数控机床第五章 PPT课件

第5章典型数控机床 课时安排 14课时 1 5 1数控车床 数控车床作为当今使用最广泛的数控机床之一 主要用于加工轴类 盘套类等回转体零件 能够通过程序控制自动完成内外圆柱面 锥面 圆弧 螺纹等工序的切削加工 并进行切槽 钻 扩 铰孔等工作 而近年来研制出的数控车削中心和数控车铣中心 使得在一次装夹中可以完成更多工序的加工 提高了加工质量和生产效率 因此特别适合复杂形状的回转体零件的加工 2 5 1 1数控车床的结构与特点 一 数控车床的结构1 主轴箱2 主轴伺服电机3 主轴伺服电机4 往复拖板5 刀架6 控制面板 3 图5 1数控车床的构成 4 二 数控车床的特点 1 传动链短2 刚性高3 轻拖动4 寿命长 5 5 1 2数控车床的类型 数控车床可分为卧式和立式两大类 卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种 档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨 按刀架数量分类 又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车 前者是两坐标控制 后者是4坐标控制 双刀架卧车多数采用倾斜导轨 6 一 按系统功能分类 1 经济型数控车床2 普通数控车床3 全功能型车削加工中心 7 二 按车床主轴位置分类 1 立式数控车床2 卧式数控车床 8 三 按刀架数量分类 1 单刀架数控车床2 双刀架数控车床 9 四 按加工零件的基本类型分类 1 卡盘式数控车床2 顶尖式数控车床 10 五 其他分类方法 按数控系统的不同控制方式等指标 数控车床可以分很多种类 如直线控制数控车床 两主轴控制数控车床等 按特殊或专门工艺性能可分为螺纹数控车床 活塞数控车床 曲轴数控车床等多种 11 5 1 3数控车床的加工对象 一 表面粗糙度好的回转体零件二 轮廓形状复杂的零件三 带一些特殊类型螺纹的零件四 超精密 超低表面粗糙度的零件 12 5 1 4数控车床编程举例 一 数控编程加工的基本过程1 首先阅读零件图纸 充分了解图纸的技术要求 如尺寸精度 形位公差 表面粗糙度 工件的材料 硬度 加工性能以及工件数量等 2 根据零件图纸的要求进行工艺分析 其中包括零件的结构工艺性分析 材料和设计精度合理性分析 大致工艺步骤等 13 3 根据工艺分析制定出加工所需要的一切工艺信息 如 加工工艺路线 工艺要求 刀具的运动轨迹 位移量 切削用量 主轴转速 进给量 吃刀深度 以及辅助功能 换刀 主轴正转或反转 切削液开或关 等 并填写加工工序卡和工艺过程卡 4 根据零件图和制定的工艺内容 再按照所用数控系统规定的指令代码及程序格式进行数控编程 5 将编写好的程序通过传输接口 输入到数控机床的数控装置中 6 程序输入后 调整机床并调用该程序进行首件试加工 通过首件试加工对程序进行必要的修改 这样才可以加工出符合图纸要求的零件 14 二 数控车削编程加工的基本知识 1 机床坐标系以及运动方向 图5 6数控车床坐标系 15 2 程序的构成 程序段的构成主要是由程序段序号和各种功能指令构成的 NGX U Z W FMST 16 三 数控车常用指令代码表 G指令 准备功能指令F指令 进给功能指令S指令 主轴转速功能指令T指令 刀具功能指令 17 四 典型零件的加工实例 图5 7 18 工艺分析 1 图纸分析 该零件包括了车削加工的大部分内容 譬如外圆车削 内孔镗削 内外螺纹车削 内外沟槽的车削 车端面 钻中心孔 钻孔 扩孔等 零件的尺寸精度要求和粗糙度要求没有特殊之处 只是形状位置公差要求需要认真考虑 图纸上并没有明确给出对形状位置公差的具体要求 但是我们在加工过程中还是要尽量的保证零件各加工表面的相互位置精度和形状精度 该零件我们采用三爪自动定心装夹一次性粗 精加工所有部位 最后切断的方式来加工 通过对零件的一次性装夹加工所有关键尺寸以保证各加工表面的位置公差要求 19 2 刀具设置 T0101为外圆车刀 T0202为内孔车刀 T0303为外沟槽切刀 T0404为内沟槽切刀 T0505为外螺纹车刀 T0606为内螺纹车刀 T0707为切断刀 3 安排加工路线如下 车右端面 钻中心孔 钻 16的内孔 车外圆 镗孔 切内沟槽 车内螺纹 切外沟槽 车外螺纹 检验 切断 掉头加工左端面控制总长 去毛刺并检验合格后卸下工件 4 编制加工工艺 确定各工步的切削用量 5 选择工件的右端面与工件轴线的交点为工件坐标系的原点 编程原点 6 其加工程序 略 20 5 2数控铣床 5 2 1数控铣床的结构与特点一 数控铣床的结构主传动系统 进给系统 实现工件回转 定位装置和附件 实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置 如液压 气动 润滑 冷却等系统和排屑 防护等装置 21 二 数控铣床的特点 1 控制机床运动的坐标特征2 数控铣床的主轴特征 22 5 2 2数控铣床的类型 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 人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时 也一直把铣削加工作为重点 23 一 按主轴的位置分类 1 立式数控铣床2 卧式数控铣床3 立卧两用数控铣床 24 图5 9立式数控铣床 25 图5 10卧式数控铣床 26 图5 11立卧两用数控铣床 27 二 数控铣床按构造上分类 1 工作台升降式数控铣床2 主轴头升降式数控铣床3 龙门式数控铣床 28 5 2 3数控铣床的加工对象 一 平面类零件 图5 13平面类零件 29 二 变斜角类零件 图5 14变斜角类零件 30 三 曲面类零件 图5 15曲面类零件 31 5 2 4数控铣床的编程举例 编程 略 32 5 3数控加工中心 5 3 1数控加工中心的结构与特点一 数控加工中心的结构1 基础部件2 主轴部件3 数控系统4 自动换刀系统5 辅助装置 33 二 数控加工中心的特点 加工中心作为一种高效多功能的自动化机床 在现代化生产中扮演着重要角色 在加工中心上 零件的制造工艺与传统工艺以及普通数控机床加工工艺有很大不同 加工中心自动化程度的不断提高和工具系统的发展使其工艺范围不断扩展 现代加工中心更大程度地使工件一次装夹后 实现多表面 多特征 多工位的连续 高效 高精度加工 工序高度集中 但一台加工中心只有在合适的条件下才能发挥出最佳效益 34 加工中心的特点 1 适合于加工周期性复合投产的零件2 适合加工高效 高精度工件3 适合具有合适批量的工件4 适合于加工形状复杂的零件5 其它特点 35 5 3 2数控加工中心的类型 一 卧式加工中心 图5 17卧式加工中心 36 二 立式加工中心 图5 18立式加工中心 37 三 龙门加工中心 图5 19龙门加工中心 38 四 五轴加工中