1章数控加工系统.ppt

数控加工与编程 吴会波 telOffice：A519 内容要求 第一章 数控加工系统 第二章 数控加工工艺 第三章 数控编程基础知识 第四章 数控铣床编程操作 第五章 数控车床编程操作 第七章 综合实例 考试：闭卷+平时成绩，学习方式，纪律 1数控加工及其特点1个概念 ● 数控机床：用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控机床。 1．2 数控机床的工作原理及性能指标 2、数控系统之操作面板 数控机床分类 （1）按加工工艺范围分类 （2）按机床有无自动换刀装置分类 （3）按控制运动的方式分类 （4）按伺服系统类型分类 （5）按数控系统档次分类 （6）按可联动轴数分类 按机床有无自动换刀装置分类 普通数控机床 加工中心 1.3 数控机床的典型机械结构主要内容 数控机床主传动系统 数控机床的进给传动系统 数控机床的自动换刀装置 数控机床主传动系统的特点 （1）主轴转速高、调速范围宽并实现无级调速。 （2）主轴部件具有较大的刚度和较高的精度。 （3）良好的抗振性和热稳定性。 （4）为实现刀具的快速或自动装卸，数控机床 主轴具有特有的刀具安装结构。 数控机床主轴的传动方式 （1）齿轮传动方式 （2）带传动方式 （3）调速电动机直接驱动主轴传动方式 数控机床的进给传动系统 数控机床进给传动系统的结构特点 滚珠丝杠螺母副传动结构 进给传动系统的结构特点 （1）采用低摩擦阻力、耐磨性好，精度保持 性好的塑料导轨、滚动导轨、静压导轨。 （2）广泛应用滚珠丝杠螺母副传动机构实现 平稳、无间隙的传动。 (1)回转刀架自动换刀装置 (2)转塔式自动换刀装置 (3)带刀库的自动换刀装置 刀具交换的方式 （1）无机械手交换刀具方式 （2）带机械手交换刀具方式 1. 盘形刀库 盘形刀库为最常用的一种形式，每一刀座均可存放一把刀具。盘形刀库的储存量一般为15～40把。 2. 链式刀库 这种刀库是在环形链条上装有许多刀座，其结构有较大的灵活性，存放刀具的数量也较多，选刀和取刀动作十分简单。当链条较长时，可以增加支承链轮数目，使链条折叠回绕，提高空间利用率。一般刀具数量在30～120把 数控刀具的特点 刀柄的强度要高、刚性要好； 刀片或刀具的热变形小，耐磨性要好； 刀具应具有较高的精度，包括刀具的形状精度、刀片及刀柄对机床主轴的相对位置精度、刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度； 刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； 刀具应便于调整、互换，以减少换刀调整时间； 刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化，以利于编程和刀具管理。 数控刀具的分类 按结构不同分类 按制造所采用的材料不同分类 按切削工艺不同分类 按刀具系统分类 按结构不同分类 整体式、镶嵌式、特殊型式（如减震式刀具、内冷式刀具等）。镶嵌式又可分为焊接式和机夹式，机夹式根据刀体结构不同分为可转位和不转位。目前数控刀具主要采用机夹可转位刀具。 硬质合金可转位刀片的国家标准是采用了ISO国际标准 ，如刀片标记“T N U M 16 04 08 E R A2”表示： T：刀片形状——正三角形； N：后角——0O； U：尺寸偏差等级——U级； M：刀片类型——M型（单面断屑槽，紧固方式：有圆形中心孔）； 16：刀刃长度——主切削刃尺寸整数表示，圆刀片用直径表示； 04：刀片厚度——4.76mm； 08：刀尖圆弧半径——0.8mm； E：刃口形状——E型； R：切削方向——右切； A2：断屑槽型与宽度——A型，宽度2mm。 高速钢刀具 硬质合金刀具：目前，硬质合金刀具使用最普遍，涂层硬质合金刀片是在韧性较好的工具表面涂上一层耐磨损、耐溶着、耐反应的物质，使刀具在切削中同时具有既硬而又不易破损的性能。常见的涂层材料有TiC、TiN、TiCN、Al2O3等陶瓷材料 陶瓷刀具：高温强度好，多用于高速连续切削 立方氮化硼刀具：超高速加工的首选刀具材料。 金刚石刀具：金刚石刀具适用于高效地加工有色金属和非金屑材料 材料的硬度、耐磨性，金刚石最高，递次降低到高速钢。材料的韧性则是高速钢最高，金刚石最低。 按切削工艺不同分类 数控车床常采用立式或卧式转塔刀架作为刀库，刀库容量一般为4~8把刀具，常按加工工艺顺序布置，由程序控制实现自动换刀。其特点是结构简单，换刀快速，每次换刀仅需l~2s。图1.24所示为数控车削加工用工具系统的一般结构。 夹具是由定位元件、夹紧装置、联接元件、对刀或导向元件、夹具体、其它装置等所组成的。按其通用性可分为：通用夹具和专用夹具。按其动力源可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具等。按其使用机床可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、磨