CN机床C U轴概述
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数控机床概述数控机床概述数控机床(NC)是工业制造中的一种先进的加工设备,它通过计算机程序来自动控制其运动及加工精度,在许多领域中被广泛应用,具有高度的灵活性和精度优势。
它是基于计算机技术和机械工程技术结合起来的一种机械加工设备。
本文将介绍数控机床的概述、分类和应用。
一、概述数控技术是20世纪50年代初期从美国引进我国的先进技术之一。
它是基于计算机技术和数学控制理论等多种技术手段相结合形成的。
数控机床是指能够按照程序控制加工工件的机床。
数控机床是计算机控制系统和机床加工系统两大系统的组合,主要由计算机程序、数控装置、机床主轴和驱动系统组成。
数控机床的加工精度和效率都比传统机械加工设备高,它能够完成各种高精度零部件的加工,不仅提高了制造质量,还有利于生产自动化和降低生产成本。
二、分类1. 根据控制方式分类数控机床的控制方式分为点位控制和轮廓控制两种。
(1)点位控制:是通过对机床实现单点控制,即控制机床在一定的位置停留和加工,再出现到下一指定位置,并按照预定的程序重复加工过程。
(2)轮廓控制:是通过在设计制造工件时用曲线表达,由控制系统重复运动并在工件表面上形成曲线加工轮廓。
2. 根据轴数分类数控机床的轴数按工作坐标系分为三轴、四轴、五轴、六轴、七轴和八轴等多种,按照工作方式和物理坐标系也有X、Y、Z、A、B、C等六轴。
(1)三轴数控机床:能控制X、Y、Z三个方向的移动。
(2)四轴数控机床:能控制X、Y、Z三个方向的移动和一个绕Z轴旋转的坐标轴。
(3)五轴数控机床:能进行X、Y、Z三轴方向的移动和绕X、Y两个轴的旋转运动。
(4)六轴数控机床:能对X、Y、Z三个方向的移动外,还能对A、B、C三个轴进行变量控制。
3. 根据用途分类数控机床的用途主要分为车床、铣床、加工中心、线切割机、钻床和冲床等。
(1)车床数控机床:主要用于轴类零件的加工,能够实现特殊轴线和精确半径的加工,并具有高速度和高精度的特点。
(2)铣床数控机床:适用于不规则零件或平面上的高精度加工,常用于零件开槽、加工互相嵌合的重合面。
CNC工作原理一、概述计算机数控(Computer Numerical Control,简称CNC)是一种通过计算机程序控制机床进行加工的技术。
CNC工作原理是基于计算机控制机床运动轴的位置和速度,从而实现对工件进行精确加工的过程。
二、CNC系统组成1. 控制器:CNC系统的核心部分,负责接收和解析计算机程序,并控制机床运动轴的运动。
2. 电机驱动器:将控制器输出的电信号转换为电动机的运动。
3. 传感器:用于测量机床运动轴的位置和速度,并将数据反馈给控制器。
4. 机床:包括工作台、主轴和刀具等部件,用于实现工件的加工。
三、CNC工作过程1. 编写程序:使用专门的CAD/CAM软件编写加工程序,定义工件的几何形状和加工路径。
2. 上传程序:将编写好的程序通过网络或存储介质上传到CNC系统的控制器中。
3. 设置工件:将待加工的工件安装在机床上,并进行必要的夹紧和定位。
4. 参数设置:根据工件的材料和加工要求,设置合适的切削速度、进给速度和切削深度等参数。
5. 启动系统:通过控制器启动CNC系统,开始加工过程。
6. 运动控制:控制器根据程序中定义的加工路径,通过电机驱动器控制机床运动轴的位置和速度。
7. 切削加工:根据程序中定义的切削路径和参数,机床上的刀具进行切削加工,将工件逐渐加工成所需形状。
8. 检测和调整:传感器实时监测机床运动轴的位置和速度,并将数据反馈给控制器,以保证加工的精度和质量。
9. 完成加工:加工完成后,CNC系统会自动停止运行,工件可以取出进行下一步的处理或使用。
四、CNC工作优势1. 高精度:CNC系统通过精确控制机床的运动轴,可以实现高精度的加工,提高产品质量。
2. 高效率:CNC系统可以实现自动化加工,提高生产效率,缩短加工周期。
3. 灵活性:CNC系统可以根据不同的加工需求和工件要求,灵活调整加工路径和参数。
4. 重复性好:CNC系统可以准确重复执行相同的加工任务,保证产品的一致性和稳定性。
浅谈数控机床C轴的功能和控制摘要:C轴越来越广泛地被应用到数控机床上,根据不同品牌的机床,它的功能与控制都有所不同,但基本原理没变,还是360度的一个圆作为一个可控制轴。
这里浅显地介绍一下C轴定义和功能,以及它的驱动和检测,结合三菱数控系统M70V A来探讨一下它在DLA20车削中心上的应用与参数的设置。
关键词:数控机床;C轴功能与控制1.C轴的定义和功能对于数控车床来说,所谓C轴就是对应绕Z轴的旋转运动,既可实现主轴周向的任意位置控制,又能实现X-C、Z-C联动。
主轴周向的任意位置控制,就是主轴分度的概念,配合锁紧装置可以将加工件定位到一个你所需要的度数,C80.000或者C161.000等等。
比如数控花键铣床,就是利用C轴分度的功能,根据加工工艺的要求,将360度等分成几份,在加工程序中按照旋转度数来编程。
对于数控丝杆磨床来说,头架的控制就是C轴,在加工过程中是连续低速旋转,带动Z轴作联动,即C轴转一圈Z轴走一个螺距。
车削中心上的C轴,既可实现主轴周向的任意位置控制,又能实现X-C、Z-C轴的联动。
车削中心是在普通数控车床的基础上,增加了C轴和动力头。
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。
车削中心上的C轴控制又叫CS轮廓控制。
CS轮廓控制是在伺服主轴(串行主轴)上组合专用的检测器,通过主轴电机进行定位的一种功能,与主轴定位(T系列)相比精度更高,可以在定位以及其它的伺服轴之间进行插补。
对伺服主轴进行速度控制的情形叫主轴旋转控制,对伺服主轴进行位置控制的情形叫主轴轮廓控制。
对主轴进行轮廓控制的功能就是CS轮廓控制功能。
2.C轴的驱动和检测C轴控制就是位置控制。
对于花键铣床来说,C轴是用来分度的;对于丝杆磨床来说,C轴是连续低速旋转,带动Z轴作联动,这两种机床都是将直线轴作为旋转轴用,所以用伺服电机来驱动就可以了,使用上与通常的伺服进给轴一样。
第四章数控车床手工编程4.1.1 CNC车床基本介绍CNC车床的导轨可分为倾斜式及水平式两种。
倾斜导轨车床的刀座采用转塔式,可装置较多刀具,有6、8、10、12把等;水平导轨车床的刀座同普通车床,装置刀具时要考虑两刀具间的距离是否足够容纳工件及加工空间。
图1倾斜导轨车床图2水平导轨车床4.1.2 CNC车床程序制作制作CNC车床程序时必须考虑以下几点:(1)按照工件形状决定加工顺序。
(2)工件的夹持方法,可用软爪、硬爪或制作特殊夹具。
(3)刀具的选择:包括刀杆外形、刀片材质、刀片外形、刀角、刀角圆弧半径、刀号。
(4)切削条件:包括主轴转速、切削深度、进给速率、精车裕留量等。
程序制作CNC程序是由指令组成,而指令是由英文字母及数值组成(如N10,G28、G50、M03、F0.2、S1000、T0101等)或特殊符号(如”/”选择性程序段删除指令,”;”程序段结束指令)。
例如:G28 U0 W0;G50 S3500;G96 S120 M03;T0101 M08;G00 X50. Z3.;G01 Z -50. F0.2;M30;以上程序中每一行即称为一个程序段(Block),每一程序段是由至少一个字(Word)所组成,字是由一个地址(Address)和数值(Number)组成。
每一程序段后面加一程序段结束符号”;”,以界定程序段的范围。
地址用英文字母表示,其意义如表1 所示表1 地址字符之意义(FANUC 0T-A/10T-A)G76螺纹切削循环里螺纹刀的螺纹角-10T倒角量-0T复式循环切削G71~G76中表示切削深度或退刀量或螺纹第一次切削深度-10T精密螺纹切削之螺纹导程-10T选购机能1.切削时为进给速率2.螺纹切削时为螺纹导程准备机能(G机能)1.圆弧中心的X轴插补参数2.固定循环时锥度半径差值及面倒角量-10T1.圆弧中心的Z轴插补参数2.固定循环时轴长差值及面倒角量-10T主副过程控制里反复的次数-10TM机能-辅助机能顺序号码注:10T特殊之功能以括号表示CNC程序中的每一指令都有一定的固定格式,使用不同的系统其格式不同,故必须依据该系统的指令格式下指令,若其格式有错误,则程序将不被执行而出现警示讯息。
机械百科:数控车床的结构以下是小编收集整理的《机械百科:数控车床的结构》全部内容,希望对大家有所帮助。
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数控车床主要用来对旋转体零件进行车削、镗削、钻削、铰削、攻丝等工序的加工。
一般能自动完成内外圆柱面、圆锥面、球面、圆柱螺纹、槽及端面等工序的切削加工。
现代数控车床都具有X、Z两轴的联动功能、刀具位置和刀尖圆弧半径的补偿功能、以及加工固定循环功能。
数控车床的结构1.数控车床简介数控车床的组成:数控系统、床身、主轴、进给系统、回转刀架、操作面板和辅助系统等。
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(1)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。
(如图1所示)图1经济型数控车床(2)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。
(如图2所示)图2普通数控车床(3)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。
(如图3所示)图3车削中心2.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。
机床CNC 基础知识一.CNC 机床与CNC 系统CNC 的含义是计算机数值控制。
1.CNC 机床⑪.金属切削用孔加工、攻丝、镗削、铣削、车削、切螺纹、切平面、轮廓加工、平面磨削、外圆磨削、内圆磨削等。
⑫.线电极切割机。
⑬.冲床、步冲、冲压、金属成型、弯管等机床。
⑭.产业机器人。
⑮.注塑机。
⑯.检测、测量机。
⑰.木工机械。
⑱.特殊材料加工机械:如加工石材、玻璃、发射性矿料等。
⑲.特种加工机械激光加工机、气体切割机、焊接机、制图机、印刷机等。
随着电子技术和计算机技术以及IT 技术的发展,目前,这些机床与加工设备都可用数值计算机用数值数据进行控制,称为CNC 控制。
一台CNC 系统包括:⑪.CNC 控制单元(数值控制器部分)。
⑫.伺服驱动单元和进给伺服电动机。
⑬.主轴驱动单元和主轴电动机。
⑭.PMC(PLC)控制器。
⑮.机床强电柜(包括刀库)控制信号的输入/输出(I/O)单元。
⑯.机床的位置测量与反馈单元(通常包括在伺服驱动单元中)。
⑰.外部轴(机械)控制单元。
如:刀库、交换工作台、上下料机械手等的驱动轴。
⑱.信息的输入/输出设备。
如电脑、磁盘机、存储卡、键盘、专用信息设备等。
⑲.网络。
如以太网、HSSB(高速数据传输口)、RS-232C 口等和加工现场的局域网。
●关于构成框图的解释① CPU(Central processing unit)(中央处理单元)用写在ROM里的CNC控制软件,通过地址总线/数据总线控制各NC语句。
② CRT控制模块控制CRT画面和LCD画面的显示内容。
③ FROM(Flash read only memory)模块(快速只读存储器)存储CNC及伺服的控制软件,PMC的内容等。
④ SRAM(Static random access memory)模块(静态随机存取存储器)存储加工程序和参数。
为了防止断电时存储的内容消失,用电池保存记忆的数据。
⑤ DRAM(Dynamic random access memory)模块(动态随机存取存储器)执行加工程序时,使用的存储模块。
机床结构及部件介绍机床是现代制造业中不可或缺的重要设备,其结构和部件决定了机床的性能和功能。
本文将介绍机床结构及常见的一些部件,并对其功能和特点进行分析。
一、机床结构1.床身结构:床身是机床的基本结构,承载和支撑着整个机床的重量。
床身通常由铸铁制成,具有较高的刚性和稳定性。
床身上安装了工作台、主轴、滑架等部件,确保了整个机床的运动和定位精度。
2.工作台:工作台是机床上放置工件和刀具的平台,可以实现工件的夹紧和定位。
工作台通常具有很高的平面度和垂直度,以保证加工精度。
根据不同的加工需求,工作台可以是固定式、移动式或旋转式。
3.主轴系统:主轴是机床上负责转动的部件,用于安装刀具进行加工。
主轴一般由电机、轴承和传动装置组成,具有较高的转速和扭矩。
主轴可以实现旋转、前进和后退等运动,以满足不同加工要求。
4.滑架系统:滑架系统包括横向滑架、纵向滑架和卡板等,用于支撑和导向刀具的运动。
滑架系统通常具有较高的刚性和精度,能够实现刀具的快速准确定位。
5.进给系统:进给系统是机床上负责工具切削过程中工件和刀具相对运动的部分。
进给系统包括进给轴(如X轴、Y轴、Z轴)、滚珠丝杠、导轨等,能够以精确的速度和步进进行工件的运动。
二、常见机床部件1.刀具:刀具是机床上用于切削和切割工件的工具。
根据不同的加工要求,刀具可以分为铣刀、钻头、车刀等。
刀具通常由高速钢、硬质合金等材料制成,具有较高的硬度和耐磨性。
2.主轴轴承:主轴轴承是机床上装置在主轴中的轴承部件,承受着主轴的转动和负载。
主轴轴承通常采用滚珠轴承或滚柱轴承,具有较高的转速和寿命。
3.导轨:导轨是机床上用于导向滑架和工作台运动的部件,能够保证运动的平稳和准确度。
导轨通常采用线性导轨、滚柱导轨或滑块导轨等,具有较高的刚性和耐磨性。
4.控制系统:控制系统是机床上负责控制和调节机床运动的部分。
控制系统可以是传统的数控系统,也可以是先进的计算机数控系统(CNC)。
控制系统能够实现运动轨迹的编程和调整,提高加工效率和精度。
数控机床概述数控机床是指能以数控程序控制工作台移动和加工刀具运动的一种机床。
与传统的手动操作机床相比,数控机床具有精度高、重复性好、加工效率高、灵活性强等优点。
它不仅可以加工各种复杂的零件,而且能够提高生产效率,降低劳动强度,广泛应用于机械制造、航天航空、电子仪器等领域。
数控机床是通过数控系统来控制加工过程的。
数控系统是由硬件和软件两部分组成的。
硬件部分主要包括:数控装置和伺服系统。
数控装置的主要作用是将加工程序转化为机床的动作指令,并将指令传送给数控机床,控制其动作。
伺服系统主要负责实现各轴的位置反馈和闭环控制,使机床能够按照既定的路径和速度运动。
软件部分主要包括:加工程序和操作界面。
加工程序是数控系统的核心部分,其中包含了工件的几何信息、加工工艺和刀具轨迹等,数控机床通过解析加工程序,按照其要求进行加工。
操作界面则提供了人机交互的界面,可以进行加工参数的设置、加工过程的监控等操作。
数控机床的工作过程大致分为三个步骤:工艺准备、加工过程和结果判定。
工艺准备阶段,首先需要进行工艺规程的制定,包括确定工件的几何形状、尺寸和表面粗糙度等要求,以及选择合适的刀具和切削参数等。
然后,将工艺规程编程成加工程序,并将程序输入数控系统。
加工过程阶段,通过数控系统控制工作台和刀具的运动,实现对工件的加工。
最后,通过测量和检验等方法对加工结果进行判定,以保证工件的质量。
数控机床的应用非常广泛。
在机械制造领域,数控机床可以用于铣削、钻孔、车削等各种加工操作。
在航天航空领域,数控机床可以用于加工各种复杂的发动机零部件、导弹零部件等。
在电子仪器领域,数控机床可以用于加工精密零件,提高产品的精度和品质。
此外,数控机床还可以用于快速原型制造,实现快速设计和加工。
总之,数控机床是一种利用数控技术实现自动化加工的高精度、高效率的机床。
它具有精度高、重复性好、加工效率高、灵活性强等优点,广泛应用于各个领域。
随着科学技术的不断进步,数控机床将会越来越多地应用于工业生产中,推动制造业的发展。
具备U轴功能的卧式加工中心的应用
2008-4-12 8:15:10 中国数控机床网
1 前言
在卧式加工中心的发展过程中,普通的X、Y、Z轴配合主轴已经很难满足现代加工的要求,针对多功能及复合加工的要求、人们又开发了B、W、U轴及各轴联动以实现复合加工。
笔者现仅就打轴加工的应用进行讨论。
在液压气动、工程机械、石油化工设备、汽车、机车车辆及电力设备等行业中,以桥壳、差速器壳体泵体及阀体类型的零件为主要加工对象。
此类零件在使用卧式加工中心加工中,由于其自身结构特点及对加工方式的特殊要求,主要存在有下列问题:其一,此类零件有大量的内径不同的同轴孔系且同轴度要求高;其二,有些泵体和阀体对其密封性要求非常高;另外还由于其它各种原因,使得此类零件的加工往往依赖专机。
为了解决这些矛盾,刀具制造商推出了具备U轴功能的刀具。
此类刀具配有CNC控制单元与机床伺服系统连接(有关技术协议需事先与机床制造商讨论),另配有连接轴完成驱动。
以此实现U轴与Z轴联动,可以完成锥孔、R面、车螺纹等加工。
选配的探头可进行自动测量、自动加工、提高加工精度,此方法对于普通卧式加工中心临时追加U轴功能可以满足要求。
但是,在实际使用过程中。
具备U轴功能的刀具存在下列不足之处:(1)刀具的伺服单元及驱动单元的连接与安装对机床的系统功能及机械结构空间有特殊要求;(2)自身结构较单薄,不适用于强力重切削;(3)对于孔径差别大的或加工内容有区别的加工,仍需采用多把U轴功能的刀具,由于这是专用刀具,价格较昂贵,所以很不经济。
2 具备U轴的卧式加工中心
日本新泻铁工(NIGATA)开发生产的BFN系列复合卧式加工中心赋予了传统卧式加工中心新的概念,其U轴功能不仅仅解决了上述异型件的加工问题,同时对于普通加工也大大减少了刀具使用数量,提高刀具集成化。
其主要特点为:
1.U轴单元直接安装于高刚性主轴端部,驱动单元通过主轴内部的齿轮、齿条传动实现,使得U轴的刚性大大提高;
2.U轴行程为50mm,最大镗孔直径可达300mm;
3.刀柄形式为1/10的短锥、端面双接触刀柄,适用于高精度强力重切削;
4.采用独特U轴冷却系统,与U轴保持同步回转,增强刀刃冷却效果;
5.配有专用编程辅助软件(SNAP3),简化、优化编程及程序调试;
6.另有自动探测、补偿系统作为选择功能(机内非换刀式),自动完成“粗加工→孔径自动测量→U 轴自动补偿→精加
工”全过程。
现举简例(见图)比较BFN复合加工中心与传统加工中心的加工工艺:
传统加工中心BFN复合加工中心刀具:14把刀具;4把(另需探测头1把)1.Ø52 粗镗;1.Ø42~Ø68及端面粗加工;2.Ø52 半精镗;2.Ø42~Ø68精加工;3.Ø52 精镗;3.Ø98 精加工;4.Ø68 粗镗;4.各端面精加工:5.Ø68 半精镗 6.Ø68 精膛7.Ø98 外圆及端面粗、半精加工;8.Ø98 外圆精镗;9.Ø42 粗镗;1O.Ø42半精镗;11.Ø42精镗;12.Ø64粗镗;13.Ø64半精镗;14.Ø64精镗。
仅此例可见、BFN复合加工中心大大减少刀具数量及辅助时间,体现了其复合加工的特性。