数控机床加工中心定义
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数控技术1、什么是NC和CNC?数控在业界的应用已经超过50年。
简单地说,数字控制就是基于代码,自动操作制造类机床的一种方法,这些代码由字母、数字和特殊字符组成。
所谓的程序就是用于执行某一操作的一整套代码表示的指令。
程序被转换成相应的电子信号输入到电机中从而驱动机床运转。
计算机数控机床就是在NC机床基础上附加一个内嵌式计算机。
这种内嵌式计算机通常被称为机床控制单元或MCU。
CNC系统的组成,如图1-1所示。
机床控制单元:生成、存储和处理CNC程序。
NC机床:响应来自机床控制单元的程序信号并加工零件。
CNC设备的类型加工中心在CNC技术中属于最前沿的发展。
这些系统装有自动换刀装置,可换刀具数高达90把甚至更多。
它们中许多都配有矩形工作台,即托盘系统。
这种托盘系统用来自动装卸工件。
加工中心只需一次装卡就可以完成铣、钻、攻丝、镗等多种加工操作。
具有大容量刀库的车削中心在现代制造厂中占据着显著位置。
这些CNC机床能对旋转的工件同时进行多种车削加工。
除加工中心和车削中心之外,CNC技术还被广泛用于其他许多类型的设备,其中包括线切割机床和激光切割机。
2、 CNC加工中心在第一单元中已经简要介绍了CNC加工中心。
从定义上讲,加工中心就是装有某种形式的自动换刀系统的CNC机床,它可以执行多种加工操作。
在加工中心的发展过程中,从铣床和钻床中分别发展出了卧式和立式加工中心。
立式加工中心的主轴走向是竖直的,和钻床相似。
立式加工中心往往具有小马力、小直径和高转速的特点。
安装在机床上的自动换刀系统(通常位于机床的左侧)可以在没有操作者干预的情况下,自动将刀具装在主轴上。
基本的立式加工中心可以沿三个方向运动,或者说有三个轴。
工作台能够从左向右移动(X轴),也可以里外移动即接近或远离操作员(y轴),主轴箱或者主轴能够上下移动(Z 轴)。
长而平的工件易于安装在立式加工中心上,而且主轴产生的冲击力易于被工件吸收。
立式加工中心比卧式加工中心,成本低,这是它受青睐的一个重要的原因。
授课班级实训教师授课日期星期周指导教师课程名称模块二:加工中心加工实训实训模块二、加工中心操作入门知识实训课题加工中心结构原理及种类性能课时3h 实训准备加工中心机床实训目的与要求1.了解加工中心的结构原理2.了解种类及性能3.了解金属材料处理工艺。
4.掌握安全用电知识。
实训难点与重点1.加工中心种类及性能2.量具的正确使用3.加工中心开机和关机注意事项4.数控机床日常保养步骤实训方式讲授:1.加工中心的结构原理。
2.加工中心种类及性能3.常用量具的结构、使用与维护4.数控机床日常保养步骤演示:1.常用量具的结构、使用与维护2.加工中心开机和关机注意事项3.机床的行程范围4.机床的暂停和急停操作:学员按照老师所讲的步骤进行操作实训过程一、讲解内容2h二、操作演示 1 h三、操作训练0h教研组长签名:日期实训过程一、讲解内容一、认识数控机床数控机床——安装了数控系统或者说是采用了数控技术的机床。
数控技术(NC)——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。
现代数控技术又称计算机数控技术,简称CNC 。
1.数控铣床的基本概念按照其用途可分为数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床、数控电火花机床、数控线切割机床等不同类型。
数控铣床是以铣削加工为主,并辅有镗削加工,是数控镗铣床的简称。
2.数控铣床与普通铣床的相比的优点❖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,可选择有利的切削用量,从而提高生产率(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。
3.数控铣床的组成三、加工中心概述1.加工中心的基本概念加工中心(Machining Center,简称MC)是指在数控铣、镗机床上装有刀库和自动换刀装置,能进行钻、铣、镗等各种加工的数控机床。
镗铣加工中心是指在数控铣床基础上配上刀库和自动换刀装置的机床。
关于加⼯中⼼主要加⼯对象关于加⼯中⼼主要加⼯对象同类型的加⼯中⼼与数控铣床的结构布局相似,主要在⼑库的结构和位置上有区别,⼀般由床⾝、主轴箱、⼯作台、底座、⽴柱、横梁、进给机构、⾃动换⼑装置、辅助系统(⽓液、润滑、冷却)、控制系统等组成;加⼯中⼼适⽤于复杂、⼯序多、精度要求⾼、需⽤多种类型普通机床和繁多⼑具、⼯装,经过多次装夹和调整才能完成加⼯的具有适当批量的零件。
其主要加⼯对象有以下四类:⼀、箱体类零件箱体类零件是指具有⼀个以上的孔系,并有较多型腔的零件,这类零件在机械、汽车、飞机等⾏业较多,如汽车的发动机缸体、变速箱体,机床的床头箱、主轴箱,柴油机缸体,齿轮泵壳体等。
箱体类零件在加⼯中⼼上加⼯,⼀次装夹可以完成普通机床60 %~95 %的⼯序内容,零件各项精度⼀致性好,质量稳定,同时可缩短⽣产周期,降低成本。
对于加⼯⼯位较多,⼯作台需多次旋转⾓度才能完成的零件,⼀般选⽤卧式加⼯中⼼;当加⼯的⼯位较少,且跨距不⼤时,可选⽴式加⼯中⼼,从⼀端进⾏加⼯。
⼆、复杂曲⾯在航空航天、汽车、船舶、国防等领域的产品中,复杂曲⾯类占有较⼤的⽐重,如叶轮、螺旋桨、各种曲⾯成型模具等。
就加⼯的可能性⽽⾔,在不出现加⼯⼲涉区或加⼯盲区时,复杂曲⾯⼀般可以采⽤球头铣⼑进⾏三坐标联动加⼯,加⼯精度较⾼,但效率较低。
如果⼯件存在加⼯⼲涉区或加⼯盲区,就必须考虑采⽤四坐标或五坐标联动的机床。
三、异形件异形件是外形不规则的零件,⼤多需要点、线、⾯多⼯位混合加⼯,如⽀架、基座、样板、靠模等。
异形件的刚性⼀般较差,夹压及切削变形难以控制,加⼯精度也难以保证,这时可充分发挥加⼯中⼼⼯序集中的特点,采⽤合理的⼯艺措施,⼀次或两次装夹,完成多道⼯序或全部的加⼯内容。
四、盘、套、板类零件带有键槽、径向孔或端⾯有分布孔系以及有曲⾯的盘套或轴类零件,还有具有较多孔加⼯的板类零件,适宜采⽤加⼯中⼼加⼯。
端⾯有分布孔系、曲⾯的零件宜选⽤⽴式加⼯中⼼,有径向孔的可选卧式加⼯中⼼。
数控加工技术数控加工技术是一种高精度、高效率的机械加工方法,它采用计算机控制机床进行精密加工,对于产品质量、生产效率和成本控制都具有重要意义。
近年来,随着工业自动化程度的不断提高,数控加工技术在各个制造领域得到了广泛应用。
一、数控加工的基本概念数控加工是指利用计算机控制机床进行数控加工操作的一种先进的机械加工方式。
其主要特点是在计算机数控程序的指挥下,根据所需工件形状、尺寸和表面要求等进行加工,减少由人为因素引起的误差,保证产品精度和质量的稳定性。
数控加工的基本工作原理是:首先,将需要加工的工件数据通过计算机绘图软件或CAD软件进行三维建模,然后输入G代码和M代码,控制机床沿规定路线切削和加工。
G代码是控制机床运动的指令,例如定义直线、圆弧、螺旋等的路径和方向;M代码是控制机床辅助装置的指令,如启动、停止、换刀和冷却等。
目前,数控机床已成为现代制造业中不可或缺的重要设备,涵盖了钻床、铣床、加工中心、磨床、车床、线切割机等多种类型。
二、数控加工的主要优势数控加工技术相比传统机械加工具有很多明显的优势,主要集中在以下几个方面:1、加工精度高:数控加工采用计算机控制,精度比人工操作高,可以实现微米甚至亚微米级别的精密加工,保证产品的精度和质量。
2、加工效率高:数控加工中由计算机控制机床进行操作,可以实现无人值守生产,也可以对多台机床进行集中控制,提高生产效率。
3、工艺灵活多样:数控加工可以根据不同的工艺要求进行灵活的加工处理,包括钻孔、铣削、切割、车削、磨削等,同时还能进行多轴联动的复杂立体加工。
4、降低人工误差:由于数控加工过程中机床的操作完全由计算机控制,因此可以大大减少由人员误差引起的加工偏差,保证产品质量的稳定性。
5、成本控制:数控加工生产装备投入成本较高,但由于提高了生产效率、降低了人工成本和产品损耗率,可以有效控制生产成本,适应批量生产的需求。
三、数控加工的应用范围数控加工技术被广泛应用于制造业、航空航天、汽车、船舶、电子、模具、医疗等领域中,对于生产效率和产品质量具有重要意义。
数控实训安全知识1。
学生进入车间必须穿工作服,要求女生戴好工作帽;2. 进入车间后不允许乱摸乱动,尤其不能随意按数控系统的软键;3. 学生必须在教师指导下进行数控机床的操作;4. 禁止多人同时操作机床,必须强调机床单人操作;5。
学生必须在操作步骤完全清楚时进行操作,遇到问题立即向指导老师询问,禁止在不知道规程的情况下进行尝试性操作;操作中如果机床出现异常,必须立即向指导老师报告;手动回零时,必须保证机床当前位置远离机床极限位置;手动操作时一定要注意安全,禁止违规操作;学生编完程序或将程序输入机床后,要通过指导老师检查无误后方可进行试运行;学生进行机床试运行及自动加工时必须在指导老师监督下进行;程序运行时注意事项:加工尺寸一定要小于工件伸出卡盘外的尺寸在10mm以上;自动运行时必须让光标从程序首行运行;检查机床各功能按键的位置是否选择合适;启动程序时一定要一只手按开始按钮,另一只手放在急停按钮上,程序在试运行时手不能离开急停按钮,如有紧急情况立即按下急停按钮;12 。
机床在运行当中要将防护门关闭以免铁屑飞出伤人和润滑油飞出;13.在程序中有暂停测量工件尺寸时,要待机床完全停止后方可进行,此时千万注意不能触及开始按钮,以免发生人身事故;14。
不能接触高速旋转中的主轴和刀具;清理机床铁屑或设备时,必须先将机床停止运转;15。
手动换刀时应注意刀具不要撞到工件或夹具;16.严禁私自打开数控系统电器控制柜,更不允许乱摸电气元件,以免造成触电事故;17.关机时,要等主轴停转3分钟后方可关机;二.基本知识1.数控机床的概念:按加工要求预先编制的程序,由控制系统发出以数字量作为指令信息进行工作的机床,称为数字控制机床(NC),简称数控机床。
2.数控机床的组成:数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成。
数控机床的工作原理如下图所示:3.数控车床基本知识(FANUC系统):(1)数控车床机械组成部分:主传动系统及主轴部件、进给系统、转塔刀架、冷却系统、润滑系统等;与传统的普通机床相比,数控机床机械部件有如下几个特点:(1)采用了高性能的主轴及进给伺服驱动装置,机械传动结构得到简化,传动链较短。
加工中心
加工中心(Computerized Numerical Control Machine )简称cnc,是由机
械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中
心又叫电脑锣。加工中心备有刀库,具有自动换刀功能,是对工件一次装夹后进
行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品,工件装夹后,数
控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转
速、进给量等,可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序,因而大大减少了
工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间,对加工形状比较复杂,精度要
求较高,品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。
数控机床实现了中、小批量加工自动化,改善了劳动条件。此外,它还具有生
产率高、加工精度稳定、产品成本低等一系列优点。为了进一步发挥这些优点,
数控机床遂向“工序集中”,即一台数控机床在一次装夹零件后能完成多工序加
工的数控机床(即加工中心)方面发展。?
钻、镗、铣、车等单功能数控机床只能分别完成钻、镗、铣、车等作业,而
在机械制造工业中,大部分零件都是需要多工序加工的。在单功能数控机床的整
个加工过程中,真正用于切削的时间只占30%左右,其余的大部分时间都花费
在安装、调整刀具、搬运、装卸零件和检查加工精度等辅助工作上。在零件需要
进行多种工序加工的情况下,单功能数控机床的加工效率仍然不高。加工中心一
般都具有刀具自动交换功能,零件装夹后便能一次完成钻、镗、铣、锪、攻丝等
多种工序加工。
加工中心的用途:
(1)周期性重复投产的工件。有些产品的市场需求具有周期性和季节性,
如果采用专门生产线则得不偿失,用普通设备加工效率又太低,且质量不稳定,
数量也难以保证。而采用CNC加工中心,首件(批)试切完后,程序和相关生
产信息可保留下来.下次产品再生产时,只要很少的准备时间就可以开始生产。
CNC加工中心工时包括准备工时和加工工时,CNC加工中心把很长的单件准
备工时平均分配到每一个工件上,使每次生产的平均实际工时减少,生产周期大
大缩短。
(2)高精度工件。有些工件需求甚少,但属关键部件,要求精度高且工期
短,用传统工艺需用多台机床协调工作,其周期长、效率低,在长工序流程中,
受人为影响容易出废品,从而造成重大经济损失。而采用CNC加工中心进行加
工,生产完全由程序自动控制.避免了长工序流程,减少了硬件投资及人为干扰,
具有生产效益高及质量稳定的特点。
(3)批量生产的工件。CNC加工中心生产的柔性不仅体现在对特殊要求
的快速反应上,而且可以快速实现批量生产,以提高市场竞争能力。CNC加工
中心适合于中小批量生产,特别是小批量生产,在应用CNC加工中心时。尽量
使批量大于经济批量,以达到良好的经济效果。随着CNC加工中心的不断发展,
经济批量越来越小,对一些复杂工件,5-10件就可以生产,甚至单件生产时
也可以考虑用CNC加工中心。
(4)多工位和工序可集中的工件。
(5)形状复杂的工件。四轴联动、五轴联动CNC加工中心的应用以及C
AD/CAM技术的成熟、发展,使加工工件的复杂程度大为提高。DNC的使
用使同一程序的加工内容足以满足各种加工需要,使复杂工件的自动加工成为易
事。
(6)难测量的工件。
加工中心分类:
1. 按加工工序分类?
(1)镗铣?
(2)车铣?
2. 按控制轴数分类?
(1)三轴加工中心?
(2)四轴加工中心?
(3)五轴加工中心。?
3. 按主轴与工作台相对位置分类?
(1)卧式加工中心:是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心,主要适
用于加工箱体类零件。卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台,可加工工件
的各个侧面;也可作多个坐标的联合运动,以便加工复杂的空间曲面。
(2)立式加工中心:是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心,主要适
用于加工板类、盘类、模具及小 型壳体类复杂零件。 立式加工中心一般不带转
台,仅作顶面加工。?
此外,还有带立、卧两个主轴的复合式加工中心,和主轴能调整成卧轴或立轴的
立卧可调式加工中心,它们能对工件进行五个面的加工。?
(3)万能加工中心(又称多轴联动型加工中心):是指通过加工主轴轴线与
工作台回转轴线的角度可控制联动变化,完成复杂空间曲面加工的加工中心。适
用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。?
多工序集中加工的形式扩展到了其他类型数控机床,例如车削中心,它是在
数控车床上配置多个自动换刀装置,能控制三个以上的坐标,除车削外,主轴可
以停转或分度,而由刀具旋转进行铣削、钻削、铰孔和攻丝等工序,适于加工复
杂的旋转体零件。