1項(xiàng)目一 數(shù)控銑床加工中心控制系統(tǒng)ppt課件.ppt

1、數(shù)控銑床/加工中心編程與實(shí)訓(xùn),項(xiàng)目一 數(shù)控銑床/加工中心控制系統(tǒng) 構(gòu)成的認(rèn)識(shí),1,項(xiàng)目一 數(shù)控銑床/加工中心控制系統(tǒng)構(gòu)成的認(rèn)識(shí),任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),一、數(shù)控機(jī)床簡介,數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）的自動(dòng)化機(jī)床。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用數(shù)字號(hào)碼，或其他符號(hào)編碼指令（刀具移動(dòng)軌跡信息）規(guī)定的程序。,1. 數(shù)控機(jī)床工作原理,按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。,任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),2. 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu),圖1-1 數(shù)控機(jī)床基本組成,

2、任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),二、數(shù)控機(jī)床分類,數(shù)控機(jī)床可以根據(jù)不同的方法進(jìn)行分類，常用的分類方法有按數(shù)控機(jī)床加工原理分類、按數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡分類和按進(jìn)給伺服系統(tǒng)控制方式分類。,1.按數(shù)控機(jī)床加工原理分類,普通數(shù)控機(jī)床 特種加工數(shù)控機(jī)床,任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),2.按數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡分類,點(diǎn)位控制運(yùn)動(dòng) 直線控制 連續(xù)控制,3按進(jìn)給伺服系統(tǒng)控制方式分類,開環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng) 半閉環(huán)控制系統(tǒng),任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),三、數(shù)控銑床（加工中心）的基本知識(shí),1.工序集中 2.自動(dòng)化程度高 3.產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定 4.加工效率高 5.柔性化高 6.加工能力強(qiáng),數(shù)控機(jī)床加工與

3、傳統(tǒng)機(jī)床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的，但與普通機(jī)床有著一定的區(qū)別。,任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),四、數(shù)控銑床(加工中心)的分類和特點(diǎn),(1)數(shù)控銑床的分類 數(shù)控銑床是一種用途廣泛的數(shù)控機(jī)床，按照不同方法分為不同種類。 按主軸軸線位置方向分為立式數(shù)控銑床、臥式數(shù)控銑床。 按加工功能數(shù)控銑床、數(shù)控仿形銑床、數(shù)控齒輪銑床等。 按控制坐標(biāo)軸數(shù)分兩坐標(biāo)數(shù)控銑床、兩坐標(biāo)半數(shù)控銑床、三坐標(biāo)數(shù)控銑床等。 按伺服系統(tǒng)方式分為閉環(huán)伺服系統(tǒng)、開環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控銑床等。,1.數(shù)控銑床的分類和特點(diǎn),任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),(2)數(shù)控銑床的特點(diǎn) 數(shù)控銑床一般都能完成銑平面、銑斜面、銑

4、槽、銑曲面、鉆孔、鏜孔、攻螺紋等加工，一般情況下，可以在一次裝夾中完成所需的加工工序。,（1）加工中心的分類 按照機(jī)床結(jié)構(gòu)分類:可分為立式、臥式、龍門式和萬能加工中心。,2.加工中心的分類和特點(diǎn),任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),(2) 按自動(dòng)換刀裝置分類 按自動(dòng)換刀裝置分類，通?？梢苑譃樗念悾恨D(zhuǎn)塔頭加工中心、刀庫+主軸換刀加工中心、刀庫+機(jī)械手+主軸換刀加工中心、刀庫+機(jī)械手+雙主軸轉(zhuǎn)塔頭加工中心等。,(3) 按加工中心完成功能特征分類 按功能特征分類，可分為鏜銑、鉆削和復(fù)合加工中心；按工藝用途可分為鏜銑加工中心、車削

5、加工中心、鉆削加工中心、攻螺紋加工中心及磨削加工中心等。,任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),（4）加工中心的特點(diǎn) 加工中心作為一種高效多功能的數(shù)控，在現(xiàn)代生產(chǎn)中扮演重要角色。它可以自動(dòng)連續(xù)地完銑、鉆、擴(kuò)、鉸、锪、攻螺紋等多工序加工，適合于小型板類、盤類、殼體類、模具等零件的多品種小批量加工。它除了具有數(shù)控機(jī)床的共同特點(diǎn)外，還具有其獨(dú)特的特點(diǎn)。,任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),3數(shù)控銑床及加工中心機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要組成部分,（1）機(jī)床基礎(chǔ)件(如床身，底座等) （2）主傳動(dòng)系統(tǒng)(包括主軸電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)部分) （3）進(jìn)給系統(tǒng) （4）實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件 （5）自動(dòng)換刀裝置(ATC) （6）

6、自動(dòng)托盤交換裝置(APC) （7）輔助裝置(如液壓、氣動(dòng)、潤滑、冷卻、排屑、防護(hù)等裝置) （8）工具系統(tǒng),任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),4數(shù)控銑床及加工中心主要技術(shù)參數(shù),工作臺(tái)尺寸(長寬)表示工作臺(tái)面大小。 行程(XY)表示各軸向最大位移。 主電動(dòng)機(jī)功率表示主軸電動(dòng)機(jī)的額定功率。如7511kw，正常工作可以維持在75kW，短時(shí)間負(fù)載功率可達(dá)11kw。 主軸轉(zhuǎn)速范圍(無級(jí)調(diào)速)指主軸轉(zhuǎn)速的調(diào)整范圍。 定位精度、重復(fù)定位精度指各軸定位的精確性。 進(jìn)給速度表示各進(jìn)給軸快進(jìn)速度。 工作臺(tái)承重工作臺(tái)承受的最大重量。 刀柄包括主軸使用刀柄格式，換刀方式以及換刀時(shí)間，刀柄承重和回轉(zhuǎn)直徑等。 數(shù)控系統(tǒng)指

7、機(jī)床使用的控制系統(tǒng)。 機(jī)床重量指機(jī)床總重量。,任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),5數(shù)控銑床及加工中心的選用原則,（1）數(shù)控銑床的選用 數(shù)控銑床的選擇主要由被加工的零件、加工精度，零件的批量等決定。,（2）加工中心的選用 加工中心選用主要是由加工零件的復(fù)雜程度、精度、加工工序等因素確定。,任務(wù)一 數(shù)控銑床基本組成及發(fā)展趨勢(shì),五、數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì),1數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展 （1）高速化 （2）多功能 （3）智能化 （4）高精度化 （5）高可靠性,任務(wù)二 數(shù)控銑床安全操作規(guī)程（日常維護(hù)與保養(yǎng)）,一、數(shù)控銑床（加工中心）安全操作規(guī)程與日常維護(hù),1文明生產(chǎn),(1)嚴(yán)格遵守?cái)?shù)控機(jī)床的安全操作規(guī)程操作機(jī)床。

8、(2)保持?jǐn)?shù)控機(jī)床周圍的環(huán)境整潔。 (3)操作人員應(yīng)穿戴好工作服、工作鞋，不穿、戴有危險(xiǎn)性的服飾品。,任務(wù)二 數(shù)控銑床安全操作規(guī)程（日常維護(hù)與保養(yǎng)）,2.安全操作規(guī)程 （1）閱讀機(jī)床操作手冊(cè)，熟悉數(shù)控機(jī)床的性能、結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)原理、操作順序及緊急停車方法。 （2）檢查潤滑油和齒輪箱內(nèi)的油量情況，有手動(dòng)潤滑的部位要先進(jìn)行潤滑。 （3）機(jī)床通電后，檢查電壓、氣壓、油壓是否正常，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈活，機(jī)床有無異?，F(xiàn)象。 （4）進(jìn)行返回機(jī)床參考點(diǎn)的操作，建立機(jī)床坐標(biāo)系。 （5）開機(jī)后讓機(jī)床空運(yùn)行15min以上，以使機(jī)床達(dá)到熱平衡狀態(tài)。 （6）手動(dòng)操作沿x、y軸方向移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)，必須使z軸處

9、于安全高度位置，防止刀具發(fā)生碰撞。移動(dòng)時(shí)應(yīng)注意觀察刀具的移動(dòng)是否正常。,任務(wù)二 數(shù)控銑床安全操作規(guī)程（日常維護(hù)與保養(yǎng)）,（7）正確對(duì)刀，確定工件坐標(biāo)系，并認(rèn)真核對(duì)數(shù)據(jù)。 （8）輸入程序并認(rèn)真仔細(xì)檢查，特別注意指令、代碼、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)及語法的檢查。 （9）進(jìn)行模擬加工，驗(yàn)證程序的正確性。 （10）程序調(diào)試好后，在正式切削加工前，應(yīng)檢查一次程序、刀具、夾具、工件、參數(shù)等是否正確。 （11）刀具補(bǔ)償值輸入后，要對(duì)刀補(bǔ)號(hào)、補(bǔ)償值、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)。 （12）檢查運(yùn)行程序與加工工件是否一致。 （13）確定機(jī)床狀態(tài)及各開關(guān)位置(進(jìn)給倍率開關(guān)應(yīng)為0)。 （14）當(dāng)工件坐標(biāo)、刀具位置、剩余量三者相

10、符后才能逐漸加大進(jìn)給倍率開關(guān)。 （15）中斷程序后恢復(fù)加工時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)給至原加工位置后，再逐漸恢復(fù)到正常切削速率。,任務(wù)二 數(shù)控銑床安全操作規(guī)程（日常維護(hù)與保養(yǎng)）,（16）刃磨刀具和更換刀具后，要重新測(cè)量刀長并修改刀補(bǔ)值和刀補(bǔ)號(hào)。 （17）程序修改后，對(duì)修改部分要仔細(xì)計(jì)算和認(rèn)真核對(duì)。 （18）機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不得調(diào)整刀具和測(cè)量工件的尺寸，手不得靠近旋轉(zhuǎn)的刀具和工件。 （19）加工完畢后，將x、y、z軸移動(dòng)到行程的中間位置，并將主軸速度和進(jìn)給速度倍率開關(guān)都撥至低擋位，防止因誤操作而使機(jī)床產(chǎn)生錯(cuò)誤的動(dòng)作。 （20）卸刀時(shí)應(yīng)先用手握住刀柄，再按換刀開關(guān)；裝刀時(shí)應(yīng)在確認(rèn)刀柄完全到位后再松手。 （21）加工

11、完畢，及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)，做好工作記錄。,任務(wù)二 數(shù)控銑床安全操作規(guī)程（日常維護(hù)與保養(yǎng)）,3異常情況處理,（1）當(dāng)機(jī)床因報(bào)警而停止時(shí)，應(yīng)先清除報(bào)警信息，將主軸安全移出加工位置，確定排除警報(bào)故障后，再恢復(fù)加工。 （2）當(dāng)正常加工時(shí)需要暫停程序前，應(yīng)先將倍率開關(guān)緩慢關(guān)至0位。 （3）當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，應(yīng)迅速停止程序，必要時(shí)可使用緊急停止按鈕。,任務(wù)二 數(shù)控銑床安全操作規(guī)程（日常維護(hù)與保養(yǎng)）,二、數(shù)控機(jī)床的日常保養(yǎng),1.要保持設(shè)備的清潔,要堅(jiān)持不懈地做好數(shù)控機(jī)床的清潔工作。主要部位如工作臺(tái)、裸露的導(dǎo)軌、操作面板等，應(yīng)每班擦一次。每周對(duì)整機(jī)進(jìn)行一次較徹底的清掃與擦拭。,任務(wù)二 數(shù)控銑床安全操作規(guī)程（日常維護(hù)

12、與保養(yǎng)）,2應(yīng)定期對(duì)各部位進(jìn)行檢查 需要經(jīng)常檢查的主要部位有：液壓、潤滑、冷卻裝置的油(液)位；氣壓、空氣過濾裝置；油霧潤滑裝置；各緊急停車按鈕、各軸的限位開關(guān)等。,3應(yīng)進(jìn)行必要的調(diào)整與更換 根據(jù)檢查情況，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整與更換，如：導(dǎo)軌間隙的調(diào)整、皮帶松緊度的調(diào)整。如果傳動(dòng)皮帶磨損嚴(yán)重、碳刷短于規(guī)定的長度、液壓油的潔凈度不夠等問題出現(xiàn)，則必須進(jìn)行相應(yīng)的更換。,任務(wù)二 數(shù)控銑床安全操作規(guī)程（日常維護(hù)與保養(yǎng)）,4潤滑 數(shù)控機(jī)床一般都處在高速運(yùn)行的狀態(tài)下，因此機(jī)床對(duì)潤滑部位、油質(zhì)、時(shí)間等都有明確的限定。,5防塵和冷卻系統(tǒng)維護(hù) 對(duì)數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)等熱交換器中的防塵網(wǎng)要定期清理。有些機(jī)床的冷卻系統(tǒng)裝置

13、了磁性分離機(jī)構(gòu)，有些則直接排回冷卻箱中，因此需要定期對(duì)冷卻箱進(jìn)行清理。,任務(wù)二 數(shù)控銑床安全操作規(guī)程（日常維護(hù)與保養(yǎng)）,6外接氣路中水氣分離裝置定期檢查 機(jī)床氣路中一般有油水分離裝置，目前國內(nèi)大部分工廠中都有集中供氣設(shè)備，由于供氣管長和氣溫等原因，管路中含水量較高。為了保證機(jī)床以氣源為動(dòng)力裝置能正常工作，有必要對(duì)管路氣源增加空氣干燥裝置，對(duì)機(jī)床油水分離器過濾機(jī)構(gòu)也要定期更換。見書本表11。,任務(wù)三 數(shù)控銑床刀具的認(rèn)識(shí),一、數(shù)控銑床刀具的材料,1刀具材料應(yīng)具備的性能 （1）高硬度 （2）足夠的強(qiáng)度和韌性 （3）高耐磨性和耐熱性 （4）良好的導(dǎo)熱性 （5）良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性 （6）抗粘接性 （7

14、）化學(xué)穩(wěn)定性,任務(wù)三 數(shù)控銑床刀具的認(rèn)識(shí),2刀具材料選用的基本原則,普通材料工件加工時(shí)，一般選用普通高速鋼；加工難加工材料時(shí)可選用高性能和新型刀具材料牌號(hào)。 任何刀具材料在強(qiáng)度、韌性和硬度、耐磨性之間總是難以完全兼顧的，在選擇刀具材料的牌號(hào)時(shí)，可根據(jù)工件材料加工性和加工條件，通常先考慮耐磨性，崩刃問題盡可能用合理幾何參數(shù)解決。,任務(wù)三 數(shù)控銑床刀具的認(rèn)識(shí),3.常用刀具材料 （1）高速鋼（High Speed Steel，HSS）,高速鋼是一種含鎢（W）、鉬（MO）、鉻（Cr）、釩（V）等合金元素較多的工具鋼，它具有較好的力學(xué)性能和良好的工藝性，可以承受較大的切削力和沖擊。,任務(wù)三 數(shù)控銑床刀具

15、的認(rèn)識(shí),（2）硬質(zhì)合金（Cemented Carbide）,它是用高硬度、難熔的金屬化合物（WC、TiC等）微米數(shù)量級(jí)的粉末與Co、Mo、Ni等金屬粘接劑燒結(jié)而成的粉末冶金制品。其高溫碳化物含量超過高速鋼，具有硬度高（大于89 HRC）、熔點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，但其韌性差，脆性大，承受沖擊和振動(dòng)能力低。其切削效率是高速鋼刀具的510倍，因此，硬質(zhì)合金刀具現(xiàn)在是主要刀具材料。,任務(wù)三 數(shù)控銑床刀具的認(rèn)識(shí),4.新型刀具材料 （1）涂層刀具 常用的涂層材料有TiN、TiC、Al2O3和超硬材料涂層。涂層材料的基體一般為粉末冶金高速鋼或新牌號(hào)硬質(zhì)合金。,（2）陶瓷刀具材料（Ceramics）（如圖1-14） 常用的陶瓷刀具材料是以Al2O3或Si3N4為基體成分在高溫下燒結(jié)而成的。,（3）超硬刀具材料 超硬刀具材料是有特殊功能的材料，是金剛石和立方氮化硼的統(tǒng)稱，用于超精加工及硬脆材料加工。,任務(wù)三 數(shù)控銑床刀具的認(rèn)識(shí),任務(wù)三 數(shù)控銑床刀具的認(rèn)識(shí),二、刀柄及刀具系統(tǒng) 1刀柄 數(shù)控銑床工具繁多，其利用率與數(shù)控銑床利用率被放在同等地位看待。在自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中如何管理工具系統(tǒng)不但是