數(shù)控加工中心主軸部件的支承 數(shù)控加工中心的主軸帶著刀具或夾具在支承中做回轉(zhuǎn)運動,應(yīng)能傳遞切削扭矩、承受切削抗力,,并保證必要的旋轉(zhuǎn)精度。數(shù)控加工中心的主鉑支承根據(jù)主軸部件的轉(zhuǎn)速,、承載能力及回轉(zhuǎn)精度等要求的不同而采用不同種類的軸承。一般中,、小型數(shù)控機床(如車床,、銑床、加工中心,、磨床)的主軸部件多數(shù)采用滾動軸承,;重型數(shù)控機床采用液體靜壓軸承‘高精度數(shù)控機床(如坐標(biāo)磨床)采用氣體靜壓軸承;轉(zhuǎn)速達(dá)(2一10)×104r/min的主軸可采用磁力軸承或陶瓷滾珠軸承,。不同類型主軸軸承的優(yōu)缺點見表6—6,。在以上各類軸承中,以滾動軸承的使用最為普通,,而且這種軸承又有許多不同類型,。 轉(zhuǎn)載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司:http://sweetieny.cn/
高速加工中心的工作性能主要取決于它的高速主軸單元,、高速進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)、高速機床本體技術(shù),、高速刀具系統(tǒng),、高速控制系統(tǒng)以及高速加工測試技術(shù)等。 (1)高速主軸單元 由于高速加工時,,機床主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘幾萬轉(zhuǎn)甚至十幾萬轉(zhuǎn)和幾十千瓦的輸出功率,,并且其結(jié)構(gòu)尺寸限制很嚴(yán)。因此高速電主軸成為高速主軸的理想結(jié)構(gòu),,電主軸傳動取消了從主電機到主軸之間一切中間的機械傳動環(huán)節(jié),,具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,、慣性小,、響應(yīng)速度快、可避免振動與噪聲等特點,。高速主軸單元制造技術(shù)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)有:高速主軸材料,、結(jié)構(gòu)、軸承的研究;高速主軸系統(tǒng)動態(tài)特性及熱態(tài)特性研究;柔性主軸及其軸承的彈性支承技術(shù)的研究;高速主軸系統(tǒng)的潤滑與冷卻技術(shù)研究等,。 (2)高速加工進(jìn)給系統(tǒng)制造技術(shù) 高速加工進(jìn)給系統(tǒng)是高速加工機床的重要組成部分,,不僅要求進(jìn)給系統(tǒng)能達(dá)到很高的速度,而且由于在瞬時達(dá)到高速,、瞬時準(zhǔn)停等,,還要求具有大的加減速度以及高的定位精度,。高速進(jìn)給單元技術(shù)包括進(jìn)給伺服驅(qū)動技術(shù),、滾動元件技術(shù)、監(jiān)測單元技術(shù)以及防塵,、防屑,、降噪聲、冷卻潤滑等,。所涉及的關(guān)鍵技術(shù)有高速位置環(huán)芯片的研制,、高速精密交流伺服系統(tǒng)及電機的研究、直線伺服電機的設(shè)計與應(yīng)用的研究,、加減速控制技術(shù)的研究,、高速進(jìn)給系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、高速精密滾珠絲杠副及大導(dǎo)程滾珠絲杠副的研制,、高精度導(dǎo)軌,、新型導(dǎo)軌摩擦副的研究等。 (3)高速加工中心支承制造技術(shù) 高速加工中心要適應(yīng)粗精加工,、輕重切削和快速移動,,同時要保證較高精度,,因而對加工中心的本體結(jié)構(gòu)在強度、剛度,、抗振性,、熱穩(wěn)定性等方面提出了嚴(yán)格的要求。 高速加工中心支承制造技術(shù)是指高速加工機床的支承構(gòu)件如床身,、立柱,、箱體、工作臺,、底座,、拖板、刀架等制造技術(shù),,它所涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有新型材料及結(jié)構(gòu)的支承構(gòu)件設(shè)計制造技術(shù),、快速刀具自動交換和快速工件裝夾自動交換技術(shù),主軸和刀架總成后的動平衡技術(shù),。它們對評定高速加工技術(shù)的高速高效,、高精度、高自動化,、高安全性等具有重大的影響和作用,。轉(zhuǎn)載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司:http://sweetieny.cn/
PC(“可編程邏輯控制器”Programmable Logic Controller)在數(shù)控加工中心上的應(yīng)用 數(shù)控加工中心的控制部分,可以分為數(shù)字控制和順序控制兩大部分,。數(shù)字控制部分控制刀具軌跡,,而順序控制部分控制輔助機械動作。它接受以二一十進(jìn)制代碼表示的S, T, M等機械順序動作信息,,經(jīng)過信號處理,,使執(zhí)行環(huán)節(jié)作相應(yīng)的開關(guān)動作。 長期以來,,這部分邏輯機能和開關(guān)控制一直是由“繼電器邏輯電路”(簡稱"RLC" -Relay Logic Circuit)來完成,,由機床制造廠自行設(shè)計、制造和安裝,,實際應(yīng)用中,,RLC存在一些難以克服的缺點。如:只能解決開關(guān)里的簡單邏輯運算,,以及定時,、計數(shù)等有限幾種功能控制,難以實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯運算,、算術(shù)運算,、數(shù)據(jù)處理,以及數(shù)控加工中心所需要的許多特殊功能;繼電器,、接觸器等器件體積較大,,每個器件工作觸點有限,。當(dāng)加工中心受控對象較多,或控制動作順序較復(fù)雜時,,需要采用大量的器件,,使整個RLC體積龐大,功耗高,,可靠性差,。 使用PC代替RLC克服了上面的缺點。PC是由計算機簡化而來的,,為適應(yīng)順序控制的要求,,PC省去了計算機的一些數(shù)字運算功能,而強化了邏輯運算功能,,是一種介于繼電器控制和計算機控制之間的自動控制裝置.PC代替數(shù)控加工中心上的繼電器邏輯,,使順序控制的控制功能、響應(yīng)速度和可靠性大大提高,。PC成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展中的一種重要傾向.
被加工材料的物理性質(zhì),、化學(xué)成分、熱處理狀態(tài)以及切削前材料的加工狀態(tài)都對數(shù)控銑床的切削力的大小產(chǎn)生影響,。 一般情況下,,被加工零件的強度愈高,硬度愈大,,切削力就愈大,。但切削力的大小不單純受材料原始強度和硬度的影響,它還受到材料的加工強化能力大小的影響,。如不銹鋼和高溫合金等材料,,本身強度和硬度都不高,但強化系數(shù)大,,較小的變形就會引起硬度大大提高,,從而使切削力增大,。 化學(xué)成分也會影響材料的物理性能.從而影響切削力的大小,。如碳鋼中含碳量的多少,是否含有合金元素等都會影響鋼材的強度和硬度.從而影響切削力,。 數(shù)控銑床在加工鑄鐵及其他脆性材料時.切屑層的塑性變形很小,,加工硬化小。此外,,鑄鐵等脆性材料切削時形成崩碎切屑,,且集中在刀尖,切屑與前刀面的接觸面積小,,摩擦力也小,。因此,,加工鑄鐵的切削力比鋼小。轉(zhuǎn)載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司:http://sweetieny.cn/
數(shù)控銑床切削如何散熱 (I)切屑散熱 切屑能帶走80%的切削中產(chǎn)生的熱量,,這是最理想狀態(tài),。 鋼的切屑顏色分別為藍(lán)白色、深藍(lán)色,、淺棕色.都說明切屑過程是良好的,,但是反映了切削區(qū)域溫度逐漸增高.深棕色的鋼切屑說明切削參數(shù)選擇過高或刀具磨損嚴(yán)重。 (2)切削液散熱 切削液的應(yīng)用有助于控制零件尺寸,。 切斷,、銳削、鉆孔工序需要大量供應(yīng)切削液,。 切削液應(yīng)從一開始加人,。 切削液有可能使刀具切削刃產(chǎn)生熱裂。 (3)高壓空氣及油霧冷卻 干切削時需采用高壓空氣及油霧冷卻等無水冷卻方式,。轉(zhuǎn)載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司:http://sweetieny.cn/
機械加工工藝過程往往是比較復(fù)雜的,。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點和不同的技術(shù)要求.需要采用不同的加工方法和加工設(shè)備.通過一系列加工步驟,才能使毛坯變成成品零件,。同一零件在不同的生產(chǎn)條件下,,可能有不同的工藝過程。 機械加工工藝過程是由一個或若+個順序排列的工序組成的,。.創(chuàng)字是指一個或一組工人,,在一個工作地點,對一個或同時對幾個工件加工所連續(xù)完成的刃I}一部分工藝過程,。劃分工序的主要依據(jù)是工作地點是否變動和工作是否連續(xù),。例如圖2-1所示的階梯軸.當(dāng)加工的零件件數(shù)較少時,其機械加工的工序組成如表2-]所示;當(dāng)加工的零件件數(shù)較多時,,其機械加工的工序組成如表2-2所示,。 在表2-1的工序1中,粗車與精車連續(xù)完成,,這為一道工序,。在表2-2中,外圓表面的粗車與精車分開,,即先完成這批工件的粗車.然后再對這批工件進(jìn)行精車.這對每個工件來說,,加工已不連續(xù),雖然其他條件未變.但已成為兩道工序,。 工序是.工藝過程的基本單元,,也是制訂勞動定額、配備設(shè)備,、安排工人,、制訂生產(chǎn)計劃和進(jìn)行成本核算的基本單元,。 工序又分為安裝、工位,、工步和走刀,。轉(zhuǎn)載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司:http://sweetieny.cn/
數(shù)控銑床夾具主要用于加工工件上的平面、鍵槽,、缺口及成形表面等,。銑削加工的切削力較大,又是斷續(xù)切削,,容易引起振動,,因此要求數(shù)控銑床夾具要有足夠的強度,夾緊力應(yīng)足夠大,,有較好的自鎖性,。此外,數(shù)控銑床夾具一般通過對刀裝置確定刀具與工件的相對位置,,其夾具體底面上大多設(shè)有定向鍵,,通過定向鍵與數(shù)控銑床工作臺T形槽的配合來確定夾具在機床上的方位。 圖2-72所示為銑削墊塊上直角的夾具,。工件以底面,、槽及端面在夾具體和定位塊上定位。擰緊螺母,,通過螺栓帶動浮動杠桿,,即能使兩副壓板均勻地同時夾緊工件。該夾具可同時加工三個工件,,提高了生產(chǎn)效率,。工件的加工要求由夾具相應(yīng)的精度來保證。 轉(zhuǎn)載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司:http://sweetieny.cn/
銑削位置和長度 切削長度會受到銑刀位置的影響.刀具壽命常常與切削刃必須承擔(dān)的切削長度有關(guān),。如圖4-12(a)所示,,定位于工件中央的銑刀的切削長度短。如果使銑刀在任一方向偏離中心線,,則切削的圓弧就長,,如圖4-12(b )所示。 當(dāng)?shù)镀邢魅羞M(jìn)入或退出切削時,。徑向切削力的方向?qū)⒂兴淖?。?shù)控銑床主軸的間隙也使振動加劇.導(dǎo)致刀片破裂。 若使刀具偏離中心.如圖4-12(b),圖4-12(c)所示.就會得到恒定的和有利的切削力方向,。當(dāng)?shù)毒叩奈恢每拷行臅r??色@得******的平均切削厚度,。使用大面銑刀可以使其更好地偏離中心.故一般來說.進(jìn)行面銑l付.刀具直徑應(yīng)比切削寬度大20~50%,。轉(zhuǎn)載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司:http://sweetieny.cn/
FANUC系統(tǒng)對加工中心多主軸控制有3種技術(shù)方案: 方案1 : SIND(基于PMC的主軸電動機轉(zhuǎn)速控制)功能只限于在第1主軸上可以使用的方式。當(dāng)通過SWS1主軸選擇信號選擇第一主軸時,,可以相對第1主軸使用SIND信號<Gn033. 7>以及R01I一R12I <Gn032. 0一Gn033. 3 >. SIND信號對其他主軸沒有影響,。PMC控制的極性(旋轉(zhuǎn)方向)控制信號SON和SSIN用來控制由SWSI, SWS2,SWS3 , SWS4選定的主軸的旋轉(zhuǎn)方向。 結(jié)構(gòu)概略圖如圖1所示,。 方案2:可以在加工中心各個主軸上分別獨立使用SIND功能的方式,。各主軸有自己的SIND,SSIN ,SGN信號,當(dāng)其主軸的主軸選擇信號SWS1, SWS2, SWS3, SWS4或第1/2/3/4主軸的SINDx信號設(shè)定為1時,,各軸用的極性(旋轉(zhuǎn)方向)控制信號SSIN, SGN才生效,。 結(jié)構(gòu)概略圖如圖2所示。 方案3:基本與第二種方式相同,,加工中心的各主軸各自都具有其獨立的SIND,SSIN,SGN信號,。主軸的選擇,不是通過主軸選擇信號(SWS1一SWS4)進(jìn)行,,而是通過P指令進(jìn)行,。各軸用的極性(旋轉(zhuǎn)方向)控制信號SSIN,SGN,只對由P指令所選的主軸或SIND信號為1的主軸有效,。各主軸還可應(yīng)用不同的倍率進(jìn)行控制,。 結(jié)構(gòu)概略圖如圖3所示。 由于復(fù)合型機床用1套數(shù)控系統(tǒng)控制兩個主軸且這兩個主軸需要區(qū)分加工狀態(tài)單獨旋轉(zhuǎn),,故采用第3種控制方式,,兩主軸用相同的倍率開關(guān)進(jìn)行控制,這樣既能滿足功能又減少PLC程序的編制量,。 值得注意的是數(shù)控系統(tǒng)除FANUC標(biāo)配的加工中心,、車削中心功能外還應(yīng)選購多主軸控制(multi spin一dle control)、基于伺服電機的主軸控制(spindle control with servo motor)功能,,這些功能是直驅(qū)轉(zhuǎn)臺做第二主軸的必備功能,。 轉(zhuǎn)載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司:http://sweetieny.cn/
立式龍門加工中心是按照輸入的工件加工程序運行的,在工件加工程序中包含了機床上刀具和工件之間的相對運動軌跡,、工藝參數(shù)(進(jìn)給量,、主軸轉(zhuǎn)速等)和輔助運動等加工所需要的全部信息,立式龍門加工中心上存儲工件加工信息載體通常為穿孔紙帶,、穿孔卡片,、磁帶、磁盤等,。立式龍門加工中心的輸入方式 控制介質(zhì)上記載的加工信息要經(jīng)過輸入裝置傳送給數(shù)控裝置,,指令信息的輸入方式通常有自動和手動兩種。 自動輸入時,常用的輸入裝置有光電紙帶輸入機,、磁帶錄音機和磁盤驅(qū)動器等,。紙帶閱讀機可把紙帶上的有孔、無孔逐行地經(jīng)光電管或光敏電阻轉(zhuǎn)換為數(shù)控裝置可以識別和處理的電信號,。另外,,隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展,有些數(shù)控設(shè)備利用CAD/CAM軟件在其他計算機上編程,,然后通過計算機與數(shù)控系統(tǒng)通信,,將程序和數(shù)據(jù)直接傳送給數(shù)控裝置,高檔數(shù)控機床還具有MAP(制造自動化協(xié)議)通信接口,,具有聯(lián)網(wǎng)功能,。 手動輸入時常用鍵盤或面板和操作臺按鍵,人工逐個輸入加工指令,。 零件的加工程序輸入計算機后,,先存入計算機的零件程序存儲器中,加工時再從存儲器中一段一段地往外調(diào),。也有的CNC立式龍門加工中心,,零件程序從閱讀機輸入數(shù)控裝置后,直接送去信息處理,。機床邊讀入邊加工,。轉(zhuǎn)載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司:http://sweetieny.cn/