的故障指示及诊断说明书。上述这两部分有诊断指示的故障加上各电气装置上的各类指示灯使得绝大多数电气故障的排除较为容易。无诊断指示的故障一部分是上述两种诊断程序的不完整性所致(如开关不闭合、接插松动等)。这类故障则要依靠对产生故障前的工作过程和故障现象及后果,并依靠维修人员对机床的熟悉程度和技术水平加以分析、排除。

(3) 以故障出现时有无破坏性,分为破坏性故障和非破坏性故障。对于破坏性故障,损坏工件甚至设备的故障,维修时不允许重演,这时只能根据产生故障时的现象进行相应的检查、分析来排除之,技术难度较高且有一定风险。如果可能会损坏工件,则可卸下工件,试着重现故障过程,但应十分小心。

(4) 以故障出现的或然性,分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指只要满足一定的条件则一定会产生的确定的故障;而随机性故障是指在相同的条件下偶尔发生的故障,这类故障的分析较为困难,通常多与机床机械结构的局部松动错位、部分电气工件特性漂移或可靠性降低、电气装置内部温度过高有关。此类故障的分析需经反复试验、综合判断才可能排除。

(5)以设备的运动品质特性来衡量,则是设备运动特性下降的故障。在这种情况下,设备虽能正常运转却加工不出合格的工件。例如设备定位精度超差、反向死区过大、坐标运行不平稳等。这类故障必须使用检测仪器确诊产生误差的机、电环节,然后通过对机械传动系统、数控系统和伺服系统的最佳化调整来排除。

数控系统维修故障的调查与分析

这是排故的第一阶段,是非常关键的阶段,主要应作好下列工作:

① 询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时,首先应要求操作者尽量保持现场故障状态,不做任何处理,这样有利于迅速精确地分析故障原因。同时仔细询问故障指示情况、故障表象及故障产生的背景情况,依此做出初步判断,以便确定现场排故所应携带的工具、仪表、图纸资料、备件等,减少往返时间。

② 现场检查到达现场后,首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性,从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平,对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例,因此到现场后仍然不要急于动手处理,重新仔细调查各种情况,以免破坏了现场,使排故增加难度。

③ 故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型,从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的,所以一般情况下,对照设备配套的数控系统诊断手册和使用说明书,可以列出产生该故障的多种可能的原因。

④ 确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因,这时对维修人员是一种对该设备熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。 ⑤排故准备有的故障的排除方法可能很简单,有些故障则往往较复杂,需要做一系列的准备工作,例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等

数控系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程,一旦查明了原因,故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法也就变得十分重要了。

数控系统维修诊断方法

数控系统维修直观检查法

这是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的检查。

① 询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果,并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。

② 目视总体查看设备各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等),各电控装置(如数控系统、温控装置、润滑装置等)有无报警指示,局部查看有无保险烧煅,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等。

③ 触摸在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。

④ 通电这是指为了检查有无冒烟、打火、有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电,一旦发现立即断电分析。

数控系统维修仪器检查法

使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况,及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无,用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

数控系统维修信号与报警指示分析法

① 硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。

② 软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。

数控系统维修接口状态检查法

现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本设备的接口信号,又要熟悉PLC编程器的应用。

数控系统维修参数调整法

数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同设备、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体设备相匹配,而且更是使设备各项功能达到最佳化所必需的。因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障,需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的,不仅要对具体系统主要参数十分了解,既知晓其地址熟悉其作用,而且要有较丰富的电气调试经验。

数控系统维修备件置换法

当故障分析结果集中于某一印制电路板上时,由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的,为了缩短停机时间,在有相同备件的条件下可以先将备件换上,然后再去检查修复故障板。备件板的更换要注意以下问题。

更换任何备件都必须在断电情况下进行。

许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要,因此在更换备件板上一定要记录下原有的开关位置和设定状态,并将新板作好同样的设定,否则会产生报警而不能工作。

某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。

有些印制电路板是不能轻易拔出的,例如含有工作存储器的板,或者备用电池板,它会丢失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。

鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤之后再动手,以免造成更大的故障。

数控系统维修交叉换位法

当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意,不仅硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维的混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。

数控系统维修特殊处理法

当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、设备制造者软件、甚至还有使用者自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再开机,有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法

数控系统维修数控系统维修与故障的排除

这是排故的第二阶段,是实施阶段。

如前所述,数控系统故障的分析过程也就是故障的排除过程,因此数控故障的一些常用排除方法在上面的分析方法中已综合介绍过了,下边则列举几个常见数控系统故障做一简要介绍,供数控系统维修者参考。

数控系统维修电源

电源是维修系统乃至整个设备正常工作的能量来源,它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足,电网质量高,因此其电气系统的电源设计考虑较少,这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足,再加上某些人为的因素,难免出现由电源而引起的故障。我们在设计数控机床的供电系统时应尽量做到:

提供独立的配电箱而不与其他设备串用。

电网供电质量较差的地区应配备三相交流稳压装置。

电源始端有良好的接地。

进入数控机床的三相电源应采用三相五线制,中线(N)与接地(PE)严格分开。

电柜内电器件的布局和交、直流电线的敷设要相互隔离。

数控系统维修数控系统位置环故障

① 位置环报警。可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;位置控制建立的接口信号不存在等。

② 坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。

数控系统维修设备坐标找不到零点

可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接线开路;光栅零点标记移位;回零减速开关失灵。

数控系统维修设备动态特性变差

工件加工质量下降,甚至在一定速度下机床发生振动

这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的;对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态,应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。

数控系统维修偶发性停机故障

这里有两种可能的情况:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障,一般情况下数控系统断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的,如强力干扰(电网或周边设备)、温度过高、湿度过大等。这种环境因素往往被人们所忽视,例如南方地区将设备置于普通厂房甚至靠近敞开的大门附近,电柜长时间开门运行,附近有大量产生粉尘、金属屑或水雾的设备等等。这些因素不仅会造成故障,严重的还会损坏数控系统与设备,务必注意改善。

数控装置概述

数控装置是对机床进行控制,并完成零件自动加工的专用电子计算机。它接收数字化了的零件图样和工艺要求等信息,按照一定的数学模型进行插补运算,用运算结果实时地对机床的各运动坐标进行速度和位置控制,完成零件的加工。

数控装置数控系统的产生

数控系统是数字控制系统,简称(Digital or Numerical Control System),早期是由硬件电路构成的,称为硬件数控(Hard NC),1970年代以后,硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统(Computerized Numerical Control,简称CNC)。计算机数控系统是用计算机控制加工功能,实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制,它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。

数控装置数控系统的发展

随着科学技术的进步,特别是微电子技术和计算机技术的发展,使数控系统不断得到最新硬软件资源而飞速发展。各著名的数控系统生产厂家,平均每三年就有一种新型号数控系统产品诞生。数控机床的应用也从解决疑难零件加工、批量零件自动化生产,到进入家庭作坊,越来越广泛地应用到各种场合,同时也不断对数控系统的硬软件提出新的要求。要求有开放式结构的数控系统、适应技术发展和用户自己开发的功能。一些发达家和地区,如欧洲、美国、日本等,都相继进行开放式结构数控系统的研究和开发。

数控装置开放式结构数控系统

开放式数控系统的基本结构有硬件平台、软件平台、一个用户可扩展的硬软件空间和应用开发环境。

数控装置硬件平台

由数控系统生产厂提供,或是选择通用的标准模块,但其配置可由用户在较大范围内选择,如控制轴数、控制方式、各种外部设备等。

数控装置软件平台

由数控系统生产厂提供,或CNC软件开发商提供,它是系统的核心软件,即CNC、PLC的基本软件,同时提供好的用户开发应用软件的环境。

应用软件:用户在数控系统生产厂提供的硬软件平台基础上,开发专用软件、硬件,实现用户要求的控制功能。

雕刻机简介

在数控机床中,电主轴通常采用变频调速方法。主要有普通变频驱动和控制、矢量控制驱动器的驱动和控制以及直接转矩控制三种控制方式。

普通变频为标量驱动和控制,其驱动控制特性为恒转矩驱动,输出功率和转速成正比。普通变频控制的动态性能不够理想,在低速时控制性能不佳,输出功率不够稳定,也不具备C轴功能。但价格便宜、结构简单,一般用于磨床和普通的高速铣床等。

矢量控制技术模仿直流电动机的控制,以转子磁场定向,用矢量变换的方法来实现驱动和控制,具有良好的动态性能。矢量控制驱动器在刚启动时具有很大的转矩值,加之电主轴本身结构简单,惯性很小,故启动加速度大,可以实现启动后瞬时达到允许极限速度。这种驱动器又有开环和闭环两种,后者可以实现位置和速度的反馈,不仅具有更好的动态性能,还可以实现C轴功能;而前者动态性能稍差,也不具备C轴功能,但价格较为便宜。

直接转矩控制是继矢量控制技术之后发展起来的又一种新型的高性能交流调速技术,其控制思想新颖,系统结构简洁明了,更适合于高速电主轴的驱动,更能满足高速电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬间准停的动态特性和静态特性的要求,已成为交流传动领域的一个热点技术。

适用范围:

花岗岩、大理石、青石、砂岩等石材雕刻

花岗岩等硬质石材可以分层次雕刻至5mm

大理石、青石等可以一次雕刻至5mm

雕刻机系统分类

1、步进驱动器+步进电机

步进系统是目前市面上使用最多的驱动系统,最受欢迎的是三相混合式步进电机,约占90%以上的市场份额,究其原因是价格便宜,配上雷赛高细分驱动器后效果良好。但缺陷也比较明显,例如:共振、噪音、转速提高力矩降低、长时间工作容易丢步、电机温升过高等。

2、混合伺服驱动器+电机

混合伺服在国内的使用一直没有普及,究其原因有很多,国外的做混合伺服的厂家不多,而价格相对于交流伺服相比没有非常大的优势,只能在一些特殊的行业中使用。改进有:提高高速性能、减少发热,减少共振。

3、交流伺服驱动器+交流伺服电机

交流伺服在雕刻机的使用还是比较少的,主要原因是价格比较高,另外交流伺服的应用对于机床的结构、电器、控制系统、传动系统都有一定的要求,就像木桶原理一样,最短的那块板决定了木桶盛水的量,因些交流伺服一般都是应用于高端的机型。交流伺服具有:响应快、力矩大、高转速、高精度、发热少,持续长时间工作,齐全的报警系统等。缺点:不同的设备要用不同的伺服参数,调节参数要求高水平的技术工程师。

雕刻机应用分类

电脑雕刻机有激光雕刻和机械雕刻两类,这两类都有大功率和小功率之分。因为雕刻机的应用范围非常广泛,因此有必要了解各种雕刻机的最合适的应用范围: 1、胸牌:小功率激光雕刻机(刻章机)、大功率或小功率电脑雕刻机; 2、建筑模型:大、小功率电脑雕刻机; 3、金属(模具、章等)加工:大、小功率电脑雕刻机(大功率因每次切削量较多而省时); 4、水晶字制作:大功率激光雕刻机(50W以上),大功率机械雕刻机; 5、木材、有机玻璃、人造石等标牌制作:大功率机械雕刻机; 6、展示、展览模型制作:大功率、大幅面机械雕刻机;7、陶瓷、模坯、玉石、工艺品、摆件、挂件、电子治具、手板雕刻:大功率电脑雕刻机。

雕刻机主要分类

木工雕刻机

墓碑雕刻机

激光雕刻机

广告雕刻机

玉石雕刻机

石材雕刻机

圆柱雕刻机

雕刻机(4张)

模具雕刻机

微型雕刻机

PCB线路板雕刻机

金属雕刻机

玻璃雕刻机

模具雕刻机

雕刻机主要应用

广告业、工艺业、模具业、电子工业、建筑业、印刷包装业、木工业、装饰业、墓碑业、水晶产品业等。

雕刻机雕刻耗材

亚克力有机板、PVC板、芙蓉板、双色板、木工板、密度板、大理石、防火板、橡胶板、玻璃,水晶等。

雕刻机业务对象

广告公司、装潢公司、酒店、宾馆、商场、学校、医院、办公楼、娱乐场所、洗浴中心、集团、企业、行政机关等。

雕刻机日常保养

连续运行时间每天10小时以下,保证冷却水的清洁及水泵的正常工作,绝不可使水主轴电机出现缺水现象,定时更换冷却水,以防止水温过高。冬季如果工作环境温度太低可把水箱里面的水换成防冻液。

每次机器使用完毕,要注意清理,务必将平台及传动系统上的粉尘清理干净,定期(每周)对传动系统(X、Y、Z三轴)润滑加油。(注:X、Y、Z三轴光杆用机油进行保养;丝杆部分加高速黄油;冬季如果工作环境温度太低,PRTT滚珠丝杠、光杆(方形导轨或圆形导轨)部分应先用汽油进行冲洗清洁,然后加入机油,否则会造成机器传动部分阻力过大而导致机器错位。)

对电器进行保养检查时,一定要切断电源,待监视器无显示及主回路电源指示灯熄灭后,方可进行。

雕刻机使用三个月左右要对紧固件进行检查,龙门两侧的连接螺丝、丝杠螺母的紧固螺丝、两侧电机的紧固螺丝进行紧固。

雕刻机故障分析

雕刻机报警故障

超程报警,表示机器在运行过程中已达到极限位置,请按以下几个步骤检查:

所设计的图形尺寸是否超出加工范围。

检查机器电机轴与丝杠连接线是否松动,若则,请上紧螺丝。

机器与计算机是否正确接地。

当前坐标值是否超出软限位数值范围。

雕刻机超程报警和解除

超程时,所有运动轴均被自动设置在点动状态,只要一直按住手动方向键,当机器离开极限位置(即脱离超程点开关)时随时恢复连接运动状态.

移动工作台时注意移动的方向,必须远离极限位置.

软限位报警需在坐标设置中可将XYZ清零

雕刻机非报警故障

1、重复加工精度不够, 按第一条第二项检查.

2、电脑运行,机器不动,检查电脑控制卡与电器箱连接头是否松动,若则,插紧,并上紧固定螺丝.

3、机器在回机械原点时找不到信号,按第2条检查.机械原点处接近开关失灵.

雕刻机输出故障

1、不输出,请检查计算机和控制箱是否连接好.

2、打开雕刻管理器的设置里查看空间是否已满, 删除管理器内不用的文件.

3、信号线接线是否松动,仔细检查各线路是否连接.

雕刻机雕刻故障

1、是否各部位的螺丝松动.

2、检查自己处理的路径是否正确.

3、是否文件太大导致计算机处理错误.

4、增减主轴转速,以适应不同的材料(一般为8000-24000)

5、拧松刀夹头,将刀转个方向夹紧,把刀放正,以免雕刻物体不光洁.

6、检查刀具是否有损,换上新刀,重新雕刻.

雕刻机应用行业

广告及礼品制作业:用于雕刻各类双色板标牌,有机玻璃、梵特石门牌、三维告示牌、装饰礼品、灯箱片双色人雕像、浮雕奖章、 嵌墙式灯屋、光导板雕灯屋、有机板浮雕立体门头等。

2、模具行业:雕刻钮扣浮雕模,印刷烫金模、注塑模、吹塑模、冲压模、眼睛模等。

3、烟草行业:用于包装烟盒防伪标志,模板制作及卷烟字轮制作。

4、印刷电路板(PCB)品开发中的电路制作,钻孔铣槽等。

5、汽车工业:轮胎模具车灯模具及装饰品模具加工。

6、造币业:印钞水印防伪模具及硬币模具制作。

7、包装业:箱包烫金,纸箱包装胶字模制作。

8、模型制作业:制作沙盘模型,房屋模型等。

9、制作各种员工胸牌、各类门牌、招示牌。

10、印章业:各类字体各类材质的印章雕刻

11、造船业:船舱板平面布置及标牌雕刻。

12、机械加工业:刻度盘字轮及标尺刻制。

13、木器业:用于浮雕图案设计及制作。

14、照相机光圈变焦零件及刻度加工。

15、水箱压缩机阀板等复杂零件加工。

16、液压泵轴子定子封油槽具加工。

17、电火花加工机床电板雕刻加工。

18、印刷行业:用于凹凸板制作。

19、手表表布告表壳模具制造。

20、糕点模制作等,有胜枚举。

21、高尔夫球头字及线加工。

22、砚头艺术雕刻加工。

23、摩托车变速杆加工。

24、保龄球球面刻字。

25、装饰制品雕刻。

26、首饰精细雕刻。

27、卫浴龙头雕刻。

28、鞋底模加工。

29、烟具雕刻。

雕刻机性能特点

配备进口双螺母丝杠。

采用对断点记忆方式,保证可在意外(断刀)或隔天情况下加工。

独特的多个工件加工原点的保存方式。

大功率切割不仅使雕刻精细无锯齿,还能使底面平整光滑、轮廓清晰。

本机非常适合建筑模型,标识业,学校,企业事业单位使用

用于玻璃雕刻,雕刻厚度在5MM以上

雕刻机使用范围

雕刻机木工雕刻机

木工雕刻机可应用于家具行业、家具装饰行业、木工装饰行业、乐器行业、木制工艺 品行业,本机适用于大面积板材平面雕刻、实木家具雕刻、实木艺术壁画雕刻、实木雕刻、密度板免漆门雕刻、厨窗门雕刻。是家具装饰行业换代产品。

木制工业品:如缝纫机台面、电器机柜面板、体育用品器材等。

模具行业:可雕刻各种模具,木模,航空木模,螺旋桨,汽车泡沫模具。

乐器行业:可雕刻乐器三维曲面,外型切割。

雕刻机广告雕刻机

随着人们对广告雕刻机的认识和掌握,应用范围和应用水平也会逐步提高,如广告业、 印章业、工艺礼品业、艺术模型业、木器加工业、模具业等等。可加工的材料包括亚克力、双色板、PVC、ABS板、石材、仿石

材、金属、铝塑板等各种材料。

广告行业:雕刻、切割各类标牌、座标牌、大理石、铜、字模、字型,各类标志、商标等金属材料。

工艺品行业:工艺品、纪念品上刻制各类文字、图形、 铁艺术品雕刻、刻度盘。

模具加工:建筑模型、实物模型、烫金模、电机、高周波模、微量射出模、鞋模、徽章、压花模具,饼干、巧克力、糖果模具。

印章行业:可在牛角、塑料、有机板、木头、储置垫等材料上方便地刻制印章。

雕刻机用途及适用材料

剪纸、贺卡等纸品工艺切割及大理石、花岗岩、玻璃、水晶等装饰材料雕刻标记。

激光绣花其工作原理就是通过激光器发射的高强度激光,由先进的振镜控制其运动轨迹,在各种布匹面料上雕花打孔,创造出时尚、引领潮流的效果来。它同绣花机绣出的效果有着本质的不同。

首先,从图案视觉上来看,绣花机是将一根根不同颜色的线缀在服装面料的表面上,由色块组合成图案;而“激光绣花”则是根据服装面料的底色来处理的,通过激光控制系统的分层办法,在同一色泽的面料上“绣”出布料底色里深浅不一、具有层次感的过渡颜色来。这种蕴藏在面料底色中的自然过渡色系,是任何设计师都无法调配的,具有独特的、自然的、质朴的风格。

其次,从表现形式上看,绣花机由于它的工作特点所限制,对单线条精细的、大幅面的图案是无法连续表达的;而“激光绣花”由于它的光束纤细、运动高速、又可连续雕刻,所以正好与绣花机互补。今夏刚刚流行的激光镂空图形女装,用激光打孔的方式直接组成图形别有一番效果,虽然加工的单价都提高到十至二十元,但还是供不应求。时尚的产品必须要有新意,才能流行。目前我们还将这种技术应用到牛仔加工行业,在牛仔服上制作影像、花形、猫须等多种效果,激光漂白凭着高效、节能、无污染等优势,相信在不久的将来会逐渐取代牛仔喷砂这道工艺。

双色板雕刻,石材雕刻机用途及适用材料:

1、主要用于大型吸塑字切割。有机玻璃雕刻切割,标牌雕刻,水晶,奖杯雕刻,授权牌雕刻等。

2、工艺品行业:木质、竹片、象牙、骨头、皮革、大理石、贝壳等材料上雕刻精美图案和文字。切割、雕花镂空等工艺加工。制衣、内衣、家饰、手套、手袋、鞋、帽、玩具及车花行业的切割、雕刻。

3、皮革服装加工业:真皮、合成皮、人造革、布料、皮毛上进行复杂文字图形雕刻。

4、模型行业:制作沙盘建筑模型及飞机航模等。多层板切割等、ABC板切割。

5、包装行业:雕刻印刷橡胶板、塑料板、双层板、刀模切刀板等。

6、产品标识业:设备铭牌、产品防伪打标等。

木质材料采用激光雕刻机的技术方法

1、原木(未加工的木材)

木头是迄今为止最常用的激光加工材料,很容易雕刻和切割。浅色的木材象桦木,樱桃木或者枫木很容易被激光气化,因而比较适合雕刻。每种木材标牌制作都有自身的特点,有的致密一些,如硬木,在雕刻或切割时就要用更大的激光功率。我们建议雕刻不太熟悉的木材前,要首先研究雕刻特性。

2、胶合板

在胶合板上雕刻其实与在木材上雕刻没有太大的区别,只是有一点要注意,雕刻深度不可太深。切割后的胶合板边缘也会象木材那样发黑,关键要是看胶合板是使用那种木材制造的。

木材雕刻

一般来讲,在木材上的雕刻通常是阴雕,且激光打标机深度一般要求较深。这样功率一般设置较高,如遇到较硬的木材可能会使雕刻后的图形颜色变得较深。如想使颜色浅一些,可提高雕刻速度,试着多雕几遍。某些木材在雕刻时会产生一些油烟附在木头表面,若木材上已刷有油漆可用湿布将其小心擦去,如果未上漆可能会擦不干净,造成成品表面污损。

木材切割

激光雕刻机切割木材的深度一般不深,最大切割深度要看木的材料和激光的功率,如要切割很厚的木材,可放慢切割速度,但是可能会造成木材的燃烧。具体操作时可尝试一下使用大规格镜片,并采用重复切割的方法。

着色

木材雕刻后一般会有一种被烧灼的感觉,同木底色相配具有一种原始的艺术美,其颜色的深浅主要看激光功率和雕刻速度。但有些木材通常是质地较软的那种,无论怎样你也无法改变其颜色(如桦木)。对成品的着色,可使用丙烯颜料。

雕刻机选购

雕刻机明确工作性质

不要以为买一台雕刻机就可以干所有的话,厂家把雕刻机分为各种规格型号,为的就是对付各种不同的加工任务。例如您买一台模具级的雕刻机去雕双色板,或买一台大型雕刻机来雕印章,这都造成巨大的浪费,而且也不会获得好的效果。同样您买一台广告级的雕刻机去做模具,则可能根本不能胜任。所以您在购机前,一定要向销售人员充分说明看书要做的工作内容,包括加工工件的大小、材料的材质、材料的厚度、重量、最终雕刻效果及要求等等。

雕刻机选择合适机型

小型广告招牌店初次购机,主要制作立体字灯牌、水晶字、双色板、胸牌等用途的,应选购广告级的。但还应在机器配置上进一步细化,如主要做双色板,就一定要配置浮动刀头,因为它能保证在大版面双色板上雕刻时刻字深浅一致;但主要用来锯有机玻璃水晶字的,应该选配800W以上大功率的主轴,否则用小功率高精度的主轴长期干重活,就会加速轴承磨损、损失精度。一般来说,雕刻机幅面小于600mm以下,不适于用来雕刻双色板等精细的活,而更适用于锯字,做一些大型牌匾;幅面在600mm左右的属于通用型雕刻机,既可用作双色板之类的细活,又可用作锯字之类的粗活。

对于需加工柱面或其它异型工件的,由于需要加装一些工夹具或旋转坐标轴,这就要求Z轴立柱高,台面至刀头间空间大,因此可选用专用机。如果是印章店专门刻印章,则可先配印章雕刻机:雕刻皮章、原子印用激光雕刻机最好,而雕铜章、玉石章、牛角等材料的印章,则用6070,两者结合,则各种材料通吃。

雕刻机购前试雕

在购买雕刻机之前,为了保证您的投资回收,应让销售人员或由您自己动手操作,对您最常做的活进行试雕。同时计算工效,观察效果,充分测试机器性能,真正做到心中有数。

雕刻机签定合同

在决定购买之后,首先要做的事就是与销售商签订合同,合同应注明购买的机型、配置、价格、交货时间及交货方法、培训方法、保修条款及付款方式等要素。

合同签订后,通常应按合同规定交纳一定的订金(有现货的除外)。

交货及培训雕刻机到货后,一般由技术人员上门进行开箱验机,在通电后,应仔细检查外观是否受损,在运输中是否受到冲击造成损坏。如完好无损,再对照合同用随机说明书清点机器配置用随机附件。由技术人员进行机器安装(包括硬件安装、拆除固定件、安置机台、接驳电源用各种电缆、软件安装、配置电脑、安装选购的雕刻软件)。

安装完毕,用厂方提供的测试图档对机器进行雕刻测试。如正确完成雕刻测试,则交货验收完毕。

雕刻机使用中可能产生的问题及售后服务

1).保证使用环境

雕刻机为高科技机电一体化设备,对工作环境有一定的要求;

避开强电、强磁等严重影响雕刻机信号传输的设备。如:电焊机、发射塔等。

使用三芯电源,保证良好的接地,减小干扰。

电压要求平稳,避免大的起伏波动,最好使用稳压器。

机器不可在强酸、强碱的环境中长时工作。

2).保养和维护

雕刻机多用于从事加工业务,加工产生的粉沫、灰尘较多。使用中要注意保持丝杆、光杆等部件的清洁和润滑,及时打扫积尘并向传动部件加油;操作人员要及时清扫、加油、严禁带电拔插。

3).软件使用问题

雕刻机有众多的软件可供使用,如:文泰雕刻、Casmate-pro、Caxa、 Mastercam、Artcam、Smartcam、Type3等。为达到你的雕刻要求,请选用正确的操作软件。

4).加工问题

1、加工工艺的合理性

加工精度除靠雕刻机来保证外,合理的加工工艺也很重要。为了保证加工的精度,请注意加工工艺的合理性。

2、刀具使用

因刀具本身的制造工艺和精度影响加工精度,因此,在加工时请选择适于加工的刀具。

3、操作人员

操作人员的熟练程度和责任心也对加工精度影响巨大。

4、机器的磨损

雕刻机在使用过程中磨损是不可避免的,随着使用时间的推移,机器磨损会使机器的精度有所降低。

雕刻机工作原理

电脑雕刻机 由计算机,雕刻机控制器,雕刻机主机三部分组成。工作原理:是通过计算机内配置的专用雕刻软件进行设计和排版,并由计算机把设计与排版的信息自动传送至雕刻机控制器中,再由控制器把这些信息转化成能驱动步进电机或伺服电机的带有功率的信号(脉冲串),控制雕刻机主机生成X,Y,Z三轴的雕刻走刀路基径。同时,雕刻机上的高速旋转雕刻头,通过按加工材质配置的刀具,对固定于主机工作台上的加工材料进行切削,即可雕刻出在计算机中设计的各种平面或立体的浮雕图形及文字,实现雕刻自动化作业。

雕刻机操作培训

雕刻机理论基础

培训工作必须从理论培训工作开始,操作人员必须在理论考核通过的情况下方可进行实际操作培训。若理论培训没有通过,则坚决不能进行操作培训。

雕刻机使用问题

在理论培训以后,必须进行刀具的培训。操作人员能对常见刀具、雕刻电机转速、行进速度、注意事项等,必须清楚,操作人员必须熟悉刀具的应用。

雕刻机材料的应用范围

操作人员必须熟悉各种材料的应用范围,熟悉不同的材质,不同的厚度、不同的成品大小等。熟悉不同的材料的不同雕刻方式。

雕刻机软件的操作

在通过以上培训后方可进行软件培训。软件的培训主要集中在用户应用的领域;对于用户不需要的方面可依据培训手册自学。软件的要求为:软件的各种排版、各种的操作、路径的生成、能迅速找出路径的错误等。

雕刻机机器操作培训

在经过以上的各种培训以后,经过培训人员的讲解和操作人员的理解考核:对操作人员进行操作安全和操作注意事项的培训,由被培训人员在操作安全注意事项上签字认可后,操作人员方可进行机器操作培训。

雕刻机注意事项和保养

雕刻机常见故障

1、主轴电机短路、坏轴承、断转子、转子滑丝等

2、限位开关和限位开关线易坏

3、Z轴608轴承容易坏和联轴器拉开经常导致Z轴扎刀或者深浅不一

4、水泵容易响或不出水

5、圆规半年以后容易出现滑痕

6、Z轴丝杠时间长了会出现走动噪音大,上下走的时候经常卡

7、Z轴和Y轴防尘不好土太多

8、X轴和Y轴的丝杠螺母容易掉,机器顶丝容易松

9、变频器容易短路,步进电机容易不转,断轴、上下有间隙

使用雕刻机应该注意安全用电

10、雕刻机电脑信号无法传送

造成的原因:

1)软件参数设置不正确

2)机器与电脑没有联机

3)电脑串口有问题

4)软件传输速率与雕刻机波特率设置不一致

解决方法:

1)重新设置参数

2)按“脱机”键,使脱机灯灭

3)使用另一串口

4)重新设置波特率

1、接地装置和接零装置

接地装置由接地体和接地线(包括地线网)组成。接零装置由接地体和零线网(不包括工作零线)组成。凡埋设在地下与土壤有紧密接触的金属管道(流经可燃或爆炸性介质的管道以及水管除外)、建筑物的金属桩及直接埋设在地下的电缆金属外皮(铝外皮除外)等,均可作为自然接地体使用。人工接地体可采用钢管、圆钢、角钢及扁钢等制成。一般情况下,接地体宜垂直埋设,垂直接地体的深度以2.5米左右为宜。垂直的人工接地体通常不少于两根,相互间的距离以2.5-3米为宜。多岩石地区,接地体可水平埋设,埋设深度通常不应小于0.6米。在地下的接地体不应涂漆。

2、钢质接零线、接地线及接地体的最小尺寸

材 料 种 类

地 上

地 下

室 内室 外

圆钢,直径(毫米)

5

6

8

扁钢

截面(平方毫米)

24

48

48

厚度(毫米)

3

4

4

角钢,厚度(毫米)

2

2.5

4

钢管,壁厚(毫米)

2.5

2.5

3.5

3、铜、铝接零线及接地线的最小截面

线

铜 (平方毫米)

4

1.5

铝 (平方毫米)

6

2.5

4、其它

接地线和接零线截面的安全载流量,最好不低于相线的二分之一。在地下,不得采用裸铝导体作接地体、接地线或接零线。通常,电气设备的接地装置不可与防雷接地装置混用,而且两者应相距3-5米以下,以免雷击时电气设备上呈现危险电压。

雕刻机机械原理

雕刻机多种数据输入模式根据需要游刃有余。它可以兼容以色列的Castmate、英国的ArtCAM、法国的Type3、北京文泰等国内外先进的雕刻软件,还可以兼容精雕机ENG格式的JD软件。

雕刻机圆弧优化指令能根据加工工件的特点自动消除速度振纹。传统的CNC控制系统常常存在以下问题:曲线速度比直线速度慢,曲线精度比直线差,做三维浮雕时机器抖动非常厉害且速度慢,精度差等。本控制系统的应用彻底解决了这一难题,既提高了加工效率(加工时间可缩短30%-300%),又可以消除速度振纹,提高加工质量。

雕刻机采用加宽高精度圆柱形直线导轨,稳定性好,精度高。加工行程大于160毫米,高于其他设备,特别适合制作吸塑模具,承揽半成品加工等,使得工作不像其他雕刻机那样仅仅局限对PVC,亚克力等加工。

雕刻机在加工过程中,可以动态调整加工深度。在加工过程中,可以动态调整加工速度和入刀速度。雕刻机完全由卡特自行设计的嵌入式CNC控制器,可在恶劣环境中使用。工业标准的总线结构设计,保证控制系统稳定可靠。

雕刻机机械参数

雕刻机参数的修改:厂商参数修改,

工作台行程:(根据机器型号而定)

系统参数:在默认的基础上再将前四项都选中。

电机参数:如果三轴全是丝杠传动的机器,驱动器是16细分的状态下,如果丝杠导程是10则电机参数为0.00625,如果导程是5则电机参数为0.003125;如果X、Y轴为齿条传动,Z轴为丝杠传动的机器,X、Y轴的电机参数都为0.0098175,Z轴参数根据丝杠导程来定,如果导程是10则电机参数为0.00625,如果导程是5则电机参数为0.003125。

起跳频率:300

Z轴最大速度:此参数可以根据加工材料的硬度来设定,材料越硬数值应该越小。一般在1000-2500之间。

单轴加速度 :600

弯道加速度:800

雕刻机机械购买

售后服务

激光雕刻机的激光管,反射镜片都是消耗品,有一定使用寿命,到期之后需要更换。这就需要厂家提供有力的售后服务保证,可以及时的提供这些耗材。 有些用户为了贪图便宜,从一些小厂以很低的价格购买激光雕刻机,半年以后,激光雕刻机需要更换激光管,和厂家一联系,发现人去楼空。

产品质量

同样是一台激光雕刻机,采用的零部件却不一样,下面举例说明:

(1)雕刻机有两种电机:一种是步进电机,关系到激光雕刻机的雕刻精度,有的厂家选择的是进口步进电机,有的是合资厂生厂的步进电机,有的是杂牌电机;另一种是伺服电机,转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性。

(2)激光镜片:关系到激光雕刻机的功率大小,分进口镜片,国产镜片,国产镜片里面又分采用进口材料生产的和采用国产材料生产的两种,价格差距很大,使用效果和使用寿命差距也很大。

(3)激光管:这是激光雕刻机的心脏。由于进口激光管的价格昂贵,一般都在几万元,所以大部分国产激光雕刻机都采用国产激光管。国产的激光管也是良莠不齐,价格差距很大。好的激光管使用寿命一般在3000小时左右。

(4)机械装配质量:有的厂家为了降低成本,采用很薄的铁皮制作机器外壳,用户一般看不出来,可是时间一长,机架会发生变形,影响激光雕刻机的雕刻精度。好的激光雕刻机应该采用框架结构,使用优质型钢焊接而成,并用优质冷轧钢板来制作机壳。用户购买机器时候,看看是否使用框架结构及机壳铁皮的厚度、强度就能发现质量的好坏。

雕刻机机械维修

雕刻机不能正常工作时,可能是其内部元件出了问题或者是其他方面的原因,下面就经常出现的问题大体的介绍一下。

三轴中有一轴不能动。此时检查一下相应轴所对应的驱动块是否损坏。检查方法可使用替换法:将不动轴所对应的航空插头拔下,插在其他能动轴所对应的驱动上。如果交换后不动轴走动正常,则可说明该轴所对应的驱动块已损坏,需要更换好驱动块;如果不动轴还是不行,就说明电缆线或电机有故障,需要更换电缆线或者电机。

三轴均不能动。此时检查一下三轴航空插头是否已和控制箱连接好、控制箱电源是否已打开、数据线是否和控制箱和电脑主机中控制卡连接好。如果以上都正常,则请和厂方联系。

主轴不能正常运转。此时检查一下变频器LED显示屏显示的错误代码(参见变频器说明书错误代码项)。

主轴电机常见故障和处理:

电机发烫,检查水泵是否工作、循环水是否正常;电机没劲,检查电机线是否缺相、电缆是否短路;电机声音异常,检查电机是否超负荷运转、电机是否内部故障(请与厂商联系);电机反转,检查电机线是否缺相、是否将输出UVW端任意调换两端。

一:雕刻机一轴或三轴不走动或走动不正常

控制卡松动或故障。

相对应的轴的驱动器故障。

相对应的轴步进电机故障。

相对应的连轴器断裂或松动。

相对应的丝杆断裂或丝杆螺母出现故障。

相对应的轴的滑快出现故障。

驱动器细分数、电流、与软件中设置不一样。

二:雕刻机z轴失控

控制卡松动或故障。

静电干扰。

z轴马达线故障

文件路径有误

变频器干扰

电脑系统有问题或有病毒

操作失误

三:错误

控制卡松动或故障

驱动器故障

步进电机故障

静电干扰

马达线故障

数据线故障

路径有误

连轴器断裂或松动

加工速度太快

电脑系统问题或病毒

四:雕刻深浅不一

控制卡松动或故障

步进电机故障

驱动器故障或电流细分与软件设置不一致

z轴马达线故障

主轴电机故障

变频器干扰或数据设置有误

静电干扰

电脑病毒或系统问题

五:乱刻

控制卡故障

变频器干扰

文件路径有误

静电干扰

软件设置有问题

驱动器故障或电流细分设置有误

数据线故障

电脑有病毒或系统问题

六:雕刻机洗底不平

主轴与台面不垂直。需校正

刀具有问题

控制卡有问题

七:雕刻机不能正常回机械原点

方向相反

控制卡故障或松动

限位开关或数据线故障

驱动器故障

步进电机故障

八:雕刻机雕刻线条较宽怎么办?

解决方法:

调整聚焦管的焦距

正确调节电流

九:雕刻机电脑信号无法传送

造成的原因:

软件参数设置不正确

机器与电脑没有联机

电脑串口有问题

软件传输速率与雕刻机波特率设置不一致

解决方法:

重新设置参数

按“脱机”键,使脱机灯灭

使用另一串口

重新设置波特率

十:雕刻机声音异常

造成的原因:

小车与导轨行进路线中有阻挡物

小车脱离导轨

原点坐标设置不合理

文件实际版面过大

解决方法:

去掉阻挡物

扶正小车

修改原点坐标

修改文件

十一:雕刻机空刻

原因:

光路偏移

激光电源损坏

有关电路或线路损坏

激光管损坏或老化

电流表损坏

解决方法

参照说明书、调整光路

更换激光电源

更换电路或线路

更换激光管

更换电流表

十二:雕刻机不雕刻的相关疑问

可能造成的原因

电源是否为AC220V50Hz

是否通电

是否打开开关

是否已用串行线将电脑的串行口和雕刻机连接起来,连接是否稳当

软件的输出端口设置是否与实际连接一致

是否发送正确数据格式给雕刻机

解决方法

插上雕刻机电源,打开开关

按下开始按钮,发送含有想要雕刻内容的合法文件

重新启动计算机和雕刻机

十三:打开软件时,电脑提示“打开卡失败,请检查卡”的提示.

解决方法:

1. 检查板卡的驱动程序有没有装好,或把板卡换一个PCI插槽;

2. 把两根数据连接线重新安装,检查有没有断针的现象;

3. 板卡有问题,更换板卡.

十四: 打开软件时提示:三轴报警,初始化错误四号.

解决方法:

检查电脑与机器的两根数据线有没有接好;

检查控制箱内的转接板的保险丝是否烧掉,换保险丝;

检查5V12V电源是否正常供电.

十五: 雕刻时出现错位,或尺寸不对.

解决方法:

检查雕刻软件的路径正确与否;

检查丝杆的间隙大小及光杆的紧固螺丝有没有松动;

检查软件参数的设置正确与否.

检查地线是否接好

电脑是否有病毒

十六: X轴行走某段时Z轴不抬刀,按向上走却向下走.

解决方法:

检查Z轴马达是否正常运行,功率及驱动器电流的大小;

检查Z轴马达线是否有接触不良或中间断的情况.

十七: 主轴电机不转或反转.

解决方法:

检查变频器的参数的设置;

变频器的信号线是否接反,将变频器上接电机的三根线任意两根互换.

检查连接变频器与控制箱的线是否接触良好

在变频器接线完好的情况下,电机不转则电机坏

十八: 出现砸刀现象.

解决方法:

Z轴马达功率不够,联轴器松动;

Z轴驱动器的电流过小,或信号线接错.

检查Z轴电机线是否插好

十九: 打开软件开机时,出现轴关闭.

解决方法:

驱动器的问题或电脑输出信号线接触不良;

马达线接触不良.

检查软件中设置的参数是否正确

二十: 雕刻过程中出现限位现象.

解决方法:

检查雕刻路径是否超过雕刻范围;

软件中参数设置的软限位.

二十一: 开机时机器不通电.

解决方法:

检查启动按钮线是否接好及按钮是否烧坏;

检查交流接触器是否短路或烧坏.

检查急停开关是否开启

检查保险丝是否烧坏

二十二:按钮运动时轴只往一个方向走.

解决方法:

检查光耦线是否正常工作及其线路是否接触好;

检查电机线路是否有虚焊.

二十三: 发送软件不能正常打开,雕刻的东西出现畸形.

解决方法:

重新安装新系统及软件;

检查X,Y轴丝杆及螺丝是否松动;

雕刻刀具有问题

雕刻机刀具安装

如何快速正确的的安装雕刻机的刀具?雕刻机刀具安装正确了,雕刻出来的图案才能精度更高,而且刀具在使用过程中也不易折断,如何快速正确的安装雕刻机的刀具呢?以下五点步骤,希望能对各位有所帮助。

1 夹头上开有许多缝隙,每次装夹刀具前,需要用汽油或WD40清洗剂将夹头擦洗干净,并检查、清除夹头缝隙内的残渣

2 夹头与轴的配合靠轴端锥孔接触,若接触不好,刀具不易装正,要保证锥面有良好的接触。上刀之前必须用汽油或WD40清洗剂将轴锥面擦洗干净

3 将夹头放入压帽内,轻轻转动夹簧,待压帽偏心部分凹入夹头槽内,沿箭头方向均匀用力推动夹头,即可装入压帽内

4 夹头与压帽一起安装在机床主轴上,把刀具圆柱柄部擦净后装入加持孔内,确认夹头和刀具放正后,用手将压帽拧到位。再使用扳手均匀用力拧紧压帽,直到刀具夹牢为止方可使用

5 松刀时用扳手反方向拧压帽,如果需换夹头时,松开压帽带出夹头及刀具,卸下刀具,沿箭头方向用力推动夹头,使其推出,然后根据需要换上其他孔径的夹头即可。

数控铣床设计基本信息

出版社: 化学工业出版社; 第1版 (2006年7月14日)

丛书名: 现代数控

ISBN: , 9787502579401

条形码: 9787502579401

商品尺寸: 26.1 x 18.5 x 0.7 cm

商品重量: 299 g

ASIN: B001149D16

数控车床设计内容简介

本书较为详细地介绍了概述、主传动系统、进给伺服系统、数控车床的辅助装置、车床数控系统等内容。

本书为《现代数控机床结构及设计丛书》之一。全书较为详细地介绍了数控车床各组成部分的结构和工作原理,特别对主传动系统和进给传动系统的设计、数控系统的软硬件结构及典型数控系统应用、数控车床的辅助装置及普通车床的数控化改造做了较为详细的阐述,并融入了相关的设计实例。在编写过程中力求理论性与实践性、实用性与先进性的协调统一。 本书可供从事数控机床设计及应用的工程技术人员参考,也可作为大专院校相关专业课程的教材或参考书。

铣床发展历程

铣床最早是由美国人E.惠特尼于1818年创制的卧式铣床。为了铣削麻花钻头的螺旋槽,美国人J.R.布朗于1862年创制了第一台万能铣床,是为升降台铣床的雏形。1884年前后出现了龙门铣床。20世纪20年代出现了半自动铣床,工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。

1950年以后,铣床在控制系统方面发展很快,数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后,微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用,扩大了铣床的加工范围,提高了加工精度与效率。

随着机械化进程不断加剧,数控编程开始广泛应用与于机床类操作,极大的释放了劳动力。数控编程铣床将逐步取代人工操作。对员工要求也会越来越高,当然带来的效率也会越来越高。

铣床主要分类

铣床按布局形式和适用范围加以区分

铣床

1.升降台铣床:有万能式、卧式和立式等,主要用于加工中小型零件,应用最广。

2.龙门铣床:包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床,均用于加工大型零件。

3.单柱铣床和单臂铣床:前者的水平铣头可沿立柱导轨移动,工作台作纵向进给;后者的立铣头可沿悬臂导轨水平移动,悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型零件。

4.工作台不升降铣床:有矩形工作台式和圆工作台式两种,是介于升降台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣床。其垂直方向的运动由铣头在立柱上升降来完成。

5.仪表铣床:一种小型的升降台铣床,用于加工仪器仪表和其他小型零件。

6.工具铣床:用于模具和工具制造,配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件,还可进行钻削、镗削和插削等加工。

7.其他铣床:如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等,是为加工相应的工件而制造的专用铣床。

铣床按结构分

(1)台式铣床:小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。

(2)悬臂式铣床:铣头装在悬臂上的铣床,床身水平布置,悬臂一般可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动,铣头沿悬臂导轨移动。

(3)滑枕式铣床:主轴装在滑枕上的铣床。

(4)龙门式铣床:床身水平布置,其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上,可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动,工作台可沿床身导轨纵向移动,用于大件加工。

(5)平面铣床:用于铣削平面和成形面的铣床。

(6)仿形铣床:对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。

(7)升降台铣床:具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床,通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。

(8)摇臂铣床:摇臂铣床亦可称为炮塔铣床,摇臂铣,万能铣,机床的炮塔铣床是一种轻型通用金属切削机床,具有立、卧铣两种功能,可铣削中、小零件的平面、斜面、沟槽和花键等。

(9)床身式铣床:工作台不能升降,可沿床座导轨作纵向、横向移动,铣头或立柱可作垂直移动的铣床。

(10)专用铣床:例如工具铣床:用于铣削工具模具的铣床,加工精度高,加工形状复杂。

铣床按控制方式分

铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。

铣床铣刀分类

要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。

铣刀按用途区分有多种常用的型式:

①圆柱形铣刀:用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上,按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少,刀齿强度高,容屑空间大,适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。

②面铣刀:用于立式铣床、端面铣床或、龙门铣床、上加工平面,端面和圆周上均有刀齿,也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。

③立铣刀:用于加工沟槽和台阶面等,刀齿在圆周和端面上,工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时,可轴向进给(通常双刃立铣刀又被称之为“键槽铣刀”可轴向进给)。

④三面刃铣刀:用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。

⑤角度铣刀:用于铣削成一定角度的沟槽,有单角和双角铣刀两种。

⑥锯片铣刀:用于加工深槽和切断工件,其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦,刀齿两侧有15’~1°的副偏角。此外,还有键槽铣刀 燕尾槽铣刀 T形槽铣刀和各种成形铣刀等。

铣刀的结构分为4种:

①整体式:刀体和刀齿制成一体。

②整体焊齿式:刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成,并钎焊在刀体上。

③镶齿式:刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头,也可以是焊接刀具材料的刀头。刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式;刀头在夹具上单独刃磨的称为体外刃磨式。

④可转位式:这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。

铣床检验事项

检验标准

主要有:GB6477.9-86《金属切削机床术语铣床》,ZBJ54017-89及JB/T5599-91《升降台铣床参数及系列型谱》,GB3933-83《升降台铣床精度》,JB/T2800-92《升降台铣床技术条件》,ZBJ54014-88《数控立式升降台铣床精度》,ZBJ54015-90《数控立式升降台铣床技术条件》,JB3696-84《摇臂铣床精度》,JB/T3697-96《摇臂铣床技术条件》,JB/T2873-91、JB/T5600-91《万能工具铣床参数及系列型谱》,JB/T2874-94《万能工具铣床精度》,JB/T2875-92《万能工具铣床技术条件》,JB/Z135-79《床身铣床参数及系列型谱》,GB3932-83《床身铣床精度》,ZBJ54010-88《数控床身铣床精度》,JB/T3027-93《龙门铣床参数》,JB/T3028-93《龙门铣床精度》,JB/T3029-93《龙门铣床技术条件》,JB3311-83,JB/Z195-83《平面铣床参数及系列型谱》,JB3312-83《平面铣床精度》,JB/T3313-94《平面铣床技术条件》,ZBJ54013-88《刻模铣床参数》,JB/GQ《立体仿形铣床参数》,JB/GQ《立体仿形铣床精度》,JB/GQ《立体仿型铣床技术条件》,ZBJ54007-88《立式立体仿形铣床精度》,JB/T7414-94《立式立体仿形铣床技术条件》等。

检验项目相关标准检验项目与其他金属切削机床大体相同,专用标准包括精度和性能,大体可概括为:安装刀具的孔(或心轴)的精度,刀架、滑枕(或摇臂)工作台的精度,安装刀具与工作台的相互位置精度,对规定工件的加工精度等。检验还须参照JB2670-82《金属切削机床检验通则》,出口产品不得低于一等品。

铣床操作规程

铣床专用铣床操作规程

适用机型:

1、龙门铣床:X245(A662),X209(6642),X2010,X2012A,FRM5,6642H1,92001。

2.双柱铣床:FX03,Γф564H1,Γф273-11A,ΓФ535H2,ΓФ459,ΓФ544H1,ΓФ571H1,ΓФ529H1,FXZ-001,ΓФ462C1。铣床

3.单柱铣床:ΓФ447H1,ΓФ456H1ΓФ458H1,ΓФ461HXΓФ458C,ΓФ459C1,ΓФ459HX。

4.平面仿形铣床:XB4326,XF736,ЛP-90A。

5.立体仿形铣床:6441Б,ЛP-105,ЛP-93。

6.立式圆工作台铣床:TZX16,X5216,ΓФ449H1621M,621H5621C1H29,623,623H7,623H9,623H11,623H12,623BH6,623BH10623CH2,621H6,623H10,623CH2,621H6,623H10,623H6,621MCH29。

7.鼓形铣床:ΓФ490,6021BH1。

8.回转式端面铣床:K389-24

一、认真执行《金属切削机床通用操作规程》有关规定。

二、认真执行下述有关补充规定。

1.夹具或大型工件的实置(安装),应使工作台受力均匀,避免受力不均导致工作台变形。

2.横梁或主轴箱根工件加工要求调正好后,应锁紧牢靠方可工作。

3.不准加工余量或重量超过规定的毛坯件。

4.工作后应将龙门、双柱、单柱、平面仿形铣床的工作台:置于床身导轨的中间位置。

铣床普通铣床操作规程

适用机型:

1、卧式铣床:X6012、X60(6H80Γ)、X60W(6H80)、X602、X61(6H81Γ)、X6H81、X6030、X6130、X2、(6H82Γ)、X62W(6H82)、X6232、X6232A、X63、(6H83Γ)X63W、6H83Y、6H83、B1-169A、6H81A、FU2A、4FWA、FA5H、FA5U、IAE、X3810。

2.立式铣床:X50、X51(6H11)、X52、X52k(6H12)、X53、X53k(6H13)、X53T(FA5V)、X5430A、X50T、X5350、XS5040、X518、6П10、F1-250、F2-250、FA4AV、652、VF222、FSS、FB40V、6H13П,FYA41M、4MK-V、UF/05-135、6A54、ΓФ300、ΓФ173M-12。

3.数控立式铣床:XsK5040Ⅲ。

4.键槽铣床:x920(692A)、4205、XZ9006、ДФ60A。

5.万能工具铣:x8119(678M)、x8126(679)、x8140、680。

一、认真执行《金属切削机床通用操作规程》有关规定。

二、认真执行下述有关铣床通用规定:

(一)工作中认真做到

1.加工工件时,尽可能的放在工作台的中间位置,避免工作台受力不匀,产生变形。

2.工件对刀时,应采用手动进给。

3、工作台换向时,须先将换向手柄停在中间位置,然后再换向,不准直接换向。

4.加工任何东西时,严禁铣坏分度头或工作台面。

5、铣削加工时,选择合适的切削用量,防止机床在铣削中产生震动。

(二)工作后将工作台停在中间位置,升降台落到最低的位置上。

三、认真执行下述有关特殊的规定

XSK5040Ⅲ数控立式铣床,工作前应根据工艺要求进行有关工步程序,主轴转速、刀具进给量、刀具运动轨迹和连续越位等项目的预选。将电气旋钮置于"调正"位置进行试车,确认无问题后,再将电气旋钮置于自动或半自动位置进行工作。

铣床包装储运

铣床多采用木箱包装,各木箱生产厂家在制造木箱时,依据GB7284-98《框架木箱》,GB/T13384-92《机电产品包装通用技术条件》及相关标准。上述标准对包装箱的材质、结构、含水率等项目做了具体规定。

包装箱检验抽样判定时还须参照SN/T0275-93《出口商品运输包装木箱检验规程》。箱内机床应进行有效的固定和衬垫,其电器及加工未涂漆表面应做防锈防潮处理,其防锈有效期为两年。在存放及滞港期间机床类产品应库内保管,暂时露天存放时应垫高并加苫盖防止雨淋、水浸。箱面重心、防雨、勿倒置、轻放等标识应齐全,以保证运输时产品完好、安全的运抵目的地。

铣床订购事项

铣床

金属切削机床已实施出口产品质量许可制度,未取得出口产品质量许可证的产品,不准出口。订货时对设备参数、公英制、电源、电压和周波以及随机附件,机床的颜色等均须做明确规定。针对钣金行业中数控冲床品种繁多,标准不一的情况,在客户订购模具时,应向厂商了解以下信息:

1.机床型号——确定模具结构为长导向或短导向类型中的哪一种,以及是进口村田结构,还是通快结构;

2.机床吨位大小——此模具的冲裁力是否适用此机床,否则,必须改变模具的结构或选择其它的加工方法;

3.有无旋转工位——若机床工位为非旋转工位时,则导套或下模必须考虑双键槽结构;

4.机床上下转盘间距——以便确定模具(成型模具)下模的高度;

5.加工板材信息——必须确定客户所加工板材的材质、厚度,以确定模具所选用的材质和间隙;

6.模具定位方向——要根据客户的加工要求来确定模具(特别是异形模具)定位销(槽)的方向。另外,除正方形刃口模具外,其余模具的导套或下模必须考虑两道键槽;

7.模具类型——模具种类繁多,必须要明确客户所订购的模具类型。

1.厚转塔型:&Oslash;AMADA(天田)系列A、B、C、D、E工位,Wilson80(整体式)和90(分体式)结构;

2.簿转塔型&Oslash;Strippt系列5/8工位,金方圆大工位进口、国产结构;小工位整体式结构(模具D=Ф31.75mm、Ф32mm两种);小工位分体式结构(进口螺纹和国产螺纹两种);&Oslash;Murata(村田)系列A、B、C、D、E、F等工位;&Oslash;TRUMPF(通快)系列0型、1、2、3型,重载1型和2型。

铣床安全规则

铣床

1.装卸工件,必须移开刀具,切削中头、手不得接近铣削面。

2.使用旭正铣床对刀时,必须慢进或手摇进,不许快进,走刀时,不准停车。

3.快速进退刀时注意旭正铣床手柄是否会打人。

4.进刀不许过快,不准突然变速,旭正铣床限位挡块应调好。

5.上下及测量工件、调整刀具、紧固变速,均必须停止旭正铣床。

6.拆装立铣刀,工作台面应垫木板,拆平铣刀扳螺母,用力不得过猛。

7.严禁手摸或用棉纱擦转动部位及刀具,禁止用手去托刀盘。

8.一般情况下,一个夹头一次只能夹一个工件。因为一个夹头一次夹一个以上的工件,即使夹得再紧,粗进刀时受力很大,两个工件这之间很容易滑动,导致工件飞出,刀碎、伤人事故。

铣床维修保养

XK-1060 立式数控铣床

铣床

铣床例保作业范围

1.床身及部件的清洁工作,清扫铁屑及周边环境卫生;

2.检查各油平面,不得低于油标以下,加注各部位润滑油;

3.清洁工、夹、量具。

铣床铣床一保作业范围

1.清洗调整工作台、丝杆手柄及柱上镶条;

2.检查、调整离合器;

3.清洗三向导轨及油毛毡,电动机、机床内外部及附件清洁;

4.检查油路,加注各部润滑油;

5.紧固各部螺丝。

铣床铣床例保作业范围

1.床身及部件的清洁工作,清扫铁屑及周边环境卫生,清洁工、夹、量具;

2.检查各油平面,不得低于油标以下,加注各部位润滑油。

铣床铣床周末保养作业范围

一、清洁

1.拆卸清洗各部油毛毡垫;

2.擦拭各滑动面和导轨面、擦拭工作台及横向、升降丝杆、擦拭走刀传动机构及刀架;

3.擦拭各部死角。

二、润滑

1.各油孔清洁畅通并加注润滑油;

2.各导轨面和滑动面及各丝杆加注润滑油;

3.检查传动机构油箱体、油面、并加油至标高位置。

三、扭紧

1.检查并紧固压板及镶条螺丝;

2.检查并扭紧滑块固定螺丝、走刀传动机构、手轮、工作台支架螺丝、叉顶丝;

3.检查扭紧其它部份松动螺丝。

四、调整

1.检查和调整皮带、压板及镶条松紧适宜;

2.检查和调整滑块及丝杆合令。

五、防腐

1.除去各部锈蚀,保护喷漆面,勿碰撞;

2.停用、备用设备导轨面、滑动丝杆手轮及其它暴露在外易生锈的部位涂油防腐。

铣床相关比较

铣床铣床和刨床的区别

铣床

铣床:是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。刨床:用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。使用刨床加工,刀具较简单,但生产率较低(加工长而窄的平面除外),因而主要用于单件,小批量生产及机修车间,在大批量生产中往往被铣床所代替。根据结构和性能,刨床主要分为牛头刨床、龙门刨床、单臂刨床及专门化刨床(如刨削大钢板边缘部分的刨边机、刨削冲头和复杂形状工件的刨模机)等。

牛头刨床因滑枕和刀架形似牛头而得名,刨刀装在滑枕的刀架上作纵向往复运动,多用于切削各种平面和沟槽。龙门刨床因有一个由顶梁和立柱组成的龙门式框架结构而得名,工作台带着工件通过龙门框架作直线往复运动,多用于加工大平面(尤其是长而窄的平面),也用来加工沟槽或同时加工数个中小零件的平面。大型龙门刨床往往附有铣头和磨头等部件,这样就可以使工件在一次安装后完成刨、铣及磨平面等工作。单臂刨床具有单立柱和悬臂,工作台沿床身导轨作纵向往复运动,多用于加工宽度较大而又不需要在整个宽度上加工的工件。

由刀具或工件作往复直线的运动,由工件和刀具作垂直于主运动的间歇进给运动。常用的刨床有:牛头刨床、龙门刨床和单臂刨床。

铣床钻床和铣床的区别

钻床系指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动,钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单,加工精度相对较低,可钻通孔、盲孔,更换特殊刀具,可扩、锪孔,铰孔或进行攻丝等加工。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。

铣床镗床与铣床的区别

镗床与铣床的工作原理和性质相似。刀具的旋转是主运动,工件的移动是进给运动。

镗床多用于加工较长的通孔,大直径台阶孔,大型箱体零件上不同位置的孔等。由于镗床的刀盘和镗杆刚性较高,因此加工出的孔的直线度,圆柱度和位置度等都很高。

铣床也可以进行镗孔,但加工范围较小,精度也较低。铣床多用于平面,成型面,槽等加工。

摇臂钻是效率很高的孔加工机床,由于它的主轴可以在加工范围内快速的任意移动,而工件固定。因此加工大型箱体零件上的不同位置的孔,螺孔等,效率很高。

铣床日常保养

铣床铣床例保作业范围

1、床身及部件的清洁工作,清扫铁屑及周边环境卫生;

2、检查各油平面,不得低于油标以下,加注各部位润滑油;

3、清洁工、夹、量具。

铣床铣床一保作业范围

1、清洗调整工作台、丝杆手柄及柱上镶条;

2、检查、调整离合器;

3、清洗三向导轨及油毛毡,电动机、机床内外部及附件清洁;

4、检查油路,加注各部润滑油;

5、紧固各部螺丝。

铣床铣床例保作业范围

1、床身及部件的清洁工作,清扫铁屑及周边环境卫生,清洁工、夹、量具;

2、检查各油平面,不得低于油标以下,加注各部位润滑油。

铣床铣床周末保养作业范围

一、清洁

1、拆卸清洗各部油毛毡垫;

2、擦拭各滑动面和导轨面、擦拭工作台及横向、升降丝杆、擦拭走刀传动机构及刀架;

3、擦拭各部死角。

二、润滑

1、各油孔清洁畅通并加注润滑油;

2、各导轨面和滑动面及各丝杆加注润滑油;

3、检查传动机构油箱体、油面、并加油至标高位置。

三、扭紧

1、检查并紧固压板及镶条螺丝;

2、检查并扭紧滑块固定螺丝、走刀传动机构、手轮、工作台支架螺丝、叉顶丝;

3、检查扭紧其它部份松动螺丝。

四、调整

1、检查和调整皮带、压板及镶条松紧适宜;

2、检查和调整滑块及丝杆合令。

五、防腐

1、除去各部锈蚀,保护喷漆面,勿碰撞;

2、停用、备用设备导轨面、滑动丝杆手轮及其它暴露在外易生锈的部位涂油防腐。

铣床班前保养

1、开车前检查各油池是否缺油,并按照润滑图所示,使用清净的机油进行一次加油。

2、检查电源开关外观和作用是否良好,接地装置是否完整。

3、检查各部件螺钉、像目、手柄、手球及油杯等有无松动和丢失,如发现应及时拧紧和补齐。

4、检查传动皮带状况。钻铣床

5、检查电器安全装置是否良好。

铣床班中保养

1、观察电机、电器的灵敏性、可靠性、温升、声响及震动等情况。

2、检查电器安全装里的灵敏和可靠程度。

3、观察各传动部件的温升、声向及震动等情况。

4、时刻检查床身和升降台内的柱塞油泵的工作情况,当机床在运转中而指示器内没有油流出时,应及时进行修理。

5、发现工作台纵向丝杠轴向间隙及传动有间隙,应按说明要求进行调整。

6、主轴轴承的调整。

7、工作台快速移动离合器的调整。

8、传动皮带松紧程度的调整。

铣床班后保养

工作后必须检查、清扫设备,做好日常保养工作,将各操作手柄(开关)置于空档(零位)拉开电源开关,达到整齐、清洁、润滑、安全。

铣床定期保养

1.每3个月清洗床身内部、升降台内部和工作台底座的润滑油池、用汽油清洗润滑油泵的游油网,每年不少于两次。

2.升降丝杠用二硫化铝油剂每两月润滑一次。

3.机床各部间隙的调整:

(1)主轴润滑的调整,必须保证每分钟有一滴油通过。

(2)工作台纵向丝杠传动间隙的调整,每3个月调整或根据实际使用情况进行调整,要求是传动间隙充分减小,丝杠的间隙不超过1/40转,同时在全长上都不得有卡住现象。

(3)工作合纵向丝杠轴向间隙的调整,目的是消除丝杠和螺母之间的传动间隙,同时还要使丝杠在轴线方向与工作台之间的配合间隙达到最小。

(4)主轴轴承径向间隙的调整,根据实际使用情况进行调整。

4.工作台快速移动离合器的调整要求

(1)摩擦离合器脱开时,摩擦片之间的总和间隙不应该少于2~3mm。

(2)摩擦离合器闭合时,摩擦片应紧密地压紧,并且电磁铁的铁芯要完全拉紧,如果电磁铁的铁芯配合得正确,在拉紧状态中电磁铁不会有响声。

铣床常见故障

龙门铣床大都由钢或铸铁制成,在长期的使用过程中,由于两个接触面间存在不同程度的摩擦,会造成铣床导轨表面产生不同程度的磨损 ,严重影响设备的加工精度和生产效率。传统修复方法通常采用金属板镶贴或更换等方法,但需要进行大量精确的加工制造和人工刮研,修复需要的工序多,工期长。针对龙门铣床划伤、拉伤问题可以采用高分子复合材料解决,其中应有成熟的有美嘉华技术体系。由于材料具有出色的粘着力、抗压强度及耐油、耐磨性能,可为部件提供一个长久的保护层。只需几个小时即可将机床划伤的部位修复完毕,投入使用,相对传统方法操作更为简单,所需成本更低。

铣床技术特点

卧式镗铣床的发展以其注入加速度概念而倍受关注,为高速运行作技术支撑的传动元件电主轴、直线电机、线性导轨等得到广泛应用,将机床的运行速度推向了新的高度。而主轴可更换式卧式镗铣加工中心的创新设计解决了电主轴与镗杆移动伸缩式结构各存利弊的不足,具有复合加工与一机两用的功效,也是卧式镗铣床的一大技术创新。

落地式铣镗床的发展以其新的设计理念引领现代加工的潮流,以高速加工为理念的无镗轴滑枕式、多种铣头交换使用的结构型式尽显风采,大有替代传统铣削加工的趋势。以两坐标摆角铣头为代表的各种铣头附件成为实现高速、高效复合加工的主要手段,其工艺性能更广,功率更大,刚性更强,是落地铣镗床发展的一大突破。

铣床结构特点

卧式镗铣床

卧式镗铣床的主要关键部件是主轴箱,安装在立柱侧面,也有少数厂家采用双立柱的热对称结构,将主轴箱置于立柱中间,这种结构最大特点是刚性、平衡性、散热性能好,为主轴箱高速运行提供了可靠保证。但是,双立柱结构不便于维护保养,是当今采用的厂家不多的原因。主轴箱移动多通过电机驱动滚珠丝杆进行传动,是主轴驱动核心传动装置,多采用静压轴承支承,由伺服电机驱动滚珠丝杆进行驱动。由于主轴转速越来越高,主轴升温快,已有很多厂家将采用油雾冷却以替代油冷却,更有效地控制主轴升温,使其精度得到有效保证。

主轴系统主要有两种结构型式,一种是传统的镗杆伸缩式结构,具有镗深孔及大功率切削的特点;另一种是现代高速电主轴结构,具有转速高,运行速度快,高效、高精的优点。

高速电主轴在卧式镗铣床上的应用越来越多,除了主轴速度和精度大幅提高外,还简化了主轴箱内部结构,缩短了制造周期,尤其是能进行高速切削,电主轴转速最高可大10000r/min以上。不足之处在于功率受到限制,其制造成本较高,尤其是不能进行深孔加工。而镗杆伸缩式结构其速度有限,精度虽不如电主轴结构,但可进行深孔加工,且功率大,可进行满负荷加工,效率高,是电主轴无法比拟的。因此,两种结构并存,工艺性能各异,却给用户提供了更多的选择。

又开发了一种可更换式主轴系统,具有一机两用的功效,用户根据不同的加工对象选择使用,即电主轴和镗杆可相互更换使用。这种结构兼顾了两种结构的不足,还大大降低了成本。是当今卧式镗铣床的一大创举。电主轴的优点在于高速切削和快速进给,大大提高了机床的精度和效率。

卧式镗铣床运行速度越来越高,快速移动速度达到25~30m/min,镗杆最高转速6000r/min。而卧式加工中心的速度更高,快速移动高达50m/min,加速度5m/s2,位置精度0.008~0.01mm,重复定位精度0.004~0.005mm。

落地式铣镗床铣刀

由于落地式铣镗床以加工大型零件为主,铣削工艺范围广,尤其是大功率、强力切削是落地铣镗床的一大加工优势,这也是落地铣镗床的传统工艺概念。而当代落地铣镗床的技术发展,正在改变传统的工艺概念与加工方法,高速加工的工艺概念正在替代传统的重切削概念,以高速、高精、高效带来加工工艺方法的改变,从而也促进了落地式铣镗床结构性改变和技术水平的提高。

当今,落地式铣镗床发展的最大特点是向高速铣削发展,均为滑枕式(无镗轴)结构,并配备各种不同工艺性能的铣头附件。该结构的优点是滑枕的截面大,刚性好,行程长,移动速度快,便于安装各种功能附件,主要是高速镗、铣头、两坐标双摆角铣头等,将落地铣镗床的工艺性能及加工范围达到极致,大大提高了加工速度与效率。

传统的铣削是通过镗杆进行加工,而现代铣削加工,多由各种功能附件通过滑枕完成,已有替代传统加工的趋势,其优点不仅是铣削的速度、效率高,更主要是可进行多面体和曲面的加工,这是传统加工方法无法完成的。因此,很多厂家都竞相开发生产滑枕式(无镗轴)高速加工中心,在于它的经济性,技术优势很明显,还能大大提高机床的工艺水平和工艺范围。同时,又提高了加工精度和加工效率。当然,需要各种不同型式的高精密铣头附件作技术保障,对其要求也很高。

高速铣削给落地式铣镗床带来了结构上的变化,主轴箱居中的结构较为普遍,其刚性高,适合高速运行。滑枕驱动结构采用线性导轨,直线电机驱动,这种结构是高速切削所必需的,国外厂家在落地式铣镗床上都已采用,国内同类产品还不多见,仅在中小规格机床上采用线性导轨。高速加工还对环境、安全提出了更高的要求,这又产生了宜人化生产的概念,各厂家都非常重视机床高速运行状态下,对人的安全保护与可操作性,将操作台、立柱实行全封闭式结构,既安全又美观。

铣床工艺特点

传统的卧式镗铣床主要适合各种机械零件的加工,尤其是机械传动箱体以及各种曲面体零件。由于各种装备技术水平的提高,对机械结构要求越来越简化,所需传动部件更少,特别是作为传动箱体的零件会越来越少,机械传动多采取直接驱动,且传动件的精度要求非常高,这对卧式镗铣床的工艺性能提出了更高要求。因此,作为传统的镗轴式结构的加工对象呈减少的趋势,将以无镗轴式电主轴所替代,即以高速加工中心完成各种零件的加工。卧式镗铣床向高速加工中心发展,一方面工艺适应性更强,另一方面也提高了性能水平和加工精度,在提高了加工工艺范围的同时,需要各种功能附件作工艺保障,既能镗铣,又能钻孔、攻丝,装上数控摆角铣头附件,还能加工各种曲面体零件。配备交换式工作台组成柔性加工单元,可对零件进行批量加工。

落地式铣镗床主要加工各种型面的大型、超大型零件,其工艺特点是配有大型落地式平台(工作台尺寸不受限),可加工超长、超宽的零件。同时,还可配备回转式工作台,即能作回转分度,还可作径向直线运动,通过分度完成对零件的多序加工,大大提高了工艺范围。意大利Pama(帕玛)公司生产的落地式铣镗床专门配备了倾斜式可调角度的工作台,进一步拓宽了加工范围。而大功率、高效切削是落地式铣镗床的一大加工优势,高速、高精的技术要求越来越影响着落地式铣镗床的技术发展,是提高落地式铣镗床工艺水平的重要手段。因此,落地式铣镗床正在改变单一的大功率、高效切削,而更多地融入高速、高精的工艺技术内涵。滑枕式结构成已为高速铣镗加工的主要结构型式,滑枕截面大,刚性高,高速运行稳定性好,便于装卡各种铣头附件以实现高速加工。

铣床发展趋势

重型机床的发展将呈现两大趋势。一方面是技术上以加工中心或大型柔性加工单元、大型组合式复合加工机床为发展方向,其中,卧式镗铣床将逐步由高速加工中心和柔性加工单元所替代;落地式铣镗床以发展大型组合式复合加工中心为主,即由两台或更多主机组合成复合加工机床,以适应大型加工零件的单件小批量生产,工艺复杂,辅助时间和加工周期长的特点,往往由一台机床很难完成所有加工工序,而由两台组合加工中心就完全可以实现。如:两台数控龙门镗铣床组成复合加工中心,并共用床身及导轨,分别配一个矩形工作台和一个回转工作台(分度),可进行镗、铣加工;一台落地式铣镗床与一台数控单柱立车组成大型复合加工中心,共用床身导轨,配一个落地平台和一个回转台,可完成车、镗、铣、钻等加工,回转台可分度。还有两台大型落地铣镗床共用床身导轨等多种组合形式。这样即节约了占地面积,降低成本,也提高了加工效率。另一发展趋势是追求精细化制造,提高装备制造的工艺含量,体现机床的安全、环保及人性化的特点。

综上所述,当代卧式镗铣床与落地式铣镗床技术发展非常快,主要体现在设计理念的更新和机床运行速度及制造工艺水平有很大的提高,另一方面是机床结构变化大,新技术的应用层出不穷。卧式镗铣床的结构向高速电主轴方向发展,落地式铣镗床向滑枕式(无镗轴)结构方向发展,功能附件呈高速、多轴联动、结构型式多样化的发展态势,这将是今后一个时期技术发展的新趋势。

铣床主要功能

各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各有不同,但各种数控系统的功能,除一些特殊功能不尽相同外,其主要功能基本相同。

1、点位控制功能

此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。

2、连续轮廓控制功能

此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。

3、刀具半径补偿功能

此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程,而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸,从而减少编

程时的复杂数值计算。

4、刀具长度补偿功能

此功能可以自动补偿刀具的长短,以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。

5、比例及镜像加工功能

比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工,如果一个零件的形状关于坐标轴对称,那么只要编出一个或两个象限的程序,而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。

6、旋转功能

该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。

7、子程序调用功能

有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状,将这一轮廓形状的加工程序作为子程序,在需要的位置上重复调用,就可以完成对该零件的加工。

8、宏程序功能

该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令,并能对变量进行运算,使程序更具灵活性和方便性。

立式铣床设备介绍

立式铣床机床简介

产品用途:适用于加工各种零部件的平面、斜面、沟槽、孔等,是机械制造、模具、仪器、仪表、汽车、摩托车等行业的理想加工设备

节省设备投资。但是由于立铣的零活多,这种卧式铣床+立铣头的方式,实际上是天天挂着立铣头,当立铣用,反而不如立式铣床更适合。 卧铣多用于齿轮,花键,开槽,切割等加工,立式铣床除多用于平面加工方面外,平面有高低曲直几何形状的工件,如模具类,立铣可大显身手。

立式铣床结构特点

立式铣床铣头可在垂直平面内顺、逆时针调整 ±45°;立式铣床X、Y、Z三方向机动进给;立式铣床主轴采用能耗制动,制动转矩大,停止迅速,可靠。

底座、机身、工作台、中滑座、升降滑座、主轴箱等主要构件均采用高强度材料铸造而成,并经人工时效处理,保证机床长期使用的稳定性。

立铣头可在垂直平面内顺、逆回转调整 ±45°,拓展机床的加工范围;主轴轴承为圆锥滚子轴承,承载能力强,且主轴采用能耗制动,制动转矩大,停止迅速、可靠。

工作台X/Y/Z向有手动进给、机动进给和机动快进三种,进给速度能满足不同的加工要求;快速进给可使工件迅速到达加工位置,加工方便、快捷,缩短非加工时间。

X、Y、Z三方向导轨副经超音频淬火、精密磨削及刮研处理,配合强制润滑,提高精度,延长机床的使用寿命。

润滑装置可对纵、横、垂向的丝杠及导轨进行强制润滑,减小机床的磨损,保证机床的高效运转;同时,冷却系统通过调整喷嘴改变冷却液 流量的大小,满足不同的加工需求。

机床设计符合人体工程学原理,操作方便;操作面板均使用形象化符号设计,简单直观。

立式铣床技术参数

X5032立式铣床主轴端面至工作台距离(mm) 45~415

X5032立式铣床主轴中心线到床身垂直导轨的距离(mm) 350

X5032立式铣床主轴孔锥度 7:24 ISO50

X5032立式铣床主轴孔径(mm) 29

X5032立式铣床主轴转速(r.p.m)18级 30~1500/18级

X5032立式铣床立铣头最大回转角度 ±45°

X5032立式铣床主轴轴向移动距离(mm) 85

X5032立式铣床工作台工作面(宽度×长度)(mm) 320×1325

X5032立式铣床工作台行程纵向/横向/垂向(手动/机动)(mm)

X5032立式铣床720/700、255/240、370/350

X5032立式铣床工作台进给范围纵向/横向/垂向(mm/min)

X5032立式铣床23.5~1180/23.5~1180/8~394

X5032立式铣床工作台快速移动速度纵向/横向/垂向(mm/min) 2300/2300/770

X5032立式铣床T型槽槽数/槽宽/槽距(mm/) 3/18/70

X5032立式铣床主电机功率(mm) 7.5

X5032立式铣床进给电机功率(kw) 1.5

X5032立式铣床外形尺寸(mm) 2530×1890×2380

X5032立式铣床机床净重(kg) 3200

立式铣床结构分类

(1)台式铣床:小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。

(2)悬臂式铣床:铣头装在悬臂上的铣床,床身水平布置,悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动,铣头沿悬臂导轨移动。

(3)滑枕式铣床:主轴装在滑枕上的铣床,床身水平布置,滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动,滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。

(4)龙门式铣床:床身水平布置,其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上,可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动,工作台可沿床身导轨纵向移动。用于大件加工。

(5)平面铣床:用于铣削平面和成型面的铣床,床身水平布置,通常工作台沿床身导轨纵向移动,主

轴可轴向移动。它结构简单,生产效率高。

(6)仿形铣床:对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。

(7)升降台铣床:具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床,通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。

(8)摇臂铣床:摇臂装在床身顶部,铣头装在摇臂一端,摇臂可在水平面内回转和移动,铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床。

(9)床身式铣床:工作台不能升降,可沿床身导轨作纵向移动,铣头或立柱可作垂直移动的铣床。

(10)专用铣床:例如工具铣床:用于铣削工具模具的铣床,加工精度高,加工形状复杂。

卧式铣床简介

卧式铣床万能卧式铣床

卧式铣床的主轴与工作台平行,呈水平位置。为了适应铣削螺旋槽,铣床的纵向工作台可以在水平面上作±45°范围内的转动,这种铣床称为万能卧式铣床,以区别于一般卧式铣床。

万能卧式铣床由床身,悬梁、升降台、工作台、床鞍、主轴和底座等组成。床身2固定在底座1上,用于安装与支承机床各部件。在床身内装有主轴部件、主传动装置及其变速操纵机构等。床身顶部的导轨上装有悬梁3,可沿水平方向调整其前后位置,悬梁上的支架5用于支承刀杆的悬伸端,以提高刀杆刚性。主轴4是空心的,其前端为锥孔,与铣刀刀杆的锥柄配合,以带动装在刀杆上的铣刀旋转,完成切削工作。升降台8安装在床身前侧面的垂真导轨上,可上下移动。升降台内装有进给运动和快速移动传动装置,以及操纵机构等。升降台的水平导轨上装有床鞍7,可沿平行于主轴的轴线方向移动。工作台6装在回转盘9的导轨上,可沿垂直于主轴轴线方向移动。固定在工作台上的工件,通过工作台、床鞍及升降台,可以在相互垂直的三个方向实现任一方向的调整或进给运动。

工作台6与床鞍7之间加一回转盘9。回转盘可绕垂直轴在±45°范围内调整一定角度,使工作台沿该方向进给,以便铣削螺旋槽。

万能卧式铣床

卧式铣床卧式升降台铣床

卧式升降台铣床(如下图)的主轴位置是水平的,所以习惯上称为“卧铣”。它由底座8、床身1、铣刀轴(刀杆)3、悬梁2及悬梁支架6、升降工作台7、滑座5及工作台4等主要部分组成。加工时,工件安装在工作台4上,铣刀装在铣刀轴(刀杆)3上。铣刀旋转作主运动,工件移动作进给运动。工件可随工作台4作纵向运动;滑座5沿升降台7上部的导轨移动,可使工件作横向运动;升降台7可沿床身导轨升降,作上下方向移动。悬梁2的右端可安装支承座,用以支承铣刀轴3的右端,以提高其刚度。

卧式升降台铣床外形图铣床

卧式升降台铣床主要用于铣削平面、沟槽和成形表面等。

如果在卧式铣床的工作台与滑座间增加一个回转盘,回转盘能在水平面内转动调整一定角度,则变成了万能卧式升降台铣床。因回转盘调整到一定角度后,工作台可沿该方向进给,因此这种铣床除能完成卧式升降台铣床所能完成的各种加工外,还可铣削螺旋槽。

如果卧式铣床上装有一个万能铣头,则变成了万能回转头铣床。由图可见,在床身顶部悬梁的位置,装有一滑座2,滑座2可沿横向调整位置;滑座前端装有万能铣头3,它可在相互垂直的二个平面内各调整一定的角度。水平主轴4可单独使用,也可与万能铣头3同时使用(万能铣头由单独的电动机1驱动)。这种铣床更进一步扩大了万能卧式升降台铣床的加工范围。

万能回转头铣床外形图

卧式铣床结构

①床身:用来固定和支承铣床各部件。顶面上有供横梁移动用的水平导轨。前壁有燕尾形的垂直导轨,供升降台上下移动。内部装有主电动机,主轴变速机构,主轴,电器设备及润滑油泵等部件;

②横梁:一端装有吊架,用以支承刀杆,以减少刀杆的弯曲与振动。横梁可沿床身的水平导轨移动,其伸出长度由刀杆长度来进行调整;

③主轴:是用来安装刀杆并带动铣刀旋转的。主轴是一空心轴,前端有7:24的精密锥孔,其作用是安装铣刀刀杆锥柄;

④纵向工作台:纵向工作台由纵向丝杠带动在转台的导轨上作纵向移动, 以带动台面上的工件作纵向进给。台面上的 T形槽用以安装夹具或工件;

⑤横向工作台:横向工作台位于升降台上面的水平导轨上,可带动纵向工作台一起作横向进给;

⑥转台:转台可将纵向工作台在水平面内扳转一定的角度(正、反均为0~45o),以便铣削螺旋槽等。具有转台的卧式铣床称为卧式万能铣床;

⑦升降台:升降台可以带动整个工作台沿床身的垂直导轨上下移动, 以调整工件与铣刀的距离和垂直进给;

⑧底座:底座用以支承床身和升降台,内盛切削液;

卧式铣床特点

卧式铣床卧式铣床特点

①主轴套筒可手动微进给,并设有限位装置,铣头可顺、逆时针回转调整45°;

②工作台可纵、横向手动进给和垂直升降,同时纵、横向又可实现机动快进、机动进给和垂直向机动升降;

③采用1200mm加长滑块,1500mm加长工作台,工作台纵向行程可达1000mm,行程长,稳定性更强;

④主传动和进给均采用齿轮变速机构,调速范围广;

⑤主轴轴承采用圆锥滚子轴承,承载能力强,且采用能耗制动,具有制动转矩大,停止迅速,制动可靠;

⑥采用矩型导轨稳定性好;

⑦工作台及导轨经超音频淬火,强度更大。

卧式铣床卧式升降台铣床特点

①主轴钢度好,承载能力强;

②工作台X、Y、Z三方向机动进给;

③ X、Y、Z三方向导轨副超音频淬火、精密磨削;

④手动润滑装置可对丝杠及导轨进行强制润滑;

⑥可配置特殊附件:立铣头,实现立铣功能。

卧式铣床用途

卧式铣床质量稳定,如果使用适当铣床附件,可加工齿轮、凸轮、弧形槽及螺旋面等特殊形状的零件,配置万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件,采用镗刀杆后亦可对中、小零件进行孔加工。加装立铣头,可用立铣刀进行切削加工(立铣头为特殊附件) ,可进一步扩大机床使用范围。本机床适用于各种机械加工工业。

铣床工作台概括

铣床工作台分为:落地镗铣工作台、铣床工作台、端面铣床工作台。落地镗铣床工作台是最使用的机床工作台之一,它包括落地镗床工作台,落地铣床工作台等。铣床工作台

铣床工作台铣床工作台介绍

1.铣床工作台一般都有成型图纸,可直接按图纸定做,相同规格的落地镗铣床一般配相同常规平板。常规落地镗铣床工作台公司备有部分现货,也可根据客户要求按图纸定做,或者自行设计定做。

2.铣床工作台的材质:为高强度铸铁HT200-300,工作面硬度为HB220-350,经过两次人工处理(人工退火600度-700度和自然时效2-3年)对落地镗铣床工作台,落地铣床工作台进行热处理的目的是减少集中应力,消除铸铁平板的部分白口铁组织,提高落地镗铣床工作台,落地铣床工作台工作表面的硬度和耐磨性,使该铸铁平台,铸铁平板的精度稳定,耐磨性能好。

3.铣床工作台的规格为:1120*3800—4000*9000,(异性规格可按图纸订做)。

4.机床工作台的精度保证:铸铁平台按国家标准计量检定规程执行,精加工后,采用人工刮研工艺。不同规格的产品具体平面度参数详见铸铁平台,铸铁平板技术参数表格。

机床工作台产品均采用树脂砂、消失模实型铸造。工作台可制成筋板式和箱体式。

镗床概述

镗床分为卧式镗床、落地镗铣床、金刚镗床和坐标镗床等类型(见彩图)。①卧式镗床:应用最多、性能最广的一种镗床,适用于单件小批生产和修理车间。②落地镗床和落地镗铣床:特点是工件固定在落地平台上,适宜加工尺寸和重量较大的工件,用于重型机械制造厂。

镗床

③金刚镗床:使用金刚石或硬质合金刀具,以很小的进给量和很高的切削速度镗削精度较高、表面粗糙度较小的孔,主要用于大批量生产中。④坐标镗床:具有精密的坐标定位装置,适于加工形状、尺寸和孔距精度要求都很高的孔,还可用以进行划线、坐标测量和刻度等工作,用于工具车间和中小批量生产中。其他类型的镗床还有立式转塔镗铣床、深孔镗床和汽车、拖拉机修理用镗床等。

镗床发展史

由于制造武器的需要,在15世纪就已经出现了水力驱动的炮筒镗床。1769年J.瓦特取得实用蒸汽机专利后,汽缸的加工精度就成了蒸汽机的关键问题。1774年英国人J.威尔金森(又译约翰·威尔金森)发明炮筒镗床,次年用于为瓦特蒸汽机加工汽缸体。1776年他又制造了一台较为精确的汽缸镗床。1880年前后,在德国开始生产带前后立柱和工作台的卧式镗床。为适应特大、特重工件的加工,20世纪30年代发展了落地镗床。随着铣削工作量的增加,50年代出现了落地镗铣床。20世纪初,由于钟表仪器制造业的发展,需要加工孔距误差较小的设备,在瑞士出现了坐标镗床。为了提高镗床的定位精度,已广泛采用光学读数头或数字显示装置。有些镗床还采用数字控制系统实现坐标定位和加工过程自动化。

镗床结构特点

1、以箱体零件同轴孔系为代表的长孔镗削,是金属切削加工中最重要的内容之一。尽管仍有采用镗模、导套、台式铣镗床后立柱支承长镗杆或人工找正工件回转180°等方法实施长孔镗削的实例,但近些年来,一方面由于数控铣镗床和加工中心大量使用,使各类卧式铣镗床的坐标定位精度和工作台回转分度精度有了较大提高,长孔镗削逐渐被高效的工作台回转180°自定位的调头镗孔另一方面形床身布局之普通或数控刨台式铣镗床的大量生产和应用,从机床结构上使工作台回转180°自定位的调头镗孔,几乎成为在该种机床上镗削长孔的方法。

2、立柱送进调头镗孔的同轴度误差及其补偿镗床

影响铣镗床调头镗孔同轴度的主要因素与台式铣镗床一样,也是工作台回转180°调头的分度误差da和为使调头前已镗成的半个长孔d1轴线,在调头后再次与镗轴轴线重合而镗削长孔之另一半孔d2,所需工作台横(x)向移动Lx=2lx的定位误差dx2。而且工作台回转180°前后,台面在xy坐标平面内产生的倾角误差df,在yz平面内产生的倾角误差dy及在y向产生的平移误差dy,也同样是刨台式铣镗床调头镗孔同轴度的重要影响因素。但镗轴轴线空间位置对调头镗孔同轴度的影响,通常用立柱送进完成孔全长镗削的刨台式铣镗床,与通常用工作台纵移送进的台式铣镗床有明显的不同。

3、镗轴送进时立柱纵向位置的合理确定

当碰到特定情况,铣镗床必须把立柱固定在纵向床身上的一个合适位置,而用镗轴带着刀具伸出作为镗孔的送进形式时,镗轴轴线与被镗孔名义轴线在xz平面内的交角误差db,在yz平面内的交角误差dg,与台式铣镗床一样,对调头镗孔的同轴度都有重要的影响,并且随着镗轴送进长度的增加,镗轴自重引起之镗杆下挠变形,也对调头镗孔的同轴度产生较大影响。与台式铣镗床所不同的是,刨台式铣镗床的镗轴伸出镗孔时,可纵向移动的立柱必须固置在纵床身上一个确定的位置,并且重要的是这个确定位置可以且应该被选择。

4、镗床上刀具位置的合理确定

在镗床上采用立柱送进调头镗孔时,装夹在镗轴之刀杆上的镗刀,其沿Z向的合理位置,一方面要满足刀尖回转中心至主轴箱前端面的距离稍大于孔全长的一半(再小将不能把长孔镗通,过大则镗轴刚度下降);另一方面还要满足把刀具刀尖的回转中心,置于镗轴轴线与立柱纵移线的交点O上等等。

镗床加工特点

加工过程中工件不动,让刀具移动,将刀具中心对正孔中心,并使刀具转动(主运动)。

镗床应用特点

SAJ镗床变频器主要特点:镗床变频器

1、低频力矩大、输出平稳2、高性能矢量控制3、转矩动态响应快、稳速精度高4、减速停车速度快5、抗干扰能力强

镗床分类

镗床卧式

卧式镗床是镗床中应用最广泛的一种。它主要是孔加工,镗孔精度可达IT7,表面粗糙度Ra值为1.6-0.8um.卧式镗床的主参数为主轴直径。卧式镗床

镗轴水平布置并做轴向进给,主轴箱沿前立柱导轨垂直移动,工作台做纵向或横向移动,进行镗削加工。这种机床应用广泛且比较经济,它主要用于箱体(或支架)类零件的孔加工及其与孔有关的其他加工面加工。外观造型美观大方总体布局匀称协调。床身、立柱、下滑座均采用矩形导轨,稳定性好。导轨采用制冷淬硬,耐磨度高。数字同步显示,直观准确,可提高工效降低成本

镗床坐标

坐标镗床是高精度机床的一种。它的结构特点是有坐标位置的精密测量装置。坐标镗床可分为单柱式坐标镗床、双柱式坐标镗床和卧式坐标镗床。具

163b型单柱坐标镗床

有精密坐标定位装置的镗床,它主要用于镗削尺寸、形状、特别是位置精度要求较高的孔系,也可用于精密坐标测量、样板划线、刻度等工作。单柱式坐标镗床:主轴带动刀具作旋转主运动,主轴套筒沿轴向作进给运动。特点:结构简单,操作方便,特别适宜加工板状零件的精密孔,但它的刚性较差,所以这种结构只适用于中小型坐标镗床。双柱式坐标镗床:主轴上安装刀具作主运动,工件安装在工作台上随工作台沿床身导轨作纵向直线移动。它的刚性较好,大型坐标镗床都采用这种结构。双柱式坐标镗床的主参数为工作台面宽度。卧式坐标镗床:工作台能在水平面内做旋转运动,进给运动可以由工作台纵向移动或主轴轴向移动来实现。它的加工精度较高

镗床金刚

特点是以很小的进给量和很高的切削速度进行加工,因而加工金刚镗床

的工件具有较高的尺寸精度(IT6),表面粗糙度可达到0.2微米。用金刚石或硬质合金等刀具,进行精密镗孔的镗床。

镗床深孔钻镗

深孔钻镗床

深孔钻镗床本身刚性强,精度保持好,主轴转速范围广,进给系统由交流伺服电机驱动,能适应各种深孔加工工艺的需要。授油器紧固和工件顶紧采用液压装置,仪表显示、安全可靠。可选择下列几种工作形式:1.工件旋转、刀具旋转和往复进给运动,适用于钻孔和小直径镗孔;2.工件旋转、刀具不旋转只作往复运动,适用于镗大直径孔和套料加工;3.工件不旋转、刀具旋转和往复进给运动,适用于复杂工件的钻孔和小直径的钻孔和小直径镗孔。

镗床落地

工件安置在落地工作台上,立柱沿床身纵向或横向运动。用于加工大型工件。此外还有能进行铣削的铣镗床,或进行钻削的深孔钻镗床。

落地镗床

镗床包装储运

镗床多采用木箱包装,各木箱生产厂家在制造木箱时,依据GB7284-87《框架木箱》,GB/T13384-92《机电产品包装通用技术条件》及相关标准。上述标准对包装箱的材质、结构、含水率等项目做了具体规定。包装箱检验抽样判定时还须参照SN/T0275-93《出口商品运输包装木箱检验规程》。箱内机床应进行有效的固定和衬垫,其电器及加工未涂漆表面应做防锈防潮处理,其防锈有效期为两年。在存放及滞港期间机床类产品应库内保管,暂时露天存放时应垫高并加苫盖防止雨淋、水浸。箱面重心、防雨、勿倒置、轻放等标识应齐全,以保证运输时产品完好、安全的运抵目的地。

镗床检验标准

镗床的检验标准与其他金属切削机床一样有较齐全的相关标准,专门标准和质量分等标准,出口产品应达到一等品。其专用标准主要有:JB2253-85《坐标镗床参数》,JB3753-84《立式坐标镗床3220锥度孔的立轴端部》,JB2255-85、ZBJ54022-89《坐标镗床转台精度及技术条件》,JB2254-85《坐标镗床精度》,JB/T2937-93《坐标镗床技术条件》,GB/T14660-93《数控坐标镗床精度》,ZBnJ54018-89、JB/Z356-89《卧式镗铣床参数及系列型谱》,ZBJ54019-89《卧式镗铣床主轴端部》,GB5289-85、JB4373-86、JB/T4241-93《卧式铣镗床精度及技术条件》,ZBJ54023-89、JB/T5602-91《落地铣镗床参数及系列型谱》,JB4367-86《落地铣镗床精度》,ZBnJ54024-89《落地铣镗床技术条件》,JB4366.1-86《落地铣镗床镗轴端部尺寸》,JB4366.2-86《落地铣镗床铣轴端部尺寸》,JB4070-85、JB/Z257-86《立式精镗床参数及系列型谱》,JB/T4289.1-94《立式精镗床精度》,JB/T4289.2-94《立式精镗床技术条件》,JBJ51003.1-88、ZBnJ51003.2-85《立式精镗床镗头参数及技术条件》,JB/T5765-91、JB/T5601-91《卧式精镗床参数及系列型谱》,JB5564-91《卧式精镗床精度》,JB /T54010-93《卧式精镗床技术条件》,ZBJ52004-88、ZBJ51002-88《卧式精镗床、镗头精度及技术条件》等。

检验项目

相关标准检验项目与其他金属切削机床类似,其专业标准的检验项目主要是精度和性能,可归纳为:安装刀具的动力头的有关精度,安装被加工工件的工作台的有关精度和两者沿床身、立柱、龙门架导轨运动的相互位置精度,加工精度等,检验时还须参照JB2670-82《金属切削机床精度检验通则》进行。

镗床注意事项

金属切削机床已实施出口产品质量许可制度,未取得出口产品质量许可证的产品不准出口。订货时除明确通用要求外,对设备参数公、英制,电源电压、周波以及随机附件、机床颜色等均须有明确规定。

镗床操作规程

1.遵守铣镗工一般安全操作规程。按规定穿戴好劳动保护用品。镗床

2.检查操作手柄、开关、旋钮、夹具机构、液压活塞的联结是否处在正确位置,操作是否灵活,安全装置是否齐全、可靠。3.检查机床各轴有效运行范围内是否有障碍物。4.严禁超性能使用机床。按工件材料选用全理的切削速度和进给量。5.装卸较重的工件时,必须根据工件重量和形状选用合理的吊具和吊装方法。6.主轴转动,移动时,严禁用手触摸主轴及安装在主轴端部的刀具。7.更换刀具时,必须先停机,经确认后才能更换,更换时应该注意刀刃的伤害。8.禁止踩踏设备的导轨面及油漆表面或在其上面放置物品。严禁在工作台上敲打或校直工件。9.对新的工件在输入加工程序后,必须检查程序的正确性,模拟运行程序是否正确,未经试验不允许进行自动循环操作,以防止机床发生故障。10.使用平旋径向刀架单独切削时,应先把镗杆退回至零位,然后在MDA方式下用M43换到平旋盘方式,若U轴要移动,则须确保U轴手动夹紧装置已经松开。11.在工作中需要旋工作台(B轴)时,应确保其在旋转时不会碰到机床的其它部件,也不能碰到机床周围的其它物体。12.机床运行时,禁止触碰旋转的丝轴、光杆、主轴、平旋盘周围,操作者不得停留在机床的移动部件上。13.机床运转时操作者不准擅自离开工作岗位或托人看管。14.机床运行中出现异常现象及响声,应立即停机,查明原因,及时处理。15.当机床的主轴箱,工作台处于或接近运动极限位置,操作者不得进入下列区域:(1)主轴箱底面与床身之间;(2)镗轴与工作之间;(3)镗轴伸出时与床身或与工作台面之间;(4)工作台运动时与主轴箱之间;(5)镗轴转动时,后尾筒与墙、油箱之间;(6)工作台与前主柱之间;(7)其他有可能造成挤压的区域;16.机床关机时,须将工作台退至中间位置,镗杆退回,然后退出操作系统,最后切断电源。

铣头铣头简介

铣头milling head

简单而言就是:安装在铣床上并与主轴连接,用于带动铣刀旋转的机床附件。 是机床设备的主要组成部分。

铣头铣头类别

铣头控制系列(Control)

角度铣头是为在加工中心上应用而设计的,可自动从刀库传送到机床主轴或从主轴送回到刀库。所有控制系列铣头,输入轴都集成有锥度,以保证最大刚度。定位环和定位块带动定位销,可以旋转 3600 以优化角度定位。TCU 铣头上的刀具可以回转 900。当铣头从机床主轴上卸下来时,用一个锁紧销防止驱动锥体转动。

铣头控制柔性系列(Control Flex)

Control Flex系列铣头可满足用户的特殊需要,虽然其刚度不如整体输入驱动的Control系列铣头高,但其传动柄轴必须有良好的互换性,主要特点是具有更大的通用性。公司技术部门利用一装在柄轴顶部的专用螺钉保证铣头具有严格的同心度。

铣头模块化系列(Modular)

该系列铣头是为无自动化换刀装置的传统机床设计的,铣头利用一个通用联接法兰,手动安装在机床主轴上。通用法兰上有一个T型槽,可使铣头绕垂直轴进行3600定位。TCU铣头可转动刀具主轴,实现900调整。

Modular系列角度铣头可以增加一个接长杆来扩展其长度。接长杆、传动锥体和联接法兰对不同系列中相同规格的铣头可以互换。

铣头TA45和TR90系列

TA45和TR90系列铣头是为用户特殊需要和应用而设计的,当无法用其中任意一种标准铣头加工工件时,可采用这两种铣头。这些模块可以在Control和Modular系列中使用,利用特殊的角度铣头可以使标准角度铣头的功能更强,从而扩大了应用范围。

TR90和TA45角度铣头的旋转方向与机床主轴的旋转方向是相反的。

TA45角度铣头有一个固定的450角,也可按用户要求提供900角的铣头。TR90角度铣头的固定角度为900,是根据所用刀具和加工空间量身定制的。

铣头P8和P10系列

P8和P10系列铣头适用于中到大型普通机床,利用一个法兰手动安装在主轴上。通用法兰(标准装备)上的T型槽可方便铣头绕主轴做3600调整。

TDU铣头的可调刀具可以回转3600。

新型T90-10和TDU-10铣头具有最新功能,例如低摩擦迷宫式密封,高精度球轴承支承主轴和高抗磨渐开线螺旋锥齿轮。

这些功能可以使新型铣头不论尺寸大小都能够达到更高的转速,同时保持低温升和低噪声,同时保障铣头高精度。

铣头铣头展示

铣头 PXV7

铣头 PXV7

规格(Item) 机型(Model) PXV7

总底面宽度 500 MM

底面长度 730 MM

7:24锥孔主轴短号 N0.50(φ128.57)MM

主轴外伸 160 MM

主轴中心高 160 MM

刀盘直径 φ125-φ315 MM

滑套调整量 120 MM

滑套直径 φ190 MM

电机功率 7.5 KW

主轴转速 75-420 r/min

重量 650 Kg

PXV7转速表:

手柄

A

B

C

H慢速

75

105

150

L快速

210

300

420

铣床操作内容简介

本书是一本关于铣床操作的入门指导书,主要内容包括:铣床的主要结构及种类、铣刀的选取及安装、铣床附件的安装方法和各种铣削加工实例。本书通过大量的具体加工实例,介绍了铣床的操作方法及加工过程。

铣床操作目录

◆机械与工具

铣床各部分的名称

各种主轴头

旧式铣床

升降台式铣床与无升降台式铣床

各种铣床

各种立式铣刀

各种卧式铣刀

安装刀具的器材

各种测量工具

铣床的规格

◆准备

机用平口钳及其安装

机用平口钳及安放工件的顺序

机用平口钳及安放工件的方法

安装到工作台上的方法

安装工具

圆形工作台的安装

卧式铣床铣刀的安装

立式铣床铣刀的安装

较小铣刀的安装

◆理论

铣削速度和转速

逆铣和顺铣

切削刃的名称

面铣刀切削刃角度的作用

工件和切削刃角度

每齿进给量和进给速度

铣刀齿数、进给量与铣削效率

切屑的排法及容屑槽

进给量与精加工表面

切削刃的切人方法

切入角(压力角)

同时铣入齿数

背吃刀量

各种刀具材料及其区别

直刃·斜刃

端面铣削和周边铣削

◆操作

平面铣削

制作正方体

侧面铣削

分层铣削

制作斜面

制作R面

组合铣刀

去除毛刺

阶梯形面铣刀

成形铣刀

组合铣刀

切断和磨铣

铣孔

修孔

定孔心

定两面间的中心

在XY坐标系下指示角度

铣槽

铣T形槽

铣楔形槽

楔形槽的测量

曲面铣削

由外周定心

铣削圆周

铣削锁链

仿形铣削

镗床

龙门铣床

数控加工

ATC(自动换刀装置)

◆分度头

分度头各部分的名称

分度头的种类

分度头的结构

分度头的安装与定心

工件的安装

直接分度法

间接分度法(简单形式)

差动分度法

角度分度法

复式间接分度法

交换齿轮的计算

螺旋角的计算

根据螺旋角计算引线

简单的分度头操作

尺寸精度高的分度头操作

复杂的分度头操作

特殊的分度头操作

◆数据单

铣刀的标准加工条件

铣刀每齿标准进给量

升降台式铣床的运行精度检查(1)

升降台式铣床的运行精度检查(2)

立式升降台铣床的精度检查(1)

立式升降台铣床的精度检查(2)

铣床加工条件速查表

铣床故障排除速查表(1)

铣床故障排除速查表(2)

◆工序

工序的研究(1)

工序的研究(2)

检验是否合格

铣床操作其它相关

S A J变频器的特点

1、低频力矩大、输出平稳

2、高性能矢量控制

3、转矩动态响应快、稳速精度高

4、减速停车速度快

5、抗干扰能力强

铣工工作职责

1.完成班内安排的工作任务和目标。

2.负责铣工作业和设备维护。3.配合其它工种进行协同作业。

铣工任职条件

1.有铣工操作经验。

2.具备较好的机加工工艺水平。

3.熟悉零件图读图方法。

4.职高或中技以上学历。

铣工在制造业是很重要的工种,是特种工具零件复杂的加工工序。铣工不仅要掌握经常使用的机床工具的知识,还要熟练掌握计算和调整,例如分度测角等等。齿轮花键涡轮成形等都是铣工的“拿手好戏”。工具模具更离不开铣工的参与。

铣工工艺--主要应用于使用铣床加工各种异形或凹槽等,如齿轮的齿面、零件的键槽等。

铣工资格和认证

1.铣工证就是铣工职业资格证书,由劳动和社会保障部颁发 ,证明技术水平,分五个级别,初级工-中级工-高级工-技师-高级技师

2.数控铣工

职业定义:从事编制数控加工程序并操作数控铣床进行零件铣削加工的人员。

职业等级:本职业共分四个等级

中级 (国家职业资格四级)

高级 (国家职业资格三级)

技师 (国家职业资格二级)

高级技师 (国家职业资格一级)

铣工安全操作规程

一. 进入工场地必须穿戴工作服。操作时不准戴手套(防止手套挂在刀具上,从而导致事故的发生),女同学必须戴上工作帽(防止头发过长,卷入机器中)。

二. 开车前,检查机床手柄位置及刀具装夹是否牢固可靠,刀具运动方向与工作台进给方向是否正确。

三. 将各注油孔注油,空转试车(冬季必须先开慢车)2分钟以上,查看油窗等各部位,铣工

并听声音是否正常.

四. 切削时先开车,如中途停车应先停止进给,后退刀再停车.

五. 集中精力,坚守岗位,离开时必须停车,机床不许超负荷工作.

六. 工作台上不准堆积过多的铁屑,工作台及道轨面上禁止摆放工具或其他物件,工具应放在指定位置 。

七. 切削中,禁止用毛刷在与刀具转向相同的方向清理铁屑或加冷却液。

八. 机床变速、更换铣刀以及测量工件尺寸时,必须停车。

九. 严禁两个方向同时自动进给。

十. 铣刀距离工件10毫米内,禁止快速进刀,不得连续点动快速进刀。

十一. 经常注意各部润滑情况,各运转的连接件,如有发现异常情况或异常声音应立即停车报告。

十二. 工作结束后,将手柄摇到零位,关闭总电源开关,将工卡量具擦净放好,擦净机床,做到工作场地清洁整齐。

数控铣床操作基本信息

丛书名: 农村劳动力转移职业技能培训教材

平装: 101页

正文语种: 简体中文

条形码: 9787811177763

商品尺寸: 19.8 x 13.4 x 0.4 cm

商品重量: 322 g

ASIN: B002NSXKYU

数控铣床操作入门基本信息

出版社: 安徽科学技术出版社; 第1版 (2006年7月1日)

丛书名: 一招鲜就业技术速成丛书

平装: 217页

开本: 32开

ISBN: 7533735145

条形码: 9787533735142

产品尺寸及重量: 20.4 x 14 x 0.9 cm ; 259 g

ASIN: B0011C8LKC

数控铣床操作入门内容简介

制造自动化是先进制造技术的重要组成部分,其核心技术是数控技术。数控技术是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现及所带来的巨大效益,已引起了世界各国科技与工业界的普遍重视。专家们预言:21世纪机械制造业的竞争,其实质是数控技术的竞争。目前,随着国内数控机床用量的剧增,亟须培养一大批熟悉数控加工工艺,能够熟练掌握现代数控机床编程、操作和维护的应用型高级技术人才。

数控铣床编程与操作项目教程基本信息

作 者:王翔,朱明松编

丛 书 名:出 版 社:机械工业出版社

ISBN:9787111224372

出版时间:2011-04-01

版 次:1

页 数:236

装 帧:平装

开 本:16开

所属分类:图书 > 科技 > 金属学与金属工艺

数控铣床编程与操作项目教程内容简介

《数控铣床编程与操作项目教程》是南京职业教育课程改革的系列理论研究和实践成果之一。

数控车床操作面板简介

数控机床操作面板是数控机床的重要组成部件,是操作人员与数控机床(系统)进行交互的工具,操作人员可以通过它对数控机床(系统)进行操作、编程、调试、对机床参数进行设定和修改,还可以通过它了解、查询数控机床(系统)的运行状态,是数控机床特有的一个输入、输出部件。主要有显示装置、NC键盘(功能类似于计算机键盘的按键阵列)、机床控制面板(Machine Control Panel,简称MCP)、状态灯、手持单元等部分组成。

数控车床操作面板组成部分

数控车床操作面板显示装置

数控系统通过显示装置为操作人员提供必要的信息。根据系统所处的状态和操作命令的不同,显示的信息可以是正在的程序、正在运行的程序、机床的加工状态、机床坐标轴的指令/实际坐标值、加工轨迹的图形仿真、故障报警信号等。

较简单的显示装备只有若干个数码管,只能显示字符,显示信息也有限;较高级的系统一般配有CRT显示器或点阵式液晶显示器,一般能显示图形,显示的信息较为丰富。

数控车床操作面板NC键盘

NC键盘包括MDI键盘及软键功能键等。

MDI键盘一般具有标准化的字母、数字和符号(有的通告上档键实现),主要用于零件程序的,参数输入,MDI操作及管理等。

功能键一般用于系统的菜单的操作。

数控车床操作面板机床操作面板(MCP)

机床控制面板集中了系统的所有按钮(故可称为按钮站),这些按钮用于直接控制机床的动作或加工过程,如启动、暂停零件程序的运行,手动进给坐标轴,调整进给速度等。

数控车床操作面板手持单元

手持单元不是操作面板的必需件,有些数控系统为方便操作人员使用配有手持单元,用于手摇方式增量进给坐标轴。手持单元

手持单元一般由手摇脉冲发生器MPG、坐标轴选择开关等组成。

数控车床操作面板操作键字译

数控车床操作面板以“A”字母开头

ABS 绝对坐标 (在CRT上显示机床现在的「绝对坐标」X、Z轴的位置)

ALL 综合坐标 (在CRT上显示机床现在的「绝对坐标」X、Z轴和「相对坐标」U、W轴的位置)

ALTER 替换/修改 (修改存储器中程序的字符或符号)

AUTO 自动操作方式 (机床在此方式,机床可自动加工作业)

AUX GRAPH 图形显示 (图形显示功能)

数控车床操作面板以“C”字母开头

CAN 取消键 (取消已键入缓冲器的字符或符号)

数控车床广数系统操作面板

CHECK 检视(软键)

CSTM/GR 模拟框图形

CURRNT 单节

CURSOR 光标移动键 (移动CRT里的光标,可至处)

数控车床操作面板以“D”字母开头

DELETE 删除键 (删除存储器中程序的字符或符号)

DGNOS PARAM 参数键 (参数设定和显示,诊断数据显示)

数控车床操作面板以“E”字母开头

EDIT 方式 (程序编制、修改数据输入)

EOB 分号键 (分号“;”输入键)

数控车床操作面板以“F”字母开头

FWD 主轴正转

数控车床操作面板以“H”字母开头

HELP 帮助键 (帮助、助理)

HEDSS 手轮

数控车床操作面板以“I”字母开头

INPUT 输入键 (用于参数或偏置值的输入;启动I/O设备的输入;MDI方式下的指令数据的输入)

INSERT 插入键 (在光标后插入字符或符号)

数控车床操作面板以“J”字母开头

JOG 手动操作方式 (机床在此方式,可手动操作、加工;类似于普通车床加工方式)

数控车床操作面板以“L”字母开头

LIB 显示内存 (在CRT上显示机床内存内容)

LOCK 锁 (相当于控制某种操作开关)

数控车床操作面板以“M”字母开头

MAC-LOCK 媒体存取控制锁 (控制媒体存取)

MDI 手动数据输入方式 (输入编制临用程序)

MEM 内存变量文件键

MENU OFSET 补正键 (偏置值设定和显示;同下“OFS/SET”功能一样,此键英文字母根据机床生产地、系统、型号不同而不同)

MESSAGE 通讯联系键

数控车床操作面板以“O”字母开头

OFS/SET 补正键 (偏置值设定和显示;同上“MENU OFSET”功能一样,此键英文字母根据机床生产地、系统、型号不同而不同)

ONPUT START 输入执行键 (输入程序到I/O设备)

OPR ALARM 故键障资料键 (报警号显示及软件操作面板的设定和显示)

OPT STOP 选择M01停止 (启动M01指令(M01见M代码表))

OUTPUT START 输出执行键 (输出程序到I/O设备)

数控车床操作面板以“P”字母开头

PAGE 翻页键 (CRT画面向前/向后变换页面)

POS 位置键 (在CRT上显示机床现在的位置)

PROG 或 PRGRM 或 PRG 程序键 (显示内存中的程序内容;此键英文字母根据机床生产地、系统、型号不同而不同,但功能一样)

数控车床操作面板以“R”字母开头

RAPTD TRAV 快速移动 (在手动方式,帮助X、Z轴快速移动)

REL 相对坐标 (在CRT上显示机床现在的「相对坐标」U、W轴的位置)

RESET 复位 (按下此键,复位CNC系统。包括取消报警、主轴故障复位、中途退出自动操作循环和中途退出输入、输出过程等)

REV 主轴反转

数控车床操作面板以“S”字母开头

SHFT 选择键 (在一个操作键出现两个或多个字母或字符时,按此键可选择其中一个字母或字符)

SING (手动)点动 (机床在此方式,机床可根据程序内容手动一步一步加工作业;此方式特别是在改变刀具数据、程序、坐标等一些数据后保证安全操作生产用到的较多)

SYSTEM 系统注册表文件

数控车床操作面板以“W”字母开头

WORK 工件坐标设定

数控车床操作面板以“Z”字母开头

ZSN 手动回零方式 (此方式多用于开启机床后,机床坐标回零)

数控车床操作面板速度倍率键

0%

25%

50%

100%

数控车床广数系统操作面扳图解

速度倍率键分为三种(见右图)

①主轴转速倍率键 (根据需求选择转速速度“S”的倍率)

②G00快速倍率键 (根据需求选择G00(G00见G代码表)快速速度倍率)

③切削速度倍率键 (根据需求选择切削速度“F”的倍率)

数控铣床操作图解内容简介

FANUC(发那科)数控系统是目前国内应用广泛的数控系统之一。FANUC Oi系列数控系统作为新一代的数控系统,正在实际生产中被广泛采用。该系统具有性价比高,人机界面较好,控制功能丰富,应用面广等特点。陈为国、陈为民编著的《数控铣床操作图解》以FANUC 0i MC数控铣削系统为对象,以数控铣床操作为目标,以图解形式为表现手法,兼顾了数控程序的手工编制与自动编制和数控加工工艺及刀具选择的相关知识。内容包括数控铣削程序编制基础、数控铣削加工工艺与刀具、数控加工的基本操作、数控铣削的自动编程以及数控铣削操作示例分析与实训指导等。

数控铣床操作与编程内容简介

本书主要作技师学院、高级技校、高职院校的数控技术专业、机械制造专业、模具设计与制造专业、机电一体化专业的教材,也可作为各类职业技能培训机构的鉴定培训教程。

本教材以FANUC 0i系统为例讲述了数控铣床、加工中心的编程与操作的知识与技能。根据专业培养目标和数控铣床、加工中心操作工国家职业资格标准逐级分解形成课程教育目标,并细化落实课程单元的教学目标,以工作过程导向重构课程结构和知识序列,设计学习情境,选择实现课程目标的载体,以典型工作任务为中心来重新整合相应的知识、技能,组织课程内容,形成工作任务引领型课程。

数控铣床操作与编程图书目录

前言

模块一 数控铣床的基本操作

任务一 数控机床概述

任务二 数控机床编程基础

任务三 仿真软件简介

任务四 数控铣床基本操作

思考与练习

模块二 平面零件的铣削

思考与练习

模块三 轮廓类零件的加工

思考与练习

模块四 多槽类零件的铣削

思考与练习

模块五 孔类零件的加工

思考与练习

模块六 坐标系变换类零件的加工

任务一 五边形零件的铣削

任务二 旋转类零件的铣削

任务三 比例缩放与镜像类零件的铣削

思考与练习

模块七 曲面类零件的加工

任务一 圆形槽的加工

任务二 椭圆槽的加工

任务三 半圆球曲面的加工

任务四 固定循环宏程序的编写

思考与练习

模块八 配合类零件的加工

思考与练习

模块九 薄壁类零件的加工

思考与练习

模块十 螺纹的铣削加工

思考与练习

模块十一 零件的多轴加工

任务一 旋转体表面刻字

任务二 圆柱凸轮零件的加工

思考与练习

附录一 数控铣床/加工中心技能鉴定练习题

附录二 常用数控系统指令格式

参考文献

数控铣床操作指南图书信息

出版时间:2005-11-01

版 次:1

页 数:89

装 帧:平装

开 本:32开

所属分类:图书> 科技> 一般工业技术

数控铣床操作指南

推荐

本书是针对从事数控机床操作的技术人员,以配置了FANUC 0i数控系统的立式升降台数控铣床XK5032和配置了SINUMERIE810D数控系统的立式升降台数控铣床XK5025等主流机型为例,勃数控铣床的基本操作、程序编制和故障诊断等方面的内容作了较详纽的介绍,力求做到手把手地指导相关技术人员进行数控铣床的操作。

数控铣床操作指南目录

第一章 数控加工的基本知识

第一节 数控技术的基本概念

一、数控机床

二、数控系统

三、数控程序

四、数控加工

第二节 数控机床的特点

一、数控机床的组成

二、数控机床的工作原理

三、数控机床的特点与发展方向

第三节 数控铣床结构及性能

一、数控铣床的种类

二、数控铣床的结构特点及主要技术参数

第二章 数控铣削加工工艺

第一节 铣刀

一、刀具

二、刀柄

三、刀具的选用

四、刀具切削部分材料的选择

第二节 数控铣床附件及附属设备

一、数控回转工作台

二、数控分度头

三、自动托盘交换装置

四、对刀仪

第三节 铣削用量

一、铣削用量

二、铣削用量的选择

第四节 铣削方式及其选择

一、铣削方式

二、铣削方式的选择

第三章 数控加工编程基本知识

第一节 数控铣床坐标系统

一、数控铣床的坐标系统

二、坐标原点

三、程序原点的设置与偏移

四、绝对坐标编程及增量坐标编程

第二节 数控程序编制

一、程序结构

二、数控加工的刀具半径补偿

三、数控加工的刀具长度补偿

第三节 常用指令的应用

一、G代码

二、M代码

三、常用代码表

第四节 计算机自动编程简介

一、常用的计算机编程软件

二、计算机自动编程软件MasterCAM功能

三、应用Master CAM进行编程的工作过程(其他CAD/CAM软件与之类似)

四、计算机与数控机床的通信

第四章 数控铣床基本操作-

第一节 FANUC 0i系统数控铣床的基本操作

一、CRT/MDI操作面板

二、机床操作面板

三、基本操作

第二节 SINUMERIK 810D系统数控铣床的基本操作

一、机床操作面板及键功能

二、基本操作

三、机床主要工作方式

四、零件加工的操作步骤

五、断点重定位

第三节 二维零件的铣削加工实例

一、工艺分析

二、工件的定位装夹

三、选择刀具

四、确定切削用量

五、程序编制

六、程序的校验和输入

七、设置机床加工参数

八、加工

第五章 数控铣床的故障诊断和系统报警

第一节 FANuC 0i数控系统诊断功能

一、系统诊断功能

二、NC状态显示

第二节 FANUC 0i系统报警

一、关于绝对脉冲编码器(APC)的报警

二、关于串行脉冲编码器(SPC)报警

三、关于伺服的报警

四、关于串行主轴报警

第三节 SINUMERlK 810D系统自诊断功能

一、自诊断系统在数控系统运行过程中主要的监控内容

二、数控系统的自诊断

三、系统诊断功能界面操作

第四节 SINUMERIK 810D系统报警

一、SINUMERIK 810D系统报警号及范围

二、SINUMERIK 810D系统报警与故障处理

第六章 数控铣削加工中心

第一节 加工中心的工作特点和选型

一、镗铣加工中心的特点

二、加工中心的选型

第二节 加工中心的程序编制

第三节 加工中心基本操作

一、手动换刀操作

二、在加工中心上加工一个零件的操作步骤

参考文献

数控铣床操作指南基本信息

出版社:机械工业出版社; 第2版 (2006年1月1日)

丛书名: 国家职业资格培训视听读系列教程

精装:76页

开本:16开

ISBN:7111147227

条形码:9787111147220

商品尺寸: 26.8 x 19.1 x 2 cm

商品重量: 721 g

品牌:机械工业

ASIN:B00114BTQ8

数控铣床操作指南内容简介

由北方工业大学机电工程学院院长工学博士罗学科教授主讲的“数控铣床操作指南”可以帮您迅速学会数控铣床的编程技术,熟练掌握数控铣床的操作技巧,帮助您完成知识的更新。

本教程以数控铣床的加工工艺、编程和操作为核心内容,介绍了数控技术的基础知识,数控机床的数控系统,数控铣床的机械结构和主要部件,数控铣床的加工工艺、编程技术及操作方法。教程中数控铣床的操作部分以 FANUC Oi系统为例,通过具体的加工实例,讲述了数控铣床的各种操作模式以及操作指令的使用,最后还简要讲述了数控机床常见故障的诊断与维修。

本教程分为两部分:影视部分采用现场教学的拍摄模式,通过主讲老师在机床旁深入浅出的现场教学和指导老师一步步的实际操作演示,使学员如同身临其境,将似乎难以掌握的学习重点和难点变得浅显易懂,更易让人理解,从而达到事半功倍的效果;文字教材是为方便读者进一步理解、阅读与思考,对光碟中所讲内容加以整理汇编而形成的。

本教程可作为数控机床操作人员的培训教材,也可作为高职数控专业学生、从事数控技术职业技能培训和数控加工的工程技术人员的参考教材。

数控铣床操作指南

推荐

由北方工业大学机电工程学院院长工学博士罗学科教授主讲的“数控铣床操作指南”可以帮您迅速学会数控铣床的编程技术,熟练掌握数控铣床的操作技巧,帮助您完成知识的更新。

本教程以数控铣床的加工工艺、编程和操作为核心内容,介绍了数控技术的基础知识,数控机床的数控系统,数控铣床的机械结构和主要部件,数控铣床的加工工艺、编程技术及操作方法。教程中数控铣床的操作部分以FANUC Oi系统为例,通过具体的加工实例,讲述了数控铣床的各种操作模式以及操作指令的使用,最后还简要讲述了数控机床常见故障的诊断与维修。

数控铣床操作基础实用实例基本信息

出版社: 电子工业出版社; 第1版 (2007年1月1日)

平装: 257页

开本: 16开

ISBN: 9787121036637

条形码: 9787121036637

商品尺寸: 25.6 x 18.2 x 1.2 cm

商品重量: 440 g

ASIN: B0011C07UE

数控铣工(中级)内容介绍

《数控铣工(中级)》由劳动和社会保障部教材办公室依据《国家职业标准——数控铣工》组织编写。本教材从职业能力培养的角度出发,力求体现职业培训的规律,满足职业技能培训与鉴定考核的需要。本教材在编写中贯穿“以职业标准为依据,以企业需求为导向,以职业能力为核心”的理念,采用模块化的编写方式。全书按职业功能分为五个模块单元,主要内容包括加工准备、数控编程、数控铣床操作、零件加工、设备维护与故障诊断等。每一单元内容在涵盖国家职业技能鉴定考核基本要求的基础上,详细介绍了本职业岗位工作中要求掌握的最新实用知识和技术。

为便于读者迅速抓住重点、提高学习效率,教材中还精心设置了“培训目标”“考核要点”“特别提示”等栏目。每一单元后附有单元测试题及答案,全书最后附有知识和技能考核模拟试卷,供读者巩固、检验学习效果时参考使用。

数控铣工(技师高级技师)内容简介

为推动数控铣工职业培训和职业技能鉴定工作的开展,在数控铣工从业人员中推行国家职业资格证书制度,中国就业培训技术指导中心在完成《国家职业标准·数控铣工》(以下简称《标准》)制定工作的基础上,组织参加《标准》编写和审定的专家及其他有关专家,编写了数控铣工国家职业资格培训系列教程。
  数控铣工国家职业资格培训系列教程紧贴《标准》要求,内容上体现“以职业活动为导向、以职业能力为核心”的指导思想,突出职业资格培训特色;结构上针对数控铣工职业活动领域,按照职业功能模块分级别编写。杨伟群和胡林主编的《数控铣工(技师高级技师用于国家职业技能鉴定国家职业资格培训教程)》

数控铣工中级图书简介

作/译者:劳动和社会保障部教材办公室组织出版社:中国劳动社会保障出版社

出版日期:2007年09月 ISBN:9787504563583 [十位:7504563587]

页数:249 重约:0.384KG

定价:¥29.00

数控铣工中级内容提要

本教材由劳动和社会保障部教材办公室依据《国家职业标准——数控铣工》组织编写。本教材从职业能力培养的角度出发,力求体现职业培训的规律,满足职业技能培训与鉴定考核的需要。

本教材在编写中贯穿“以职业标准为依据,以企业需求为导向,以职业能力为核心”的理念,采用模块化的编写方式。全书按职业功能分为五个模块单元,主要内容包括加工准备、数控编程、数控铣床操作、零件加工、设备维护与故障诊断等。每一单元内容在涵盖国家职业技能鉴定考核基本要求的基础上,详细介绍了本职业岗位工作中要求掌握的最新实用知识和技术。

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数控铣床职业技能鉴定强化实训教程基本信息

定价:33.8

版次: 1

开本:小16开

包装:平装

数控铣床职业技能鉴定强化实训教程简介

本书是参照最新国家数控铣工职业标准编写而成。全书从数控铣床职业技能考核大纲、数控铣床综合实训教学大纲、数控铣床概述、数控铣床编程及加工基础知识、数控铣床的使用维护、数控铣床的实际加工操作等方面进行了讲述。

为了满足大量不同层次数控铣床技能人才的需要,本书主要面向职业技术教育、数控铣床职业技能培训和鉴定,可作为数控铣床类职业技能培训教材及高职高专、中职学校相关课程的培训教材。

数控铣工加工中心操作工内容简介

主要用作企业培训部门、职业技能鉴定培训机构的教材,也可作为高级技校、技师学院、高职、各种短训班的教学用书,还可以作为工厂中数控机床操作人员用参考书。本书编写重点突出、特色鲜明,内容取自于实践。

《数控铣工加工中心操作工(技师高级技师国家职业资格培训教材)》是根据国家职业标准《数控铣工》、《加工中心操作工》中的技师与高级技师的理论知识要求和技能要求,按照岗位培训需要编写的。内容包括:数控铣床/加工中心精度及加工精度、数控铣削加工基础、典型零件的加工、FANUC系统数控铣床与铣削中心的编程实例、SIEMENS系统数控铣床与铣削中心的编程实例、数控铣床/加工中心的故障诊断和排除、生产管理与先进制造系统简介、试题库。《数控铣工加工中心操作工(技师高级技师国家职业资格培训教材)》在每章的最后还有复习思考题,以便于企业培训、考核鉴定和读者自测自查。

数控铣工技能训练与考级

推荐

该书是依据数控技能型紧缺人才培养培训方案的指导思想,以及劳动和社会保障部制定的数控铣工国家职业技能鉴定标准编写的。使学生掌握操作技能和加工工艺分析,为数铣操作打下坚实的基础。数铣技能训练,使学生掌握数控铣床的基本操作、铣刀的合理选用、加工路线的拟定和切削用量的选择,最终达到国家职业技能鉴定标准要求的数控铣工中、高级水平。

立式数控铣床主要参数表

TJ系列


  

TJ-600

X/Y/Z 轴最大值

mm

600/350/400

主轴鼻端至工作台面

mm

90-490

主轴中心至立柱面

mm

400

工作台尺寸(长x宽)

mm

700×320

工作台承受最大重量

kg

400

T槽尺寸(中心距x槽宽x槽数)

mm

100×18×4

主轴


  
  

主轴锥度


  

BT30

主轴转速

rpm

6000

主轴传动方式


  

皮带

主轴马达

kw

3.7/5.5

冷却泵

hp

1/8

X/Y/Z轴最大切削功率


  
  

进给率

Nm

6/6/6

x轴快速位移

M/min

8

y轴快速位移

M/min

8

z轴快速位移

M/min

8

切削最大值

mm/min

4000

精度


  
  

定位精度(±)

mm

0.01

重复定位精度

mm

0.01

其它


  
  

电源需求(不间断)

KVA

13

机台重量

Kg

2000

空压需求

Kg/cm&sup2;

6

数控回转工作台平台简介

数控回转工作台适用于板类和箱体类工件的连续回转加工和多面加工,由数控系统控制。

机床坐标系定义

在数控编程时为了描述机床的运动,简化程序编制的方法及保证纪录数据的互换性,以机床原点O为坐标系原点并遵循右手笛卡尔直角坐标系建立的由X、Y、Z轴组成的固定的直角坐标系。

数控铣削加工基本信息

它以普通铣削加工为基础,同时结合数控机床的特点,不但能完成普通铣削加工的全部内容,而且还能完成普通铣削加工难以进行,设置无法进行的加工工序。数控铣削加工设备主要有数控铣床和加工中心,可以对零件进行平面轮廓铣削、曲面轮廓铣削加工,还可以进行钻、扩、绞、镗、惚加工及螺纹加工等。

数控铣削加工图书信息

书 名: 数控铣削加工(中级) 

作 者:鲍海龙

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2011-08-30

ISBN:9787111351665

开本: 16开

定价: 27.00元

高等职业教育项目课程改革规划教材

本书配有电子课件

数控铣削加工内容简介

《数控铣削加工(中级)》以一个典型产品——笔筒及其模具的数控铣削加工为主线,将其分为六个项目。在完成六个项目的过程中学习数控铣床的操作、编程、数控加工工艺的制订和相关的理论知识。每个项目根据加工工艺要求,分为若干个具体任务。为保证学习的效果,每个任务设计了工作页,工作页包括课前准备页、课堂工作页和课后复习页。

《数控铣削加工(中级)》的特色是项目引领,根据项目需要学习必需的理论知识,体现了一体化教学的本质,是完全适合职业教育特色的教材。

《数控铣削加工(中级)》可作为技师学院、高职高专院校数控专业的教材,也可供相关工程技术人员参考。

机械零件数控铣削加工基本信息

出版时间: 2010-03-01

版 次: 1

页 数: 385

装 帧: 平装

开 本: 16开

所属分类: 图书>科技>机械、仪表工业

机械零件数控铣削加工内容简介

《机械零件数控铣削加工》采用项目式结构,项目下设不同的任务模块,每个模块以工作任务为起点,并围绕工作任务来整合理论和实践教学内容。本教材共包括五个项目、多个任务模块,内容涉及数控铣削加工工艺、程序设计、操作加工,涵盖了数控铣床知识、铣刀的安装与选用,工件的定位夹紧,工艺卡片规划,工序质量控制,数控编程技巧,数控铣床加工中心操作工中高级考证知识和技能要求,适合理论、实践一体化教学需要。 《机械零件数控铣削加工》适合作为高职高专数控、模具制造、机电类专业的数控编程与操作教材,也可作为数控铣床中高级考证培训用书,还可以作为从事数控加工的工程技术人员的参考用书。

数控雕铣机产品介绍

2007年我国的雕铣机产业产能已经超过10000台/年,产值超过15亿RMB。目前雕铣机的生产主要以广东、北京、浙江三大地区主导。

加工模具他们是以加工中心(电脑锣)铣削为主的,但加工中心有它的不足,特别是在用小刀具加工小型模具时会显得力不从心,并且成本很高。国内开始的时候只有数控雕刻机的概念,雕刻机的优势在雕,如果加工材料硬度比较大也不会显得力不从心。

铣削简介

铣削是指使用旋转的多刃刀具切削工件,是高效率的加工方法。工作时刀具旋转(作主运动),工件移动(作进给运动),工件也可以固定,但此时旋转的刀具还必须移动(同时完成主运动和进给运动)。铣削用的机床有卧式铣床或立式铣床,也有大型的龙门铣床。这些机床可以是普通机床,也可以是数控机床。用旋转的铣刀作为刀具的切削加工。铣削一般在铣床或镗床上进行,适于加工平面、沟槽、各种成形面(如花铣削

键、齿轮和螺纹)和模具的特殊形面等。

铣削的特征是:

①铣刀各刀齿周期性地参与间断切削。

②每个刀齿在切削过程中的切削厚度是变化的。

③每齿进给量αf(毫米/齿),表示铣刀每转过一个刀齿的时间内工件的相对位移量。

铣削铣床

铣床(milling machine)系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动,工件(和)铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。

铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。

铣削铣床种类

铣削按其结构分类

(1)台式铣床:小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。

(2)悬臂式铣床:铣头装在悬臂上的铣床,床身水平布置,悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动,铣头沿悬臂导轨移动。

(3)滑枕式铣床:主轴装在滑枕上的铣床,床身水平布置,滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动,滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。

(4)龙门式铣床:床身水平布置,其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上,可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动,工作台可沿床身导轨纵向移动。用于大件加工。

(5)平面铣床:用于铣削平面和成型面的铣床,床身水平布置,通常工作台沿床身导轨纵向移动,主轴可轴向移动。它结构简单,生产效率高。

(6)仿形铣床:对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。

(7)升降台铣床:具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床,通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。

(8)摇臂铣床:摇臂装在床身顶部,铣头装在摇臂一端,摇臂可在水平面内回转和移动,铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床。

(9)床身式铣床:工作台不能升降,可沿床身导轨作纵向移动,铣头或立柱可作垂直移动的铣床。

(10)专用铣床:例如工具铣床:用于铣削工具模具的铣床,加工精度高,加工形状复杂。

铣削按布局形式和适用范围分类

主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。

(1)升降台铣床有万能式、卧式和立式几种,主要用于加工中小型零件,应用最广;

(2)龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床,均用于加工大型零件;

(3)单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动,工作台作纵向进给;

(4)单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动,悬臂也可沿立柱导轨调整高度。单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件;

(5)仪表铣床是一种小型的升降台铣床,用于加工仪器仪表和其他小型零件;

(6)工具铣床主要用于模具和工具制造,配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件,还可进行钻削、镗削和插削等加工。其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等,它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床。

铣削按控制方式分类

可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。

铣削加工对象

(1)平面类零件

平面类零件的特点表现在加工表面既可以平行水平面,又可以垂直于水平面,也可以与水平面的夹角成定角;在数控铣床上加工的绝大多数零件属于平面类零件,平面类零件是数控铣削加工中最简单的一类零件,一般只需要用三坐标数控铣床的两轴联动或三轴联动即可加工。在加工过程中,加工面与刀具为面接触,粗、精加工都可采用端铣刀或牛鼻刀。

(2)曲面类零件

曲面类零件的特点是加工表面为空间曲面,在加工过程中,加工面与铣刀始终为点接触。表面精加工多采用球头铣刀进行。

铣削操作规程

(一)工作中认真做到

1、铣削不规则的工件及使用虎钳、分度头及专用夹具持工件时,不规则工件的重心及虎钳、分度头、专用夹具等应尽可能放在工作台的中间部位,避免工作台受力不匀,产生变形。

2、在快速或自动进给铣削时,不准把工作台走到两极端,以免挤坏丝杆。

3、不准用机动对刀,对刀应手动进行。

4、工作台换向时,须先将换向手柄停在中间位置,然后再换向,不准直接换向。

5、铣削键槽轴类或切割薄的工件时,严防铣坏分度头或工作台面。

6、铣削平面时,必须使用有四个刀头以上的刀盘,选择合适的切削用量,防止机床在铣削中产生震动。

(二)工作后将工作台停在中间位置,升降台落到最低的位置上。

铣削精度校正

铣削铣床X轴校正

稍微放松4根螺栓,但需确定4根螺栓仍存有部分的磨擦阻力,此时利用头部旋转螺栓调整左右角度。过程中须置百分表于主轴端面以测量工作台之正确位置。

铣削铣床Y轴校正

稍微放松3根螺栓,但须确定3根螺栓不能太松,以利做微调的工作,此时利用臂旋转螺栓置一百分表于主轴端面以测量工作台之正确位置。

铣削铣床水平校正

放置水平仪在工作台面上。

检察水平仪A点和B点,容许值在0.06mm/m。

如果需要可安置垫片在机床下。

铣削注意事项

金属切削机床已实施出口产品质量许可制度,未取得出口产品质量许可证的产品,不准出口。订货时对设备参数、公英制、电源、电压和周波以及随机附件,机床的颜色等均须做明确规定。

数控铣加工基本信息

《数控铣加工》

丛 书 名:高级数控技工培训丛书 冷配在线

出版时间:2005-02-01

版 次:1

页 数:166

装 帧:平装

开 本:32开

数控铣加工内容简介

本书主要围绕当前应用较为广泛的数控铣床、加工中心操作和NC编程进行组织,内容包括数控铣加工的基础知识,含数控铣加工基本原理、数控机床结构;常用数控铣床,加工中心的加工操作、工艺处理等;数控铣床的手工编程步骤、技术要点和工艺处理;数控编程实例;数控机床的维护与保养知识。本书以典型的应用实例为背景,重点突然袭击出数控机床加工和NC编程的基本思路和关键问题,使读者把握学习的要点,迅速达到独立进行一般复杂程度的数控加工操作及编程的水平。

本书可作为大中专数控技术、模具、机械制造、机电一体化等专业的课程教材,以及数控技术培训教材,也可作为数控铣床或加工中心操作与编程人员的自学教材和参考书。

数控铣产品简介

数控铣或手动铣是用来加工棱柱形零件的机加工工艺。有一个旋转的圆柱形刀头和多个出屑槽的铣刀通常称为端铣刀或立铣刀,可沿不同的轴运动,用来加工狭长 空、沟槽、外轮廓等。进行铣削加工的机床称为铣床,数控铣床通常是指数控加工中心。 铣削加工包括手动铣和数控铣,铣削加工在机加工车间进行。

Fanuc系统数控铣内容简介

《Fanuc系统数控铣/加工中心加工工艺与技能训练》在内容和结构上力求符合职业教育专业教学的需要,以调动学生学习积极性和主动性为前提,以培养学生的职业能力为核心,以提高学生学习能力和职业素养为目标,以各课题中的工作任务为主线,尽量做到实践与理论教学内容一体化。

《Fanuc系统数控铣/加工中心加工工艺与技能训练》可作为技校、技师学院和职业院校机电类专业教材,也可作为培训机构和企业的培训教材,以及相关技术人员的参考用书。

数控铣(中级)内容介绍

《数控铣(中级)加工与实训》依据国家颁布的数控铣工和加工中心操作工的中级工考核标准编写,以工学结合为载体介绍数控铣工和加工中心操作工达到中级工要求所需掌握的理论和技能节点,突出教、学、做一体化的教学方式,对教材的编排符合教学认知规律,有利于学生对本专业职业技能的掌握。教材由多个学院高级讲师和在企业多年从事工程技术的高级技师共同编写,主要介绍数控铣工和加工中心操作工的技能实训中的基础技能、机床操作、手工编程、软件自动编程、仿真模拟和职业证书模拟考核几大部分。通过实况视频展示了在技能竞赛中获奖选手对关键技术要点的现场示范操作,附带软件图形绘制和自动编程操作录像,便于教师开展多媒体课堂教学和学生自学复习。全书共分为八章:数控加工概述、数控铣削加工基础、加工中心的操作、宏程序编程实例、MastercanX4数控铣削加工、Mastereamx4加工实例、超软数控仿真系统和数控铣(中级)模拟题库。

龙门铣床龙门铣床

龙门铣床定义

龙门铣床简称龙门铣,是具有门式框架和卧式长床身的铣床。龙门铣床上可以用多把铣刀同时加工表面,加工精度和生产效率都比较高,适用于在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面。数控龙门铣床还可加工空间曲面和一些特型零件。

龙门铣床(5张)

龙门铣床区别

龙门铣床的外形与龙门刨床相似,区别在于它的横梁和立柱上装的不是刨刀刀架而是带有主轴箱的铣刀架,并且龙门铣床的纵向工作台的往复运动不是主运动,而是进给运动,而铣刀的旋转运动是主运动。

龙门铣床结构

龙门铣床由门式框架、床身工作台和电气控制系统构成。

门式框架由立柱和顶梁构成,中间还有横梁。横梁可沿两立柱导轨作升降运动。横梁上有1~2个带垂直主轴的铣头,可沿横梁导轨作横向运动。两立柱上还可分别安装一个带有水平主轴的铣头,它可沿立柱导轨作升降运动。这些铣头可同时加工几个表面。每个铣头都具有单独的电动机(功率最大可达150千瓦)、变速机构、操纵机构和主轴部件等。

卧式长床身上架设有可移动的工作台,并覆有护罩。加工时,工件安装在工作台上并随之作纵向进给运动。

龙门铣床还有一些变型以适应不同的加工对象。

①龙门镗铣床:横梁上装有可铣可镗的铣镗头龙门镗铣头

,其主轴(套筒或滑枕)能作轴向机动进给并有运动微调装置,微调速度可低至5毫米/分。可进行镗孔及铣削作业。

②龙门钻铣床:横梁上装有动力头,通过接杆装钻头或铣刀,可完成钻孔及铣削作业。

龙门铣床床身上装设有X轴导轨,龙门铣床工作台跨越紧固在该床身上。工作台上方活动跨越架设有龙门架,龙门架还包括有:龙门架拖板,龙门架拖板活动夹持于该X轴导轨上。Z轴导轨,装设于龙门架上。横梁,该横梁装设有一Z轴拖板,横梁通过该Z轴拖板而活动夹持于该Z轴导轨上,横梁上还装设有Y轴导轨。 铣削装置,龙门铣床铣削装置活动装设于该Y轴导轨上,使该龙门架在数控电路控制系统的控制下,作X、Y、Z三轴的立体空间铣削加工。该数控龙门铣床具有高精度的铣、钻、镗、削等操作。

龙门铣床主参数

龙门铣床的主参数为工作台面宽度,也有以龙门宽度为参数的。

如型号为SK2015-3的数控龙门铣,指龙门宽度为1.5米,工作台长度为3米,换句话说,就是能加工1.5宽,3米长的工件。

龙门铣床种类

龙门铣床形式划分

按龙门架是否移动,分为龙门固定工作台移动式(约占90%以上)意大利因赛桥式龙门铣

和龙门移动式(又称桥式)。桥式龙门铣的特点是占地面积小,承载能力大,龙门架行程可达20米,便于加工特长或特重的工件。

按横梁是否在立柱上运动,分为动梁式和定梁式两种;横梁在高架床身上移动称为高架式。

龙门铣床系统划分

分为普通型和数控型,还有厂家开发出普通铣和数控铣一键式转换的数字智能化龙门铣,更为灵活实用。

龙门铣床能力划分

分为轻型、中型和重型(超重型)龙门铣。世界最大龙门铣床(XKA28105×300)的龙门

龙门铣床性能特点

龙门铣床具有足够的刚性,效率高,操作方便,结构简单,性能全面性等特点。

其具体的性能特点根据种类、型号以及厂家各有不同,与所采用的技术有很大关系。以之前提到的SK系列三轴数控龙门铣为例,其性能特点在于:

1.立铣头配置TX400重型龙门铣头,双矩形导轨,刚性强;

2. 铣头装滚珠丝杠、气动拉刀装置、有伺服电机驱动;

3. 侧铣头配置V5型龙门铣头,加装独立润滑装置,升降由普通减速机传动,变频调速;

4. 普铣/数控铣一键式转换三轴数控系统,即可编程操作又能利用扩展面板手动操作,在实际机械加工过程中实现性极强;

5. 床身进退、横梁上下、立铣头上下均配台湾滚珠丝杠,由伺服电机驱动;

6. 配同步带、同步轮;

7. 手持式电子手轮单元,方便三轴对刀;

8. 独特的横梁升降安全连锁装置,保证机床的重复定位精度;

9.台标摆线泵组连续润滑,故障率低。

龙门铣床操作规程

1.工作物要用压板、螺钉或专用工具夹紧。使用一般的扳手不准加套管,以免滑脱伤人。

2.刀具一定要夹牢,否则不准开车工作。

3.工作前,要检查机床传动部分的运转情况,并将机床的挡板装好,才能运转。

4.铣切各种工件,特别是粗铣时,开始应进行缓慢切削。

5.移动工作台和刀架时,应先松开固定螺钉。

6.装卸刀具时,应使用铜锤或木槌轻打,防止刀具碎片飞出伤人。

7.在切削中,不准变速和调整刀具,禁止用手摸或测量工件。

龙门铣床修复

龙门铣床导轨修复:机床导轨大都由钢或铸铁制成,这类导轨出现划伤,应进行修复,不然会使划伤扩大,甚至影响机床使用。机床导轨及其它摩擦副,在长期的使用过程中,由于两个接触面间存在不同程度的摩擦,使摩擦副表面产生不同程度的磨损 ,严重时影响机床的加工精度和生产效率。对机床和其它磨损部位的修复,通常采用金属板和高分子材料镶贴或更换等方法,不仅需要进行大量精确的加工制造,而且常需要对加工面进行人工刮研,修复工作工序多,工期长。

解决方法采用国际上先进的高分子2211F金属修复材料来修复龙门铣床导轨划伤,只需几个小时即可将导轨划伤的部位修复完毕,投入使用。实践证明,这种方法操作简单,节省时间,修复质量好,成本低。利用其独特的粘着力、出色的抗压强度及耐油、耐磨性能,可为部件提供一个长久的保护层,可以有效的解决不能拆卸的大型设备因传统的维修方法所不能解决的问题,使设备的性能得到提高,改善了部件的配合间隙,最大限度地保证了生产的正常运行,为客户节省了大量的时间和资金,为企业设备的正常运行提供了长期良好的保证。

修复原理:高分子复合材料是以高分子聚合物、金属或陶瓷超细粉末、纤维等为基料,在固化剂、固化促进剂的作用下复合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料。具备极强的粘接力、机械性能、和耐化学腐蚀等性能,因而广泛应用于金属设备的机械磨损、划伤、凹坑、裂缝、渗漏、铸造砂眼等的修复以及各种化学储罐、反应罐、管道的化学防腐保护及修复。

修复工艺:

1、用氧-乙炔火焰烤划伤部位(掌握温度,避免表面退火),将常年渗金属表面的油烤出来,烤到没有火花四溅。

2、将划伤部位用角磨机表面处理,打磨深度1毫米以上,并沿导轨打磨出沟槽,最好是燕尾槽(如图)。划伤两端钻孔加深,改变受力情况。

3、用脱脂棉蘸丙酮或无水乙醇将表面清洗干净。

4、将调和均匀的2211F涂抹到划伤表面;第一层要薄,要均匀且全部覆盖划伤面,以确保材料与金属表面最好的粘接,再将材料涂至整个修复部位后反复按压,确保材料填实并达到所需厚度,使之比导轨表面略高。

5、材料在24oC下完全达到各项性能需要24小时,为了节省时间,可以通过卤钨灯提高温度,温度每提升11oC,固化时间就会缩短一半,最佳固化温度70oC。

6、材料固化后,用细磨石或刮刀,将高出导轨表面的材料修复平整,施工完毕。

铣削加工工艺简介

一种常见的金属冷加工方式,和车削不同之处在于铣削加工中刀具在主轴驱动下高速旋转,而被加工工件处于相对静止。

车削加工和铣削加工的区别:

车削用来加工回转体零件,把零件通过三抓卡盘夹在机床主轴上,并高速旋转,然后用车刀按照回转体的母线走刀,切出产品外型来。车床上还可进行内孔,螺纹,咬花等的加工,后两者为低速加工。

铣削加工加工工艺

(1)工件上的曲线轮廓,直线、圆弧、螺纹或螺旋曲线、特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓。

(2)已给出数学模型的空间曲线或曲面。

(3)形状虽然简单,但尺寸繁多、检测困难的部位。

(4)用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等。

(5)有严格尺寸要求的孔或平面。

(6)能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状。

(7)采用数控铣削加工能有效提高生产率、减轻劳动强度的一般加工内容。

适合数控铣削的主要加工对象有以下几类:平面轮廓零件、变斜角类零件、空间曲面轮廓零件、孔和螺纹等。

高速铣削高速铣削简介

普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数,而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数,高速铣削加工相对于普通铣削加工具有如下特点:

(1)高效 高速铣削的主轴转速一般为15000r/min~40000r/min,最高可达100000r/min。在切削钢时,其切度削速约为400m/min,比传统的铣削加工高5~10倍;在加工模具型腔时与传统的加工方法(传统铣削、电火花成形加工等)相比其效率提高4~5倍。

(2)高精度 高速铣削加工精度一般为10μm,有的精度还要高。

(3)高的表面质量 由于高速铣削时工件温升小(约为3°C),故表面没有变质层及微裂纹,热变形也小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm,减少了后续磨削及抛光工作量。

(4)可加工高硬材料 可铣削50~54HRC的钢材,铣削的最高硬度可达60HRC。

鉴于高速加工具备上述优点,所以高速加工在模具制造中正得到广泛应用,并逐步替代部分磨削加工和电加工。 但是,高速铣削在加工过程中应满足无干涉、无碰撞、光滑、切削负荷平滑等条件。而这些条件造成高速切削在对刀具材料、刀具结构、刀具装夹以及机床的主轴、机床结构、进给驱动和CNC系统上提出了特殊的要求;并且主轴在加工过程中易磨损且成本高(目前)。

高速铣削高速铣削安全使用规程

(1)减轻刀具质量,减少刀具构件数,简化刀具结构

由试验求得的相同直径的不同刀具的破裂极限与刀体质量、刀具构件数和构件接触面数之间的关系,经比较发现,刀具质量越轻,构件数量和构件接触面越少,刀具破裂的极限转速越高。研究发现,用钛合金作为刀体材料减轻了构件的质量,可提高刀具的破裂极限和极限转速。但由于钛合金对切口的敏感性,不适宜制造刀体,因此有的高速铣刀已采用高强度铝合金来制造刀体。

在刀体结构上,应注意避免和减小应力集中,刀体上的槽(包括刀座槽、容屑槽、键槽)会引起应力集中,降低刀体的强度,因此应尽量避免通槽和槽底带尖角。同时,刀体的结构应对称于回转轴,使重心通过铣刀的轴线。

刀片和刀座的夹紧、调整结构应尽可能消除游隙,并且要求重复定位性好。目前,高速铣刀已广泛采用HSK刀柄与机床主轴连接,较大程度地提高了刀具系统的刚度和重复定位精度,有利于刀具破裂极限转速的提高。此外,机夹式高速铣刀的直径显露出直径变小、刀齿数减少的发展趋势,也有利于刀具强度和刚度的提高。

(2)改进刀具的夹紧方式

模拟计算和破裂试验研究表明,高速铣刀刀片的夹紧方法不允许采用通常的摩擦力夹紧,要用带中心孔的刀片、螺钉夹紧方式,或用特殊设计的刀具结构以防止刀片甩飞。刀座、刀片的夹紧力方向最好与离心力方向一致,同时要控制好螺钉的预紧力,防止螺钉因过载而提前受损。对于小直径的带柄铣刀,可采用液压夹头或热胀冷缩夹头实现夹紧的高精度和高刚度。

(3)提高刀具的动平衡性

提高刀具的动平衡性对提高高速铣刀的安全性有很大的帮助。因为刀具的不平衡量会对主轴系统产生一个附加的径向载荷,其大小与转速的平方成正比。

设旋转体质量为m,质心与旋转体中心的偏心量为e,则由不平衡量引起的惯性离心力F为:

F=emω2=U(n/9549)2

式中:U为刀具系统不平衡量(g·mm),e为刀具系统质心偏心量(mm),m为刀具系统质量(kg),n为刀具系统转速(r/min),ω为刀具系统角速度(rad/s)。

由上式可见,提高刀具的动平衡性可显著减小离心力,提高高速刀具的安全性。因此,按照标准草案要求,用于高速切削的铣刀必须经过动平衡测试,并应达到ISO1940-1规定的G4.0平衡质量等级以上要求。

铣床工工种名称

铣床工

铣床工标签

铣床操作工,数控机床操作工

铣刀产品型式

铣刀圆柱形铣刀

用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上,按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少,刀齿强度高,容屑空间大,适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。

铣刀面铣刀

又称盘铣刀,用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面,端面和圆周上均有刀齿,也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式 3种。

铣刀立铣刀

用于加工沟槽和台阶面等,刀齿在圆周和端面上,工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时,可轴向进给。

铣刀三面刃铣刀

用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。

铣刀角度铣刀

用于铣削成一定角度的沟槽,有单角和双角铣刀两种。

铣刀锯片铣刀

用于加工深槽和切断工件,其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦,刀齿两侧有15′~1°的副偏角。此外,还有键槽铣刀、燕尾槽铣刀、T形槽铣刀和各种成形铣刀等。

铣刀T形铣刀

用来铣T形槽。

铣刀产品结构

铣刀整体式

刀体和刀齿制成一体。

铣刀整体焊齿式

刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成,并钎焊在刀体上。

铣刀镶齿式

刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头,也可以是焊接刀具材料的刀头。刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式;刀头在夹具上单独刃磨的称为体外刃磨式。

铣刀可转位式

可转位刀具:这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。

铣刀关于铣削

铣刀相关知识

了解铣刀,就要先了解铣削知识

在优化铣削效果时,铣刀的刀片是另一个重要因素,在任何一次铣削时如果同时参加切削的刀片数多于一个是优点,但同时参加切削的刀片数太多就是缺点,在切削时每一个切削刃不可能同时切削,所要求的功率和参加切削的切削刃多少有关,就切屑形成过程,切削刃负载以及加工结果来说,铣刀相对于工件的位置起到了重要作用。在面铣时,用一把比切削宽度约大30%的铣刀并且将铣刀位置在接近于工件的中心,那么切屑厚度变化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削时的切削厚度稍稍薄一些。

为了确保使用足够高的平均切屑厚度/每齿进给量,必须正确地确定适合于该工序的铣刀刀齿数。铣刀的齿距是有效切削刃之间的距离。可根据这个值将铣刀分为3个类型——密齿铣刀、疏齿铣刀、特密齿铣刀。

和铣削的切屑厚度有关的还有面铣刀的主偏角,主偏角是刀片主切削刃和工件表面之间的夹角,主要有45度、90度角和圆形刀片,切削力的方向变化随着主偏角的不同将发生很大的变化:主偏角为90度的铣刀主要产生径向力,作用在进给方向,这意味着被加工表面将不承受过多的压力,对于铣削结构较弱的工件是比较可靠。

主偏角为45度的铣刀其径向切削力和轴向大致是相等的,所以产生的压力比较均衡,对机床功率的要求也比较低,特别适合于铣削产生崩碎切屑的短屑材料工件。

圆形刀片的铣刀意味着主偏角从0度到90度连续变化,这主要取决于切削深度。这种刀片切削刃强度非常高,由于沿长切削刃方向产生的切屑比较薄,所以适合大的进给量,沿刀片径向切削力的方向在不断改变,而且在加工过程中所产生的压力将取决于切削深度。现代刀片几何槽形的研制使圆形刀片具有平稳的切削效应、对机床功率需求较低、稳定性好等优点。它已不再是一种有效的粗铣刀,在面铣和立铣中都有广泛的应用。

铣刀铣削方式

相对于工件的进给方向和铣刀的旋转方向有两种方式:顺铣,逆铣

第一种是顺铣,铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的,在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑。

第二种是逆铣,铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的,铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段,以切削厚度为零开始,到切削结束时切削厚度达到最大。

在三面刃铣刀、某些立铣或面铣时,切削力有不同方向。面铣时,铣刀正好在工件的外侧,切削力的方向更应特别注意。顺铣时,切削力将工件压向工作台,逆铣时切削力使工件离开工作台。

由于顺铣的切削效果最好,通常首选顺铣,只有当机床存在螺纹间隙问题或者有顺铣解决不了的问题时,才考虑逆铣。

在理想状况下,铣刀直径应比工件宽度大,铣刀轴心线应该始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时,极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化,机床主轴就可能振动并损坏,刀片可能碎裂而加工表面将十分粗糙,铣刀稍微偏离中心,切削力方向将不再波动——铣刀将会获得一种预载荷。我们可以把中心铣削比做在马路中心开车。

铣刀刀片每一次进入切削时,切削刃都要承受冲击载荷,载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。切入切出时,切削刃和工件之间是否能正确咬合是一个重要方向。

当铣刀轴心线完全位于工件宽度外侧时,在切入时的冲击力是由刀片最外侧的刀尖承受的,这将意味着最初的冲击载荷由刀具最敏感的部位承受。铣刀最后也是以刀尖离开工件,也就是说刀片从开始切削到离开,切削力一直作用在最外侧的刀尖上,直到冲击力卸荷为止。当铣刀的中心线正好位于工件边缘线上时,当切屑厚度达到最大时刀片脱离切削,在切入切出时冲击载荷达到最大。当铣刀轴心线位于工件宽度之内时,切入时的最初冲击载荷沿切削刃由距离最敏感刀尖较远的部位承受,而且在退刀时刀片比较平稳的退出切削。

对于每一个刀片来说,当要退出切削时切削刃离开工件的方式是重要的。接近退刀时剩余的材料可能使刀片间隙多少有所减少。当切屑脱离工件时沿刀片前刀面将产生一个瞬时拉伸力并且在工件上常常产生毛刺。这个拉伸力在危险情况下危及切屑刃安全。铣刀

铣刀产品分类

铣刀尖齿铣刀

在后刀面上磨出一条窄的刃带以形成后角,由于切削角度合理,其寿命较高。尖齿铣刀的齿背有直线、曲线和折线3种形式。直线齿背常用于细齿的精加工铣刀。曲线和折线齿背的刀齿强度较好,能承受较重的切削负荷,常用于粗齿铣刀。

铣刀铲齿铣刀

其后面用铲削(或铲磨)方法加工成阿基米德螺旋线的齿背,铣刀用钝后只须重磨前面,能保持原有齿形不变,用于制造齿轮铣刀等各种成形铣刀。

铣刀使用方法

铣刀铣刀的装夹

加工中心用铣刀大多接纳弹簧夹套装夹方式,使用时处于悬臂形态。正在铣削加工过程中,有时可能出现铣刀从刀夹中逐步伸出,以致完整?失落,以致工件报废的景象,其缘由一般是由于刀夹内孔与铣刀刀柄外径之间存正在油膜,形成夹紧力不敷所致。铣刀出厂时一般都涂有防锈油,假如切削时使用非水溶切削油,刀夹内孔也会附着一层雾状油膜,卖刀柄和刀夹上都存正在油膜时,刀夹很难牢固夹紧刀柄,正在加工中铣刀就造成松动和失落。所以正在铣刀装夹前,应先将铣刀柄部和刀夹内孔用清洗液清洗洁净,擦干后再进行装夹。

当铣刀的直径较大时,即使刀柄和刀夹都很干净,还是可能发生失刀事故,这时应选用带削平缺口的刀柄和相应的侧面锁紧方式。

铣刀夹紧后可能出现的另一问题是加工中铣刀正在刀夹端口处折断,其缘由一般是由于刀夹使用时间过长,刀夹端口部已磨损成锥形所致,此时应更换新的刀夹。

铣刀铣刀的振动

由于铣刀与刀夹之间存正在微小间隙,所以正在加工过程中刀具有可能出现振动景象。振动会使铣刀圆周刃的吃刀量不均匀,且切扩量比原定值增大,影响加工精度和刀具使用寿命。但当加工出的沟槽宽度偏小时,可以有目的地使刀具振动,经过增大切扩量来获得所需槽宽,但这种情况下应将铣刀的最大振幅正在0.02mm以下,否则无法进行稳定的切削。正常加工中铣刀的振动越小越好。

当出现刀具振动时,应考虑降低切削速度和进给速度,如两者都已降低40%后仍存正在较大振动,则应考虑减小吃刀量。

如加工零碎出现共振,其缘由可能是切削速度过大、进给速度恰恰小、刀具零碎刚不敷、工件装夹力不敷以及工件外形或工件装夹要领等要素所致,此时应接纳调解切削用量、添加刀具零碎刚度、进步进给速度等措施。

铣刀铣刀的端刃切削

正在模具等工件型腔的数控铣削加工中,当被切削点为下凹部分或深腔时,需加长铣刀的伸出量。假如使用长刃型铣刀,由于刀具的挠度较大,易孕育发生振动并导致刀具折损。因此正在加工过程中,假如只需刀具端部相近的刀刃参加切削,则最好选用刀具总长度较长的短刃长柄型铣刀。正在卧式数控机床上使用大直径铣刀加工工件时,由于刀具自重所孕育发生的变形较大,更应非常注重端刃切削超卓出现的标题。正在务必使用长刃型铣刀的情况下,则需大幅度降低切削速度和进给速度。

铣刀切削参数的选用

切削速度的挑选主要取决于被加工工件的材质;进给速度的挑选主要取决于被加工工件的材质及铣刀的直径。国外一些刀具生产厂家的刀具样本附有刀具切削参数选用表,可供参考。但切削参数的选用同时又受机床、刀具零碎、被加工工件外形以及装夹方式等多方面要素的影响,应凭据实践情况适卖调解切削速度和进给速度。

当以刀具寿命为优先考虑要素时,可适当降低切削速度和进给速度;当切屑的离刃情况欠好时,则可适当增大切削速度。

铣刀切削方式的挑选

接纳顺铣有益于防御刀刃掩护,可进步刀具寿命。但有两点需求注重:

①如接纳普通机床加工,应想法消弭进给机构的间隙;

②当工件外貌残留有铸、锻工艺组成的氧化膜或其它硬化层时,宜接纳逆铣。

铣刀材料要求

铣刀铣刀切削部分材料的基本要求

1)高硬度和耐磨性:在常温下,切削部分材料必须具备足够的硬度才能切入工件;具有高的耐磨性,刀具才不磨损,延长使用寿命。

2)好的耐热性:刀具在切削过程中会产生大量的热量,尤其是在切削速度较高时,温度会很高,因此,刀具材料应具备好的耐热性,既在高温下仍能保持较高的硬度,有能继续进行切削的性能,这种具有高温硬度的性质,又称为热硬性或红硬性。

3)高的强度和好的韧性:在切削过程中,刀具要承受很大的冲击力,所以刀具材料要具有较高的强度,否则易断裂和损坏。由于铣刀会受到冲击和振动,因此,铣刀材料还应具备好的韧性,才不易崩刃,碎裂。

铣刀铣刀常用材料

1)高速工具钢(简称高速钢,锋钢等),分通用和特殊用途高速钢两种。

其具有以下特点:

a、合金元素钨、铬、钼、钒的含量较高,淬火硬度可达HRC62—70。在600℃高 温下, 仍能保持较高的硬度。

b、刃口强度和韧性好,抗振性强,能用于制造切削速度一般的刀具,对于钢性较差的机床,采用高速钢铣刀,仍能顺利切削。

c、工艺性能好,锻造、加工和刃磨都比较容易,还可以制造形状较复杂的刀具。

d、与硬质合金材料相比,仍有硬度较低,红硬性和耐磨性较差等缺点。

2)硬质合金:是金属碳化物、碳化钨、碳化钛和以钴为主的金属粘结剂经粉未冶金工艺制造而成的。

其主要特点如下:

a、能耐高温,在800—1000℃左右仍能保持良好的切削性能,切削时可选用比高速钢高4—8倍的切削速度。

b、常温硬度高,耐磨性好。

c、抗弯强度低,冲击韧性差,刀刃不易磨的很锋利。

常用的硬质合金一般可以为三大类:

① 钨钴类硬质合金(YG)

常用牌号YG3、YG6、YG8,其中数字表示含钴量的百分率,含钴量愈多,韧性愈好,愈耐冲击和振动,但会降低硬度和耐磨性。因此,该合金适用于切削铸铁及有色金属,还可以用来切削冲击性大的毛坯和经淬火的钢件和不锈钢件。

② 钛钴类硬质合金(YT)

常用牌号有YT5、YT15、YT30,数字表示碳化钛的百分率。硬质合金含碳化钛以后,能提高钢的粘结温度,减小磨擦系数,并能使硬度和耐磨性略有提高,但降低了抗弯强度和韧性,使性质变脆,因此,该类合金适应切削钢类零件。

③ 通用硬质合金

在上述两种硬质合金中加入适量的稀有金属碳化物,如碳化钽和碳化铌等,使其晶粒细化,提高其常温硬度和高温硬度、耐磨性、粘接温度和抗氧化性,能使合金的韧性有所增加,因此,这类硬质合金刀具有较好的综合切削性能和通用性,其牌号有:YW1、YW2和YA6等,由于其价格较贵,主要用于难加工材料,如高强度钢、耐热钢、不锈钢等。

数控机床编程内容简介

《数控机床编程》是教育部高等职业教育机械制造及自动化示范专业规划教材。
  《数控机床编程》是根据“高等职业教育机械类专业人才培养目标及基本规格”的要求编写的。本书内容全面、系统,重点突出,力求体现先进性、实用性。基础理论以“必需、够用、实用”为度,应用实例紧密结合生产实际。全书包括数控机床概述、数控加工编程基础、数控机床的加工工艺与图形的数学处理、数控车床编程、数控铣床编程、加工中心编程、自动编程等内容。
  《数控机床编程》可作为高职、高专、成人高校及本科院校举办的二级职业技术学院机床数控技术及应用、机电一体化等专业教材,也可作为本科院校学生的实践教学和有关工厂技术人员的参考书。

数控机床编程目录

前言

第1章 数控机床概述

1.1 数控机床的基本概念

1.2 数控机床的分类

1.3 数控机床的产生与发展及技术水平

思考题与习题

第2章 数控加工编程基础

2.1 概述

2.2 字符与代码

2.3 数控机床的坐标系

2.4 程序段与程序格式

思考题与习题

第3章 数控机床的加工工艺与图形的数学处理

3.1 数控加工工艺分析

3.2 图形的数学处理

3.3 典型零件的数控加工工艺分析

第4章 数控车床编程

4.1 概述

4.2 数控车削加工程序的编制

4.3 数控车床的操作面板及操作简介

4.4 车削加工编程实例

思考题与习题

第5章 数控铣床编程

5.1 概述

5.2 数控铣床编程基础

5.3 数控铣床基本编程方法

5.4 数控铣床的操作面板及操作简介

5.5 铣削加工编程实例

思考题与习题

第6章 加工中心编程

6.1 概述

6.2 加工中心加工程序的编制

6.3 加工中心操作面板简介

6.4 加工中心编程实例

思考题与习题

第7章 自动编程

7.1 概述

7.2 Master CAM 自动编程

7.3 Master CAM 综合应用实例

思考题与习题

附录

参考文献

数控车床改液压卡盘改装原理

数控车床改液压卡盘原理

改装液压卡盘,就是利用一个液压工作站提供工作动力,连接回转油缸完成伸缩动作,从而控制液压卡盘的夹紧与松开,电路进行系统连接,实现系统控制和人工控制两种方式并用。元件的精选配合同心度的安装,保证卡盘夹持精度。

液压卡盘改装后,夹紧、松开动作只需要一个指令或者踩下脚踏开关2秒即可实现,达到提高工作效率和降低人工劳动量的效果,改装的精度,保证了成品的有效合格率。

数控车床液压自动化改造改装原理

改装液压卡盘,就是利用一个液压工作站提供工作动力,连接回转油缸完成伸缩动作,从而控制液压卡盘的夹紧与松开,电路进行系统连接,实现系统控制和人工控制两种方式并用。元件的精选配合同心度的安装,保证卡盘夹持精度。

液压卡盘改装后,夹紧、松开动作只需要一个指令或者踩下脚踏开关2秒即可实现,达到提高工作效率和降低人工劳动量的效果,改装的精度,保证了成品的有效合格率。

数控车床改装液压卡盘改装原理

改装液压卡盘,就是利用一个液压工作站提供工作动力,连接回转油缸完成伸缩动作,从而控制液压卡盘的夹紧与松开,电路进行系统连接,实现系统控制和人工控制两种方式并用。元件的精选配合同心度的安装,保证卡盘夹持精度。

液压卡盘改装后,夹紧、松开动作只需要一个指令或者踩下脚踏开关2秒即可实现,达到提高工作效率和降低人工劳动量的效果,改装的精度,保证了成品的有效合格率。

数控车床自动送料机工作原理

数控车床自动送料机原理

油浴送料机由液压站、料管、推料杆、支架、控制电路等五部分组成,原理是油泵以恒定的压力(0.1~0.2Mpa)向料管供油,推动活塞杆(推料杆)将棒料推入主轴,所以也称作油压送料机。工作时棒料处于料管的液压油内,当棒料旋转时,在油液的阻尼反作应力下,棒料就会从料管内浮起,当转数快时棒料就会自动悬浮在料管中央的转动。大大的减少少棒料与送料管壁的碰撞与磨擦。工作时振动与噪音非常小,特别适用高转速,长棒料,精密工件加工。  当前国内外应用日益广泛的的油浴送料机,可以配套于各类加工机床使用,配合加工机床完成自动送料工作,棒料自动送完后,机床自动处于等待加料状态,并通过警示装置告知操作人员加料。

数控车床自动送料机产品特点

数控车床一般配套的送料机有油浴送料机、储料式送料机、重锤式送料机等。储料式送料机储备料量大,能实现不停机连续送料,但送料直径范围小且价格较高;重锤式送料机结构简单、价格便宜,但只能用于精度要求不高的零部件加工,而且噪音和振动都比较大。  油浴送料机是送料机的一种新产品,相比于以上二种送料机具有送料直径范围广(一般为ф3~ф42mm或更大)、送料长度长(一般为3米以内)、操作方便、稳定性好、低噪音、棒料无磨损、运行故障少、使用寿命长、价格适中等优点,特别适合高转速、长棒料、精密工件的加工,因此成为数控车床配套较多的送料机。

数控车床自动送料机改善效果

1 抗震性

油液的阻尼反作用力,使棒料自动悬浮在料管中央转动。大大减少了碰撞与磨擦;液压源动力,工作噪音小,且送料动作非常稳定、平缓;不同的料管使用于不同直径的材料,是材料与料管之间的间隙更合理,送料机更稳定。

2 抗噪音

料管选材为高精密冷轧无缝钢管(误差小于3个丝)配合氩氟焊接,外形平整,确保变形小,精度高;全国首创支持式排气装置可排除液压腔内的空气,使送料更平稳,并且打破了以往排气快经常泄露的毛病。

3 防漏性

引用国际先进连接技术,整机液压部分采用PH锥度连接方式与高压直插式连接,配合知名液压元件,确保绝无渗漏。

4 防污性

齿轮泵与滤油器的使用,有效增加了机身的抗污能力,大大提高机身寿命与液压油的使用寿命,解决原材料不干净而引起的问题。

数控车床自动送料机发展前景

近几年来,由于工人工资的不断增加,很多企业都出现招工难的问题,这样就迫使企业要更新和改造设备,提高设备的自动化程度,从而降低用工成本。  新一代的油浴送料机进一步提高了其实用性及安全可靠性,在技术上也作了一系列的改进,优化了机身的组件的选材、连接结构、排气装置、过滤装置及推料杆转动装置等等。从而解决了机身送料时引起的震动、泄漏、油路堵塞以及由于被加工材料的长期旋转,使推料杆与被加工材料接触端容易造成变形而产生跳动等油浴送料机普遍存在的各种问题。  因此,油浴送料机能广泛应用于各类数控车床,具有较好的发展前景。

数控机床结构

推荐

《数控机床结构》结构合理、内容全面、说明细致、图文并茂。《数控机床结构》可作为高职高专院校数控类、机械制造及自动化类、机电一体化类、模具类等专业用教材,也可作为中职院校及其他培训机构用教材,还可以作为工程技术人员参考用书。

数控机床结构内容提要

教材内容共分六章,包括概述、数控机床的主传动系统设计、进给伺服系统设计、机床导轨设计、自动换刀装置、数控机床的总体布局和支承件设计。

本教材是根据“数控技术应用本科”的专业课“数控机床”的教学大编写的,目的是使学生了解与掌握数控机构的主要技术,为深入学习与实践奠定较为扎实和全面的技术基础。本教材注重理论联系实际,注意先进性与实用性相结合。也可供相关专业师生和工程技术人员学习参考,参考价值很大。

精密数控车床简介

近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。众鑫数控

在可靠性方面,国内数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

当然,在实际加工中有一定的误差,数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。

即:△数加=f(△编+△机+△定+△刀)

其中:

1、编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生,如图1.43所示。圆整误差是在数据处理时,将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床,一般脉冲当量值为0.01mm;较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。

2、机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。

3、定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。

4、对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。

数控车床加工简介

数控车床加工是一种精密五金零件的高科技加工方式。可加工各种类型的材质,有316、304不锈钢、碳钢、合金钢、合金铝、锌合金、钛合金、铜、铁、塑胶、亚克力、POM、UHWM等原材料,可加工成方、圆组合的复杂结构的零件。

车削加工简介释义

车削加工车削加工

就是在车床上,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸,把它加工成符合图纸的要求。

车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基本、最常见的切削加工方法,在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面,大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工,如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等,所用刀具主要是车刀。

在各类金属切削机床中,车床是应用最广泛的一类,约占机床总数的50%。车床既可用车刀对工件进行车削加工,又可用钻头、铰刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同,车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等,其中大部分为卧式车床。

车削加工安全技术问题

车削加工在机器制造行业中是使用得最为广泛的一种,车床的数量大、人员多、加工范围广,使用的工具、卡具又很繁多、所以车削加工的安全技术问题,就显得特别重要,其重点工作如下:

1、切屑的伤害及防护措施。车床上加工的各种钢料零件韧性较好,车削时所产生的切屑富于塑性卷曲,边缘比较锋利。在高速切削钢件时会形成红热地、很长的切屑,极易伤人,同时经常缠绕在工件、车刀及刀架上,所以工作中应经常用铁钩及时清理或拉断,必要时应停车清除,但绝对不许用手去清除或拉断。为防止切屑伤害常采取断屑、控制切屑流向措施和加设各种防护挡板。断屑的措施是在车刀上磨出断屑槽或台阶;采用适当断屑器,采用机械卡固刀具。

2、工件的装卡。在车削加工的过程中,因工件装卡不当而发生损坏机床、折断或撞坏刀具以及工件掉下或飞出伤人的事故为数较多。所以,为确保车削加工的安全生产,装卡工件时必须格外注意。对大小、形状各异的零件要选用合适的卡具,不论三爪、四爪卡盘或专用卡具和主轴的联接必须稳固可靠。对工件要卡正、卡紧,大工件卡紧可用套管,保证工件高速旋转并切削受力时,不移位、不脱落和不甩出。必要时可用顶尖、中心架等增强卡固。卡紧后立即取下搬手。

3、安全操作。工作前要全面检查机床,确认良好方可使用。工件及刀具的装卡保证位置正确、牢固可靠。加工过程中,更换刀具、装卸工件及测量工件时,必须停车。工件在旋转时不得用手触摸或用棉丝擦拭。要适当选择切削速度、进给量和吃力深度,不许超负荷加工。床头、刀架及床面上不得放置工件、工卡具及其他杂物。使用锉刀时要将车刀移到安全位置,右手在前,左手在后,防止衣袖卷入。机床要有专人负责使用和保养,其他人员不得动用。

车削加工注意事项

数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似,但由于数控车床是一次装夹,连续自动加工完成所有车削工序,因而应注意以下几个方面。

1.合理选择切削用量:对于高效率的金属切削加工来说,被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。切削条件的三要素:切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高,刀尖温度会上升,会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%,刀具寿命会减少1/2。进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大,切削温度上升,后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大,但在微小切深切削时,被切削材料产生硬化层,同样会影响刀具的寿命。用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。然而,在实际作业中,刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时,需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说,可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。

2.合理选择刀具:(1)粗车时,要选强度高、耐用度好的刀具,以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。(2)精车时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。(3)为减少换刀时间和方便对刀,应尽量采用机夹刀和机夹刀片。

3.合理选择夹具:(1)尽量选用通用夹具装夹工件,避免采用专用夹具;(2)零件定位基准重合,以减少定位误差。

4.确定加工路线:加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。(1)应能保证加工精度和表面粗糙要求;(2)应尽量缩短加工路线,减少刀具空行程时间。

5.加工路线与加工余量的联系:在数控车床还未达到普及使用的条件下,一般应把毛坯上过多的余量,特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时,则需注意程序的灵活安排。

6.夹具安装要点:液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是*拉杆实现的,液压卡盘夹紧要点如下:首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽,卸下拉管,并从主轴后端抽出,再用搬手卸下卡盘固定螺钉,即可卸下卡盘。

车削加工通用守则

车削加工通用工艺守则(JB/T9168.2-1998)

车削加工车刀的装夹

1) 车刀刀杆伸出刀架不宜太长,一般长度不应超出刀杆高度的1.5倍(车孔、槽等除外)

2) 车刀刀杆中心线应与走刀方向垂直或平行。

3) 刀尖高度的调整:

(1) 车端面、车圆锥面、车螺纹、车成形面及切断实心工件时,刀尖一般应与工件轴线等高。

(2) 粗车外圆、精车孔、刀尖一般应比工件轴线稍高。

(3) 车细长轴、粗车孔、切断空心工件时,刀尖一般应比工件轴线稍低。

4) 螺纹车刀刀尖角的平分线应与工件轴线垂直。

5) 装夹车刀时,刀杆下面的垫片要少而平,压紧车刀的螺钉要旋紧。

车削加工工件的装夹

1) 用三爪自定心卡盘装夹工件进行粗车或精车时,若工件直径小于30㎜,其悬伸长度应不大于直径的5倍,若工件直径大于30㎜,其悬伸长度应不大于直径的3倍。

2) 用四爪单动卡盘、花盘,角铁(弯板)等装夹不规则偏重工件时,必须加配重。

3) 在顶尖间加工轴类工件时,车削前要调整尾座顶尖轴线与车床主轴轴线重合。

4) 在两顶尖间加工细长轴时,应使用跟刀架或中心架。在加工过程中要注意调整顶尖的顶紧力,死顶尖和中心架应注意润滑。

5) 使用尾座时,套筒尽量伸出短些,以减少振动。

6) 在立车上装夹支承面小、高度高的工件时,应使用加高的卡爪,并在适当的部位加拉杆或压板压紧工件。

7) 车削轮类、套类铸锻件时,应按不加工的表面找正,以保证加工后工件壁厚均匀。

车削加工车削加工

1) 车削台阶轴时,为了保证车削时的刚性,一般应先车直径较大的部分,后车直径较小的部分。

2) 在轴得工件上切槽时,应在精车之前进行,以防止工件变形。

3) 精车带螺纹的轴时,一般应在螺纹加工之后再精车无螺纹部分。

4) 钻孔前,应将工件端面车平。必要时应先打中心孔。

5) 钻深孔时,一般先钻导向孔。

6) 车削(Φ10—Φ20)㎜的孔时,刀杆的直径应为被加工孔径0.6—0.7倍;加工直径大于Φ20㎜的孔时,一般应采用装夹刀头的刀杆。

7) 车削多头螺纹或多头蜗杆时,调整好交换齿轮后要进行试切。

8) 使用自动车床时,要按机床调整卡片进行刀具与工件相对位置的调整,调好后要进行试车削,首件合格后方可加工;加工过程中随时注意刀具的磨损及工件尺寸与表面粗糙度。

9) 在立式车床上车削时,当刀架调整好后,不得随意移动横梁。

10) 当工件的有关表面有位置公差要求时,尽量在一次装夹中完成车削。

11) 车削圆柱齿轮齿坯时,孔与基准端面必须在一次装夹中加工。必要时应在该端面的齿轮分度圆附近车出标记线。

车削加工误差补偿

现代机械制造技术正朝着高效率、高质量、高精度、高集成和高智能方向发展。精密和超精密加工技术已成为现代机械制造中最重要的组成部分和发展方向,并成为提高国际竞争能力的关键技术。车削加工误差随着精密加工的广泛应用也成为了研究的热门课题。由于在机床的各种误差中,热误差以及几何误差占据着绝大部分,故以减少这两项误差特别是其中的热误差成为了主要目标。误差补偿技术(Error Compensation Technjque,简称ECT)随着科学技术的不断发展而出现并发展起来。由机床热变形造成的损失是相当大的。故极有必要开发能满足工厂实际生产要求的高精度、低成本热误差补偿系统来修正主轴(或工件)与切削刀具之间的热误差,以提高机床加工精度,降低废品、增加生产效率和经济效益。

车削加工误差补偿的基本定义及特性

基本定义

误差补偿的基本定义是人为地造出一种新的误差去抵消或大大减弱当前成为问题的原始误差,通过分析、统计、归纳及掌握原始误差的特点和规律,建立误差数学模型,尽量使人为造成的误差和原始误差两者的数值相等、方向相反,从而减少加工误差,提高零件尺寸精度。

最早的误差补偿是通过硬件实现的。硬件补偿属机械式固定补偿,在机床误差发生变化时要改变补偿量必须重新制作零部件、校正尺或重新调整补偿机构。硬件补偿又有不能解决随机性误差、缺乏柔性的缺点。发展的软件补偿其特点是在对机床本身不作任何改动的情况下,综合运用当代各学科的先进技术和计算机控制技术来提高机床加工精度。软件补偿克服了硬件补偿的许多困难和缺点,把补偿技术推向了一个新的阶段。

特性

误差补偿(技术)具有两个主要特性:科学性和工程性。

科学性误差补偿技术的迅速发展极大地丰富了精密机械设计理论、精密测量学和整个精密工程学,成为这一学科的重要分支。与误差补偿相关的技术有检测技术、传感技术、信号处理技术、光电技术、材料技术、计算机技术以及控制技术等。作为一门新技术分支,误差补偿技术具有自己的独立内容和特色。进一步研究误差补偿技术,使其理论化、系统化,将具有非常重要的科学意义。

工程性误差补偿技术的工程意义是非常显著的,它包含3层含义:一是采用误差补偿技术可以较容易地达到“硬技术”要花费很大代价才能达到的精度水平;二是采用误差补偿技术,可以解决“硬技术”通常无法达到的精度水平;三是在满足一定的精度要求情况下若采用误差补偿技术,则可大大降低仪器和设备制造的成本,具有非常显著的经济效益。

车削加工车削加工热误差产生及分类

随着对机床精度要求的进一步提高,热误差在总误差中的比重将不断增大,机床热变形已成为提高加工精度的主要障碍。机床热误差主要由马达、轴承、传动件、液压系统、环境温度、冷却液等机床内外热源引起的机床部件热变形而造成的。机床几何误差来自机床的制造缺陷、机床部件之间的配合误差、机床部件的动、静变位等等。

车削加工误差补偿基本方法

综上所述及相关参考文献,可知车削加工误差一般是由下列因素引起的:

机床热变形误差;

机床零部件和结构的几何误差;

切削力引起的误差;

刀具磨损误差;

其他误差源,如机床轴系的伺服误差,数控插补算法误差等等。

提高机床精度有两种基本方法:误差防止法和误差补偿法。误差防止法是试图通过设计和制造途径消除或减少可能的误差源。误差防止法在一定程度上对于降低热源温升、均衡温度场和减少机床热变形是有效的。但它不可能完全消除热变形,且花费代价是很昂贵的;而应用热误差补偿法则开辟了一条提高机床精度的有效和经济的途径。

车削加工相关结论

车削加工误差的研究是现代机械制造中最重要的组成部分和发展方向,并成为提高国际竞争能力的关键技术,误差的产生是多方面的,对热误差的分析与研究有利于提高车削精度和技术要求。

误差补偿技术能满足工厂实际生产要求的高精度、低成本,热误差补偿技术可以修正主轴(或工件)与切削刀具之间的热漂误差,提高机床加工精度,降低废品、增加生产效率和经济效益。

数控车床操作工内容简介

《数控车床操作工》根据技能型人才培养培训指导方案中核心教学与训练要求及中级数控车工考核标准要求编写。全书其分十二章,分别为数控车床操作工考核标准介绍、数控车削加工技术基础、数控车床的机械结构、数控车削加工常用的量具与刀具、工件的定位与装夹、数控车削加工工艺、数控机床编程基础、FANUC Oi Mate--TB系统数控车床编程与操作、GSK980 TD系统数控车床编程与操作、华中HNC--21/22T系统数控车床编程与操作、零件加工实训:数控车床维护和故障诊断。《数控车床操作工》图文并茂,形象直观,文字简明扼要,通俗易懂。《数控车床操作工》既可作为数控技术应朋专业技能型人才培养培训教材,也可作为职业院校数控专业教材及机械工人岗位培训和自学用书。

车床加工简介

车床加工是机械加工的一部份,主要有两种加工形式:一种是把车刀固定,加工旋转中未成形的工件,另一种是将工件固定,通过工件的高速旋转,车刀(刀架)的横向和纵向移动进行精度加工。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床加工。

车床加工材料

通常使用车床加工之材料为易切削用钢及铜,易切削用钢含硫S及含磷P较高之材质,硫与锰在钢材中是以硫化锰的形态存在,而硫化锰在

现代车床加工常用的材料使用铝合金材料,铝合金材料的密度相对于铁与钢材料的密度大大的降低,而且车床加工难度低,可塑性强,产品重量大大的减轻,也大大缩短了车床加工零件的时间随之而来的是成本的降低使得铝合金成为了航空配件领域的宠儿。

车床加工工艺

1,易于保证工件各个加工面的精度;加工时,工件绕某一固定轴线回转,各表面具有同一的回转轴线,故易于保证加工面间同轴度的要求;

2, 切削过程比较平稳;除了断续表面之外,一般情况下车床加工过程是连续进行的,不像铣削和刨削,在一次走刀过程中,刀齿有多次切入和切出,产生冲击;

3,适用于有色金属零件的精加工;某些有色金属零件,因材料本身的硬度较低,塑性较好,用其他的加工方式很难得到光洁的表面;

4,刀具简单;车刀是刀具中最简单的一种,制造,刃磨和安装都很方便,这就便于根据具体加工要求,选用合理的角度.

自动车床特点

机床具有自动加工,加工速度快、复杂零件一次加工成型,加工精度准确可靠,自动送料、料完自动停机、生产效率高。

自动车床种类

自动车床精密型

精密自动车床可分为走心式和走刀式

1、走心式的加工过程:是通过简夹夹住加工材料,材料向前走动,而刀具不动,通过刀具的直线运动或摇摆运动来加工零件。

2、走刀式的加工过程:是用简夹夹住工件,通过车刀前后左右移动来加工工件。

3、走刀式凸轮自动车床装有5把刀、刀架按顺序为1号、2号、3号、4号、5号刀每组刀具架可装1-2把刀,1号与5号是车削外径,2、3、4主要是切槽、倒角、切断等工序。2根尾轴、2支钻头和1支丝锥、1只板牙同时进行切削加工,并可同时进行攻牙、铣牙、板牙、压花等加工。无需手工操作,复杂零件可同步进行车外圆、球面、圆锥面、圆弧面、台阶、割槽、压花、钻孔、攻丝、板牙、切割等工序,全过程经一次加工即可完成。

4、尺寸控制精度高:机床主轴精度可达0.003mm、滑块微调由千分尺控制,尺寸控制精度可达0.005mm、主轴转速2000-8000RPM之内。切削进刀量最小可控制到0.005,零件的粗糙度(铜件)最小可达Ra0.04-0.08。

5、自动送料:送料机构自动向主轴送料,料完自动停车报警,加工过程无需人工看料,达到了全面自动化的生产制造过程。操作者一人可同时操作多台机。

6、生产效率高:本机床通过凸轮控制加工过程,凸轮每转一个回转即完成一个加工过程。凸轮转速1.0-36转/分钟,可根据不同的加工零件进行调整,每分钟可加工30个零件左右,由于5把刀能同时进行切削加工,加工效率非常高,是一般CNC电脑车床和仪表车床无法比拟的。

7、送料自动化及切削刀具自动行走均使用凸轮来控制。凸轮式自动

车床使用两种凸轮:其一为圆筒状形态,将其端面加工成种种形态后,使名阳长轴型自动车床

凸轮回转,通过传动连杆和摇臂连接,将凸轮的回转运动变为刀架的直线

运动。此凸轮称为碗形凸轮,主要用于切削加工件的轴向切削方向。另一

种是圆板状形态,将其外周加工成所需的形状,然后通过与刀架连接的传

动杆,将凸轮的回转运动变成刀具的直线运动;此凸轮主要用于加工件的

径向切削方向。将这两种凸轮的左右、前后运动合成,就能使刀具形成倾

斜或曲线的方向行走。

自动车床长轴自动车床

名阳长轴型自动车床是在传统走刀式自动车床的基础上进行一些精简和修改,去掉了攻牙部分延长了挡料部分,适用于做一些无需攻牙的简单长轴类产品。产品长度从传统的60MM延长到了400MM。

因精简了部分功能,所以总体成本也会降低不少。

故可以为长期做简单长轴类产品的客户提供了极大的方便。

自动车床捷式型

捷式自动车床是在传统走刀式自动车床的基础上进行一些精简,去掉了一刀与攻牙部分,适用于做一些无需攻牙的简单产品。因精简了部分功能,所以总体成本也会降低不少。故可以为长期做简单产品的客户提供一个更加合理的方案。

自动车床程控气压型

程控气压自动车床是一种气动自动车床而非普通的凸轮式自动车床,因其控制部分为程序控制故称之为程控气压自动车床。

程控气压自动车床装有四到六个独立刀架,每一个独立刀架上可以装多把道具。导轨的进退采用气缸推进与退回,由特殊的阻尼缸作稳速控制。完美的实现了快进、快退及慢速(稳速)切换。所有的刀架都具有多种运行模式跟多种组合方案。在一个工作循环中可完成绝大部分车削作业。这种机床适合多品种、多规格、中大批量并对产品有一定精度要求的客户使用。.

可以车削一切黑色金属、有色金属及各种工程塑料等。

机床有四种上料模式,即棒料模式、件料模式、手工上料模式、后送件料模式。

机床所有控制均通过微电脑编程来实现。采用操作面板旋钮方式或按键设定方式来选用各种程序运行模式和各种运行参数。控制系统具有自诊断及完善的报警功能。

自动车床机床应用

经装料和调整后,能按一定程序自动完成工作循环,重复加工一批工件的车床。除装卸工件以外能自动完成工作循环的车床称为半自动车床。自动车床可减轻工人体力劳动强度,缩短辅助时间,并可由一人看管多台机床,生产率较高。

按主轴数目,自动车床分单轴和多轴两大类。前者主要有单轴纵切、单轴转塔和单轴横切3种型式;后者则主要有顺序作业的和平行作业的两种,并按主轴的配置又有立式和卧式之分。机床一般采用凸轮和挡块自动控制刀架、主轴箱的运动和其他辅助运动。单轴纵切自动车床(图1)以冷拔棒料为坯料,工作除旋转外还随主轴箱作纵向进给,刀架作横向切入和进给,可获得较高的加工精度。机床还配有钻孔、铰孔(见铰削)和切螺纹的附件,是仪表工业的重要机械加工设备。单轴转塔自动车床具有转塔刀架和多个横向刀架,可用多种刀具顺序切削,适合于加工形状复杂的小工件。单轴横切自动车床的主轴箱和刀架均不作纵向进给运动,而由成形刀具的横向进给运动完成切削加工。这种机床仅用于加工形状简单、 尺寸较小的销、 轴类工件。顺序作业多轴自动车床(图2)的多根 (通常有4、6、8根)主轴装在可周期性转位的主轴鼓内,装夹在主轴中的坯料顺序经过各工位完成不同工序的加工,并在最后一个工位切断或卸下。这种车床适合于加工形状较为复杂的工件。平行作业多轴自动车床有位置固定的几根(一般为2或4根)主轴,同时在几个工位上进行相同工序的加工,适合于加工形状简单的工件。

以凸轮和挡块作为控制元件的自动车床工作稳定可靠,在自动车床中仍占多数。但工件改变时要重新设计和制造凸轮,并需花费较多时间调整机床,故只适用于大批、大量生产。20世纪50年代以来,陆续出现了用插销板控制的程序控制自动车床和用穿孔带或电子计算机控制的数字控制自动车床,因而在中小批生产中也得到应用。

CNC自动车床CNC自动车床

CNC自动车床

栉式刀座设计节省换刀时间,可搭配伺服动力铣刀设备,可铣边、钻侧孔、剖沟等一次加工完成。

自动数控车床概述

自动数控车床,是一种高性能,高精度,低噪音的走到式的机床,是通过数控系统来控制加工程序的自动加工机床。另外也有一些液压自动车床与气动自动车床以及走心式自动车床,其基本核心是可以经过一定设置与调教后可以长时间自动加工同一种产品。特别适合铜、铝、铁、不锈钢、塑料等精密零件加工制造,适用于仪表、钟表、汽车、摩托、自行车、眼镜、文具、五金卫浴、电子零件、接插件、电脑、手机、机电、军工等行业成批加工零件,特别是较为复杂的零件。

机床所有控制均通过微电脑编程来实现。采用操作面板旋钮方式或按键设定方式来选用各种程序运行模式和各种运行参数。控制系统具有自诊断及完善的报警功能。

机床具有自动加工,加工速度快、复杂零件一次加工成型,加工精度准确可靠 , 进行车外圆、球面、圆锥面、圆弧面、台阶、割槽、压花、钻孔、攻丝、板牙、切割等工序,全过程经一次加工即可完成。

走心机数控走心机

走心机--全称为走心式数控车床,也可称为主轴箱移动型数控自动车床、经济型车铣复合机床或者纵切车床。属于精密加工设备,可同时一次完成车﹑铣﹑钻﹑镗﹑攻、雕刻等复合加工,主要用于精密五金、轴类异型非标件的批量加工。该机床最先起源德国和瑞士,前期主要用于军工器械的精密加工,随着工业化进程的不断发展和扩大,由于市场的迫切需求,逐渐应用于民用产品的加工中;日本韩国的同类机床发展比中国早,早期主要集中在军工领域的使用,战后随着发展的需求逐渐在制造行业广泛应用;随后中国台湾引进该技术,并自主研发了不同加工需求的该类型设备。中国的走心机制造起步较晚,由于技术的封闭和政策的限制,90年代前中国的走心机主要依靠进口来满足加工需要,随着自动化程度的不断发展和市场的强烈需求,中国市场出现了一大批有实力的数控走心机生产厂家,其中在沿海的广东、江苏南京、山东、辽宁、内地西安都有该系列机床的生产,并且取得了很好的市场应用,填补了国内空白。

走心机在加工效率和加工精度上比数控车床有了质的飞跃,由于采用双轴排布刀具,极大地减少了加工循环时间,通过缩短排刀与对向刀具台的刀具交换时间,多重刀具台重叠功能,螺纹切屑有效轴移动重叠功能,二次加工时的直接主轴分度功能,实现空走时间的缩短。切屑刀具一直是在主轴与工件夹紧部位加工,保证了加工的精度恒定不变。目前市场上走心机的最大加工直径为38mm,在精密轴类加工市场有很大优势。该系列机床可配备自动送料装置,实现单台机床的全自动化生产,减少人工成本和产品不良率。非常适合于精密轴类零件的大批量生产。

走心机特点优势

与常规数控加工工艺相比,复合加工具有的突出优势主要表现在以下几个方面:

(1)缩短产品制造工艺链,提高生产效率。车铣复合加工可以实现一次装卡完成全部或者大部分加工工序,从而大大缩短产品制造工艺链。这样一方面减少了由于装卡改变导致的生产辅助时间,同时也减少了工装卡具制造周期和等待时间,能够显著提高生产效率。

(2)减少装夹次数,提高加工精度。装卡次数的减少避免了由于定位基准转化而导致的误差积累。同时,车铣复合加工设备大都具有在线检测的功能,可以实现制造过程关键数据的在位检测和精度控制,从而提高产品的加工精度。

(3)减少占地面积,降低生产成本。虽然车铣复合加工设备的单台价格比较高,但由于制造工艺链的缩短和产品所需设备的减少,以及工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用的减少,能够有效降低总体固定资产的投资、生产运作和管理的成本。

走心机起源和发展

走心机最早起源于瑞士和德国。那时的走心机是用来对军工器械进行精密的加工处理,后来随着工业的不断发展,市场对于走心机的需求越来越大,走心机逐渐应用于民用产品的加工中。与日本和韩国的同类机床相比,中国发展较晚,战后走心机广泛应用于制造行业;紧接着中国台湾引进该技术,为了满足不同的加工需求,自主研发了不同类型的走心机。技术的封闭和政策的限制是导致中国的走心机制造落后的主要原因,90年代以前的中国需要依靠进口国外的走心机来满足工业加工的需要。由于国内市场的迫切与需求,一大批有实力的走心机生产厂家在中国崛起,其中主要制造地区有:广东、浙江、江苏、山东的邹平、辽宁、西安。这些走心机制造厂家的出现满足了中国走心机市场的需求。


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