加工中心和车削中心的发展

1、48.2加工中心和车削中心的发展48.2.1 加工中心加工中心是一个高度自动化的数控铳床，进行多重加工端面铳，钻，攻丝等操作。这是开发，1958年实现流程整合，以及加工自动化。图48.8显示早期毫安的加工中心配备了自动换刀装置（AL-C）。大多数加工中心配备ATC和自动托盘交换装置（APC）,每在一台机器上安装的多个切割操作，并减少非生产性时间在整个加工周期。加工中心的主轴轴线的方向分为水平和垂直类型。图48.9和48.10显示了典型的卧式，立式加工中心，分别。最受欢迎的卧式加工中心有一个旋转的表的索引在一些特定的角度相对于切削刀具的加工零件。其中有一个回转工作台卧式加工中心机可以用最少的人力

2、援助的盒装工件在一次装夹四纵面。因此，被广泛应用于卧式加工中心与装载和卸载系统实现工件加工自动化自动化车间。另一方面。立式加工中心广泛使用在模具加工车问。在立式加工中心，切削工具机只有盒装工件的顶面，但它很容易为人类操作人员了解刀具相对运动加工部分。图48.8加工中心，配备ATC（礼貌牧野铳床有限公司）图.48.9卧式加工中心（山崎马扎克公司提供）图48.10立式加工中心（山崎马扎克公司提供）自动换刀装置（AT。ATC站自动工具更换装置，它允许加载和卸载的切割工具从一个加工操作到下一个。ATC是设计之间交换刀具主轴和刀库，可存储超过20个工具。刀库的大容量的允许多种工件进行机加工。此外，更高的

3、换刀速度和可靠性要求，实现了快速的加工周期。图48。图11显示了一个示例的双臂式ATC通过凸轮机构驱动，以确保可靠的高速换刀图.48.11ATC自动换刀装置（山崎马扎克公司提供）自动托盘交换装置（APC）自动托盘交换装置（APC）APC代表自动托盘交换装置，它允许加工自动化的工件装卸。大多数卧式加工中心有两个托盘交换前和加工后的零件自动表。图48.12显示了一个例子，一个APC。操作员可以被卸载完成的部分，而加工中心处理在另一个托盘上的电流的一部分装载在一个托盘上的下一部分。图48.12APC:自动托盘交换装置（山崎马扎克公司提供）48.2.2 车削中心车削中心是一个高度自动化的数控车床每形成

4、多个车削操作。图48.13显示了一个典型的车削中心。由刀架换刀，可容纳约10车刀和铳刀进行切削工具改变。因此，车削中心不仅能够车削操作也铳削操作，如在一台机器上设置的端铳，钻孔和攻丝。一些车削中心有两个主轴和两个或两个以上的刀架换刀完成所有加工操作，在一台机器上安装圆柱形零件。在这种情况下。在一个主轴上的工件的加工操作上半年进行，然后第二个一半的加工操作的另一主轴上进行，不卸载和加载的工件的情况下。这降低了生产时间。图48.13车削中心或数控车床（山崎马扎克公司提供）刀架换刀图48.14显示了12切割tools.A合适的切削刀具为目标的加工操作刀架数控连续加工操作下自动索引。最先进的车削中心的

5、刀具监控系统检查刀具长度和直径刀具自动对准和检测刀具磨损自动换刀图48.14刀架车削中心（山崎马扎克公司提供）48.2.3 全自动加工：FMSfHFMC柔性制造系统（FMS）柔性制造系统（FMS的概念是在20世纪60年代中期提出的。它的目的是进行自动加工操作肉眼人工操作机器的各个部分。加工中心关键部件FMSIE性加工操作的。图48.15显示了一个典型的柔性制造系统，它由5个加工中心，一个输送机，一个加载/卸载站。和一台中央计算机控制和管理的FMS的组件。图48.15柔性制造系统（山崎马扎克公司提供）没有制造系统可以完全灵活。FMS通常用于中量和中期品种生产。FMS的机械零件的设计风格，尺寸，和

6、进程的范围内，以及其程度的灵活性被限制。此外，通过控制数控机床的零件程序加工形状多变。和部分程序所需的各种形状加工的加工操作之前必须做好准备。因此，需要一个新的形状的一部分程序是不能接受传统的FMS,这就是为什么第三个创新的机床需要实现自主加工操作，而不是自动加工业务，以实现真正的柔性制造系统。FMS勺由几个数控机床，如加工中心和车削中心。材料处理或装载/卸载系统，如工业机器人和托盘更换器，输送系统，如输送机和自动导向车（AGV）,和存储系统。止匕外，FMS的FMS,以协调所有的活动有一台中央计算机，所有的硬件组件的FMS一般都有自己的微机控制。中央电脑下载NC零件程序，并控制材料处理系统，输

7、送机系统，存储系统，和管理的材料和切割工具等。人力运营FMS中扮演着重要的角色，执行以下任务：1 .在加载/卸载站的装载/卸载部件。2 .切削工具的更改和设置。3 .NC零件编程。4 .硬件组件的维护。5 .的计算机系统的操作。这些任务是必不可少的管理FMSt功。柔性制造单元（FMC基本上，FMS是中量和中期品种生产的大系统，实现生产自动化。在某些情况下。适用于小型系统是实现制造自动化。的术语柔性制造单元（FMC）是用来表示小的系统或紧凑型细胞的FMS。一般，在FMC中的机床的数量是三个或三个fewer.One能认为FMS勺是一个大的制造系统中，由一些FMC48.3数控零件编程编程自动操作机床

8、的任务被称为NC零件程序，因为程序的一部分被加工准备。NC零件编程要求程序员熟悉的切割工艺和编程程序。NC零件程序包括详细的命令来控制机床的位置和运动。在数控。（的x,y,z）的三个线性轴的直角坐标系统是用来指定刀具位置。和三个旋转轴（一，二，三）用于指定刀具姿势。在车削操作的切削刀具的位置定义在xz平面上的圆柱形零件，如图所示。48。16A。在铳削操作中，切削工具的位置被定义为在x,y轴和z轴的长方体部分，如图所示48016b之间。图48.16a,B坐标系统（一）在数控圆柱型零件转动（二）长方体部分用于铳削数控加工实现可编程自动化。编码的字母数字数据在一个程序中的切削刀具相对于工件和控制序列

9、的机床设备的机械操作或动作。NC零件编程需要程序员谁是熟悉金属切削过程来定义点。线。工件的表面，以及生成的字母数字数据。最重要的NC零件编程技术总结如下：1 .手动编程。2 .电脑辅助部分编程-APT和EXAPT勺。3 .CAM辅助部分编程。48.3.1手动零件编程这是最简单的方法来生成零件程序。手动输入到数控控制器的基本数值数据和字母数字代码。简单的命令示例如下所示：N0010M03S1000F100EOBN0020G00X20.000Y50.000EOBN0030Z20.000EOBN0040G01Z-20.000EOB每个语句中的代码定义一个加工操作的意思。“M的代码显示了该语句的序列号

10、。代码和以下两位数字定义辅助功能，“M03”是指主轴顺时针旋转。S的代码定义了主轴转速，“S1000”表示主轴速度是每分钟1000转的。“F”的代码定义的进给速度；“F100”表示进料为100毫米/分钟。“EOB代表块结束”，显示的语句末尾。G代码和以下两位数字定义准备功能“G00”是指由点到控制点的快速定位。的“X”和Y的代码表示的x坐标和y坐标。刀具快速移动的位置X=20毫米，Y=50毫米，第二条语句。然后，刀具再次快速移动Z=20毫米第三条语句的位置。“印度政府”是指在控制进给速度的线性定位。然后，切削刀具移动，与进给速度，所定义的“F1OO”在这个例子中，位置z=-20毫米。可分为两种

11、类型，（升）的点至点的控制和（2）连续轨迹控制的定位控制。“G00”是一款定位点至点控制命令。此命令仅确定下一个位置，需要进行后续加工如钻孔操作。的路径到达的位置不被认为是在点对点控制。另一方面，路径到达的位置控制，同时在一个以上的轴，在连续轨迹控制，遵循一个直线或圆。“G01”是一款定位命令线性插值。“G02”和“G03”的定位指令圆弧插PARTOTEMPLETREMAHKPAKTTYFEKM25SMACHfNE/F240.2CIMTSianmu国强drCfwwitiCfMifnrndSffccfw或即stprobMwOiAIef/flflff总CT补。这些指令允许生成的二维曲线或三维表面通

12、过车床或铳床。FEMATZFO3SSCUTTINGEPEH)TLLFTuGOUT/LNLPAST.52TmtE的COftGTLNtTANTO,CIRW做M5tGOFWDdR.TANTOiLN3Taot阳如沁中G【即抑1MJM3,PASTIMImsf师瑞丽GMCTLNlPAST.LN1普血时皿品m)AT/RJ2GODLTAJO,0.10SWNDLAMTCDOLNT/OFFFEMATZFOJGtWlrtfiTVTENDfr-flifraVTijoT制时iwiMuM?offC(juXujtA必FeMrawThrtJ厢砒ei白叩CUTTER?LO售.R.ATENDMlLJ.DlA=lUbiin仁皿酮胃

13、S3DEFINITION阳词/mdf肘61tfleILNINIU汕加加LN2=LINEAPOilsr,7O.kATANGL,75,LNILN3=UNaPOINT优L30kATANGL.45LM4=!JN附犯加,CIRIKCLE/ySWALLLN2.YLARGLLN3.RADifS.LOIXYPL=PLANEfl?0,LOStKYPIANE痣SETPTsPtMNTMa-SOJO5SMOTON町丽布也出4IWWM-1TT5M小FEDRAT/FOSSSPAPO)SPEEI3IWr皿GODLTAZ20L30;4Teo/EPININ4刑即CODLNTON加加mmFEDRATETO2Ferfrawomnl

14、ni.mxyplmg?w图48.17示例程序列表中APT48.3.2 计算机辅助工艺过程设计：APT和EXAPT自动编程工具是最重要的计算机辅助编程语言，并首次用于生成部分计划在1960年左右生产。EXAPT包含额外的功能，如设置的切削条件。选择刀具和操作规划除了APT职能。APT提供了两个步骤来生成零件程序：（L）定义零件的几何形状，及（2）刀具运动和规范的操作顺序。示于图的一个例子的程序“列表中。48.17。APT以下语句定义零件的几何形状的基础上基本几何元素，如点，线和圆的轮廓：LNl=LINE/20,20,20.70LN2=LINE/（POINT/20,70）,ATANGL,75,LN

15、1LN3=LINE/（POINT/40,20）,ATANGL,45LN4=LINE/20,20,40.20CIR=CIRCLE/YSMALL,LN2,YLARGE,LN3,RADIUS,10其中LNl是经过点（20,20）和（20,70）的行；液氮的直线，它从点（20,70），在750LNI;LN3的直线，它由点（40,20）在450对于水平线；，LN4是经过点（20,20）和（40,20）的行和CIR的圆相切的线LN2和LN3与radius10。大部分的形状也可以使用这些APT报表的描述。另一方面，刀具运动指定由APT以下报表：TLLFT.GOLFT/LNI,PAST,LN2GORGT/LN

16、2,TANTO,CIRGOFWD/CIR,TANTO,LN3哪里TLLFTGOLFTLNI表明，刀具的位置留行LNI（TLLFT）,GOES左（GOLFT）。移动沿线LN升。“过往液氮”表示刀具移动，直到过去（过去）的线LN2。“GORGTfLN2指示该工具去（GORGT）和沿着线LN2。“TANTO,CIR”表示刀具移动，直到相切（TANTO）圆CIR。GOFWDCIR表示刀具前进（GOFWD和沿圆CIR。”TANTOLN3表示，该工具移动到线LN3相切。其他亚太报表的编制去细进给速度，主轴转速。刀具尺寸和公差的刀具路径。APT的程序由电脑翻译完成的部分程序员的刀位（CL）的数据，其中包括所有的几何形状和刀具加工部分所需的位置信息。这个过程被称为主处理或预处理，生成NC命令。该的CI_数据转换的部分程序，了解数控机床控制器。这个过程被称为后处理添加NC指令，以指定的进给速度，主轴转速，加工操作和辅助功能。48.3.3 计算机辅助工艺规程CAMS统增长的基础上有关APTffiEXAPT勺技术。本来，站在CAW算机辅助制造和使用计算机软件的总称，以协助所有操作，同时实现生产。然而。CAM是现在用来表示计算机软件辅助编程是狭义的一部分。APTffiCAM程辅助部分之间最大的区别是可用性。协助由APT是基于零件编程批量过程。因此，