数控技术及装备PPT课件

1 数控机床发展 2 工艺要求密切相关 3 数控机床的功能部件 4 数控机床发展表现之一 机床数控系统的发展1 网络化 远程控制与诊断 信息交换2 智能化 人机界面的便利化 加工工艺的自动引导与选择 自动诊断3 开放化 提供给用户良好的软硬件接口 与PC机联合4 复杂运动控制 5 在线网络 拨号连接 因特网 编程功能 必要刀具准备建议功能 必要夹具准备建议功能 生产管理功能生产计划管理生产实绩管理 网络 远程控制软件 MazatrolFUSION640 CNC机械 Mazak 客户 一般情况下 在机床发生故障时 发现故障所在往往很费时间 由于MazatrolFUSION640有故障诊断功能 在在线服务后援中心可通过分析诊断画面提出适当的修理方法 或者在确定故障所在的基础上 准备需更换的零件 及时派出维修人员 这样 可最大限度地减少停机时间 在客户自己维修的情况下 因特网的MAZAK服务人员用的维修主页对客户开放 向客户提供机械侧维修CD ROM 通过联机访问生产中心 客户可与MAZAK方面看着同一画面接受MAZAK专业人员的指导 Mazak在线服务后援 MAZATROLFUSION640 11 1Mazak在线服务后援 生产中心 网络化 6 Simense840Deps 7 机床数控系统智能化的发展 人机界面的便利化 加工工艺的自动引导与选择 自动诊断 8 以前 要想更改已编好程序的加工条件以缩短加工时间 有时需要高度的技术 并且 要更改现在正在使用的刀具 使用最新的刀具来提高生产效率 就要收集最新的刀具信息 实际加工以确认条件 修改程序 安排准备等 这些都需要广泛的知识和高度的技术 因为MazatrolFUSION640中已把最新的刀具数据和事先检验过的加工条件作了登记 并且加工向导功能是作为标准功能装备的 所以可以方便地更改成高效率加工的程序 大幅度提高生产效率 以往的控制系统 编程 修改程序 加工 试加工 MazatrolFUSION640 编程 加工向导 加工 加工向导 MAZATROLFUSION640 循环多次 9 6 3加工向导结果 由于PC部与CNC部是融合在一起的 在画面上会显示针对加工向导预测的切削结果 所以可判断切削条件是否合适 用于今后的改进 在外部 办公室 家中等 也可看到这个画面 可称为管理者的好助手 MAZATROLFUSION640 10 机床数控系统的开放式发展 需求 提供良好的软件与硬件接口 适应个体性格化机床减低成本智能化开放式数控系统研究 如美国的NGC TheNextGenerationWork Station MachineControl 欧共体的OSACA OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems 日本的OSEC OpenSystemEnvironmentforController 中国的ONC OpenNumericalControlSystem 等 11 串行 RS232C I F D SUB25 并行 打印机 I F D SUB25 PCMCIA型 1槽 IC存储卡专用 高速ATA PS 2 PS 2 3 5英寸FDD DOS格式 PCMCIA 2槽 ETHEA NET卡SCSI 2卡调制解调器卡 与外界的接口 MAZATROLFUSION640 12 几种开放式数控系统形式 1 CNC PC 专用数控制造商 FANUC 西门子与Windows2000 XP对应的高功能开放式CNCFANUCSeries160i 180i 210i BFANUCSeries180i MB5与WindowsCE对应的高可 靠性开放式CNCFANUCSeries160is 180is 210is BFANUCSeries180is MB5与Windows2000 XP对应的高功能开放式数控西门子840D 840C 1 CNC PC2 PC NC卡3 基于PC开发的软件全开放型 13 2 PC NC卡如美国DELTATAU公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC一NC数控系统日本MAZAK公司用三菱电机的MELDASMAGIC64构造的MAZATROLb40CNC等 14 卡 PMAC运动控制卡 15 3 基于PC开发的软件全开放型美国MDSI公司的OpenCNC德国PowerAutomation公司的PA8000IVT等 16 STEP数控系统 StandardfortheExchangeofProductmodel 基于PC的纯软件数控系统按模块化设计 构件的嵌入 可实现重构解决CAD CAE CAPP ERP CNC数据接口问题 提供所有数据输出格式抛弃传统的G代码编程彻底网络化智能化 17 机床数控系统复杂运动控制的发展 曲面加工多自由度联动的需要五轴联动数控系统 18 高速 高精度机床1 高速主轴2 高速伺服机构3 控制方式新概念机床1 多轴复合加工化2 并联机床3 微细加工机床 数控机床发展表现之二 19 高速 高精度 进给速度 80m min 100m min主轴转速 60000r min 120000r mm普通级数控机床5 m 精密级加工中心1 1 5 m 超精密加工0 01 m高速 高精度主轴系统提高工效5 10倍高速 高精度进给机构快进 1 高速丝杠 2 直线电机高速 高精度控制方式有时是一致的 高速切削特性 有时不一致 振动 20 21 22 高速电主轴 问题 轴承摩擦发热 直接驱动发热 振动1 直接驱动方式2 陶瓷轴承3 智能预紧4 油气润滑5 冷却方式6 振动 23 主轴装置 24 25 26 断面図 全体図 27 冷却方式 28 主轴振动 Positionofmassatfront a 50min 1 b 30000min 1 29 主轴系统 30 31 精密高速滚珠丝杠 滚动导轨 问题 发热 振动 32 直线电机 THK 大推力1500N 载重2G 90kg 高速 2m s 2m HIWIN 33 进给系统误差补偿 34 复合化 所有加工集于一身新概念机床超细微加工机床 新概念机床 35 多轴复合加工机床 第一主轴 第二主轴 铣削动力头 36 多轴复合加工机床 37 新概念机床 丰田并联机床 主轴 线性电机 38 超细微加工机床 Ti sapphireLaser ComputerControl FocusingLens Workpiece Mirror TranslationStage LaserBeam 以激光作为刀具 光斑为纳米级以磁悬浮工作台作为定位工作台 X1mm2以激光测量反馈系统 分辨率为 纳米 39 定位工作台 根据压电陶瓷所具有的超声波驻波原理 nanomotion推出了极为先进的电子电机 它的工作方式和直流伺服电机类似 但却具有压电执行机构特有的高分辨率 50纳米 和动态性能 40 激光微加工 5 m Fig Submicron ripple structureonstainlesssteelcreatedbyfemtosecondlaser 41 从04年中国数控机床展览会机床参展厂商展示的机床配置的数控系统可看到 数控系统配套最多的是发那科 FANUC 占40 36 西门子 SIEMENS 占20 48 和三菱 MITSUBISHI 占10 84 国产数控系统总共只占到10 左右 前两名是广州数控占4 82 和大连大森占4 22 上海开通占1 81 华中数控与航天数控都是占1 2 我们解决了多少问题 42 我们解决了多少问题 数控系统 基于PC NC开放式运动控制卡 实现了网络化 但基于各种OS系统数控系统可靠性差 无法用 中底档次 专用的 位CPU 已经有了一定的市场 但因功能和可靠性无法实际大量应用 五轴数控 有不少原型系统 但软件量大 要求可靠性高 且与CAM软件要接上 STEP数控 目前有少数人在做 离实际还远 43 我们解决了多少问题 主轴 十五期间 招标项目是 rpm 主轴电机国产以洛阳轴承所的电磨头为代表 小时寿命 rpm 小功率 20kw 主要是购买瑞士IBAG