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2011.4.26
目录
第一章前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1第二章普通机床
2.1.1.工装制造所需的机床„„„„„„„„„„„„„„„„21.2普通车床的分类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.42.1.3普通车床的性能及加工范围„„„„„„„„„„„„„第三章数控机床
3.1.1数控机床系统的发展„„„„„„„„„„„„„„„„„3.1.2数控机床的发展趋势分类„„„„„„„„„„„„„„3.2数控系统的分类„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.2.1按加工工艺方法分类„„„„„„„„„„„„„„„„3.2.2金属切削类数控机床„„„„„„„„„„„„„„„„..3.2.3特种加工类数控机床„„„„„„„„„„„„„„„„3.2.4(板材加工类数控机床„„„„„„„„„„„„„„„„.3.3、按控制运动轨迹分类„„„„„„„„„„„„„„„„„3.3.1(点位控制数控机床„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.3.2(直线控制数控机床„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.3.3(轮廓控制数控机床„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.4.控制尺寸按驱动装置的特点分类„„„„„„„„„„„„„3.4.1(开环控制数控机床„„„„„„„„„„„„„„„„„„.3.4.2(闭环控制数控机床„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.4.3(半闭环控制数控机床„„„„„„„„„„„„„„„„..
3.4.4(混合控制数控机床„„„„„„„„„„„„„„„„„„第四章数控车的工艺与工装削
4.1.1合理选择切削用量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4.1.2合理选择刀具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4.1.3合理选择工具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
4.1.4.确定加工路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.4.1.5加工路线与加工余量的联系„„„„„„„„„„„„„„4.1.6夹具安装要点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.第五章程序首句妙用与控制尺寸精度的技巧
5.1、程序首句妙用G00的技巧„„„„„„„„„„„„„„„5.1.1.修改刀补值保证尺寸精度„„„„„„„„„„„„„„5.1.2.半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精„„„„„„„„5.1.3.程序编制保证尺寸精度„„„„„„„„„„„„„„„第六章数控技术
6.1数控机床电气控制系统综述„„„„„„„„„„„„„„„6.2.数控机床运动坐标的电气控制„„„„„„„„„„„„„„第七章其它机床的性能及加工范围
7.1.1铣床的性能及加工范围„„„„„„„„„„„„„„„„7.1.2刨床的性能及加工范围„„„„„„„„„„„„„„„„7.1.3平磨、万能磨的性能及加工范围„„„„„„„„„„„„.7.1.4躺床的性能及加工范围„„„„„„„„„„„„„„„„7.1.5摇臂钻、台钻的性能及加工范围„„„„„„„„„„„„
7.1.6锯床的性能及加工范围„„„„„„„„„„„„„„„第八章金属切削与机床夹具的选择
8.1.1加工零件夹具、刀具、定位方法的选择„„„„„„„„8.2.1机床夹具分类及选择„„„„„„„„„„„„„„„„
夹具中的定位„„„„„„„„„„„„„„„„„8.3.1工件在
8.4.1刀具的角度及常用刀具的材料„„„„„„„„„„„„8.5.1工件材料的切削加工性„„„„„„„„„„„„„„„8.6.1刀具参数和切削工艺参数的选择„„„„„„„„„„„第九章结论
参考文献
第一章前言
本次主要介绍内容包括机床用途的分析、普通机床,其它机床的性能及加工范围,数控技术,数控车的工艺与工装削,程序首句妙用与控制尺寸精度的技巧,金属切削与机床夹具的选择
刀具夹具定位方法的选择,。
第二章普通机床
2.1工装夹具所需的机床
工装夹具制造所需要的机床分为:
普通机床、数控机床,由于数控机床的成本比较高制造一些特殊工件时还需要专用工装的帮助所以对于小中行企业来说主要采用普通式机床,大型企业会适当的购进一些数控机床。
普通机床包括:
车床、铣床、磨床、刨床、镗床、钻床等,数控2.1.1车床的性能及加工范围
车床主要用于加工回转表面(内圆柱面、外圆柱面、圆锥面、成型回转面等)及其端面等。
其主运动是主轴的回转运动,进给运动是刀架的直线移动。
车床上使用的刀具主要是车刀,也使用钻头、铰刀、扩孔钻、中心转等刀具。
由于具有回转体表面的零件比较多,车床的性能有比较广泛,因而车床的应用最为普通。
图2-1是卧式车床所加工的典型表面。
外圆加工外斜面加工切槽加工
滚花加工平端面加工里孔加工
2-1
车床按其用途和结构的不同可分为:
普通车床、六角车床、立式车床、塔式车床、自动和半自动车床、数控车床等。
其中普通车床应用最广泛,CA6140卧式车床为目前最为常见的型号之一。
CA6140卧式车床外观图2-1-1其主要组成部分包括:
主轴箱、刀架、尾座、进给箱、溜板箱和床身。
主轴箱的功用是支撑主轴并把动力经主轴箱内的变速传动机构传给主轴,使主轴带动工件按规定的转速旋转,以实现主运动,包括实现车床的启动、停止、变速和换向等。
刀架部件的功用是装夹车刀,实现纵横向或斜向运动。
尾座的功用是用后顶尖支承长工件,也可以安装钻头、中心钻等刀具进行孔类表面加工。
进给箱内装有进给运动的换置机构,包括变换螺纹导程和进给量的变速机构(包括基本组和增倍组)、变换公制与英制螺纹路线的移换机构、丝杠和光杠的转换机构、操纵机构以及润滑系统等。
2-1-1CA6140卧式车床外观图
进给箱上有三个操纵手柄,右边两个手柄套装在一起。
全部操纵手柄及操纵机构都装在前箱盖上,以便装卸及维修用于改变机动进给的进给量或所加工螺纹的导程。
溜板箱与刀架联结在一起作纵向,把进给箱传来的运动传递刀架,使刀架实现纵向和横向进给或快速移动或车削螺纹。
床身用于安装车床的各个主要部件,使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。
CA6140型普通车床的主要技术性能和参数如下:
几何参数
床身最大工件回转直径400mm最大工件长度750;
1000;
1500;
2000mm最大车削长度650;
900;
1400;
1900mm刀架上最大工件回转直径210mm
主轴内孔直径48mm
运动参数
主轴转数正转24级10~1400r/min
反转12级14~1580r/min进给量纵向进给量64级0.028~6.33mm/r
横向进给量64及0.014~3.16mm/r流板箱及刀架纵向快移速度4m/min车削螺纹范围
公制螺纹44种S=1~192mm
英制螺纹20种a=2~24扣/in
模制螺纹39种m=0.25~48mm
径节螺纹37种DP=1~96牙/in
动力参数
主电动机功率和转速7.5kw,1450r/min加工精度
精车外圆的圆度0.01mm
精车外圆的圆柱度0.01mm/100mm
精车端面的平面度0.02mm/300mm
精车螺纹的螺距精度0.04mm/100mm,0.06mm/300mm
第二章数控机床的产生
在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量,单
件与小批量生产的零件(批量在10,100件)约占机械加工总量的
80%以上。
尤其是在造船、航天、航空、机床、重型机械以及国防工
业更是如此。
为了满足多品种,小批量的自动化生产,迫切需要一种灵活的,通用的,能够适用产品频繁变化的柔性自动化机床。
数控机床就是在这样的背景下诞生与发展起来的。
它为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。
根据国家标准,,,,,,,,,,,,,,对机床数字控制的定义:
用数字控制的装置(简称数控装置),在运行过程中,不断地引入数字数据,从而对某一生产过程实现自动控制,叫数字控制,简称数控。
用计算机控制加工功能,称计算机数控(computerized
numerical,缩写,,,)。
数控机床的发展
2.1数控系统的发展
从,,,,年第一台数控机床问世后,数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展,其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控,,机的通用CNC系统。
其中前三代为第一阶段,称作为硬件连接数控,简称,,系统;
后三代为第二阶段,乘坐计算机软件数控,简称,,,系统。
2.2.2机床的发展趋势
数控机床总的发展趋势是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠性等。
(1)工序集中20世纪50年代末期,在一般数控机床的基础上开发了数控加工中心,即自备刀具库的自动换刀数控机床。
在加工中心机床上,工件一次装夹后,机床的机械手可以自动更换刀具,连
续的对工件进行多种工序加工。
目前,加工中心机床的刀具库容量可达到100多把刀具,自动换刀装置的换刀时间仅需0.5,2秒。
加工中心机床使工序集中在一台机床上完成,减少了由于工序分散,工件多次安装引起的定位误差,提高了加工精度,同时也减少了机床的台数与占地面积,压缩了半成品的库存量,减少了工序间的辅助时间,有效的提高了数控机床的生产效率和数控加工的经济效益。
(2)高速、高效、高精度
高速、高效、高精度是机械加工的目标,数控机床因其价格昂贵,在上述三方面的发展也就更为突出。
(3)方便使用
数控机床制造厂把建立友好的人机界面、提高数控机床的可靠性作为提高竞争能力的主要方面。
1)加工编程方便
手工编程和自动编程已经使用了几十年,有了长足的发展,在手工编程方面,开发了多种加工循环、参数编程和除直线、圆弧以外的各种插补功能,CAD/CAM的研究发展,从技术上来讲可以替代手工编程。
但是一套适用的CAD/CAM软件加上计算机硬件,投资较大,学习、掌握时间较长,对大多数的简单工件很不经济。
近年来,发展起来的图形交互式编程系统(WOP,又称面向车间
、M代码,而是借助图编程),很受用户欢迎。
这种编程方式不使用G
形菜单,输入整个图形块以及相应参数作为加工指令,形成加工程序,
与传统加工时的思维方式类似。
图形交互编程方法在制定标准后,有可能成为各种型号的数控机床统一的编程方法。
2)使用方法
床普遍采用彩色CRT进行人机对话、图形显示和图形模拟的。
有的数控机床将采用说明书、编程指南、润滑指南等存入系统共使用者调阅。
按加工工艺方法分类:
数控机床包括:
数控车床、数控铣床、数控磨床、数控加工中心。
3.1.1(金属切削类数控机床
与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。
尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别,具体的控制方式也各不相同,但机床的动作和运动都是数字化控制的,具有较高的生产率和自动化程度。
在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。
加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。
例如铣、镗、钻加工中心,它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的,工件一次装夹后,可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工,特别适合箱体类零件的加工。
加工中心机床可
以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差,减少了机床的台数和占地面积,缩短了辅助时间,大大提高
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