复合加工机床
车铣复合数控机床说明书
毕业设计(论文)任务书学生姓名专业班级机制1067班指导教师黄老师工作单位机械制造及其自动化设计(论文)题目: 车铣复合数控机床设计——车削进给系统设计设计(论文)主要内容:车铣复合数控机床设计——总体参数及总体布局设计、铣削进给系统设计及主要零件设计要求完成的主要任务:1.总体参数及布局方案、开题报告;2.机床总体设计;3.铣削进给部件设计;4.主要零件设计;5.外文翻译;6.设计说明书。
必读参考资料:1.实用数控机床技术手册2.机床设计3.机床设计手册第一册:上、下4.机床设计手册第二册:上、下5.机床设计手册第五册:上6.金属切削机床设计简明手册7.机床设计图册8.机械设计手册指导教师签名:教研室主任签名:毕业设计(论文)开题报告题目车铣复合数控机床设计——车削进给系统设计1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。
它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。
在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。
在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。
复合机床产品介绍
产品介绍Product Introduction气动滑座式复合机系列/ Pneumatic Slide Complex MachineØ技术亮点/Feature电气系统采用PLC可编程控制器,适用于批量零件加工,钻孔、攻丝一次性完成。
导轨经超音频火,滑座移动采用气缸并配以缓冲,振动小,采用气动夹具,装卸快捷。
The electrical system is adopted PLC programmable controller. This machine can be applied in components processing in large quantity. The drilling and threading processing can be finished once.The guide rail(guideway) quenches by super audio frequency. Slide moving use with buffer, low vibrate, and adopts pneumatic clamp, loading and unloading fastly.Ø功能/Function1. 采用独创的微电脑控制系统,操作简便。
Specially designed computer-controlled system, facillitating the operation.2. 机身结构紧凑,外形美观。
Compact frame with pleasing appearance.3. 适合大批量零件的加工,钻孔、攻牙一次完成,效率高。
Applicable for processing parts of large batch, one-off drilling and threading extending high efficiency.4. 滑动面均有润滑装置确保滑动面的使用寿命。
超精密加工的机床设备
超精密加工的机床设备摘要:超精密加工技术的发展直接影响整个国家的制造业发展,影响尖端技术和国防工业的发展。
机床是实现超精密加工的重要载体,机床的制造水平和研究水平便显得非常的重要。
本文在论述目前国内外超精密加工机床的现状的同时,介绍了国内外有代表性的几种超精密加工机床,并介绍分析了超精密机床的精密主轴部件、进给驱动系统、误差建模和补偿技术和数控技术。
关键词:超精密加工机床发展关键技术1.引言制造业是一个国家或地区国民经济的重要支柱,其竞争能力最终体现在新生产的工业产品市场占有率上,而制造技术则是发展制造业并提高其产品竞争力的关键。
精密和超精密加工技术是制造业的前沿和发展方向。
精密和超精密加工技术的发展直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展,世界各国对此都极为重视,投入很大力量进行研究开发,同时实行技术保密,控制关键加工技术及设备出口。
随着航空航天、高精密仪器仪表、惯导平台、光学和激光等技术的迅猛发展和多领域的广泛应用,对各种高精度复杂零件、光学零件、高精度平面、曲面和复杂形状的加工需求日益迫切。
目前,国外已开发了多种精密和超精密车削、磨削、抛光等机床设备,发展了新的精密加工和精密测量技术。
最近几年,我国的机床制造业虽然发展很快,年产量和出口量都明显增加,成为世界机床最大消费国和第一大进口国,在精密机床设备制造方面取得不小进展,但仍和国外有较大差距。
我国还没有根本扭转大量进口昂贵的数控和精密机床、出口廉价中低档次机床的基本状况。
由于国外对我们封锁禁运一些重要的高精度机床设备和仪器,而这些精密设备仪器正是国防和尖端技术发展所迫切需要的,我们必须投入必要的人力物力,自主发展精密和超精密加工机床,使我国的国防和科技发展不会受制于人。
2.超精密机床的发展现状2.1国外超精密机床发展现状目前在国际上处于领先地位的国家有美国、英国和日本, 这3个国家的超精密加工装备不仅总体成套水平高, 而且商品化的程度也非常高。
EdgeCAM——车铣复合加工的领跑者
主轴 、双刀塔并且具有Y轴功能的多轴 机 床 ( 轴 )。这台机床 的应用我 们 共9
也 经 历 了 从 摸 索 、 认 识 到 应 用 的 艰 辛 历程 。
邦飞利致力于 推动企业节约能耗开支
邦飞利公 司为众多行业提供 了丰 富多样 的动力选择方案以及控制方案 。尽 管每一次公
司面临的挑 战都有所不 同,然而每个控制方案 的核心都致力于降低能源消耗——环保又经
济。
车削 ;动 力头铣 削、钻削 ;Y 轴加 工 ;C轴联动 加工 以及 零
车铣 复 合 加 工 结 合 了 传 统 的 车 床 、
铣 床概念 ,使 车 、铣 结合 在一 台机床
上。
它 的优点 包括 :1 ,高精 度 :避免
S n vk a d i 全球范围的合作伙伴 。在山特
维 克全球 市 场的2 多个 培训 中心均 采 O
了工序分 散造 成的人 为 、机床误 差 ;
“ r ek Z 2 0 Y” 是 一 台双 Moi ii T 5 0 s
用 。它具有 :易学 ,易用 ,尤其车铣 复 合编程 功 能非常 强大 ;机 床后处 理 程 序采 用模 板 ,对 话模 式使得 编 写起 来非常有序 、轻松 。 英 国路径 ( a h r c )公司作为 P t ta e
的特点—— “ 易学 ,易用” 。通过2 天 的培训我们 熟悉 了E g C d e AM的界面 ; 各种 CAD软件 图形 ,三维模 型 的高保
真调 用 ;车削 固定循 环编 制 ;仿 真处
浅谈机械加工的新星——复合加工机床
用 的 主 轴 和 Y 轴 、 T ( 动 工 具 交 换 装 置 ) 车 床 主 轴 的 分 度 功 能 还 可 以 进 行 复 合 加 工 。 例 如 有 棱 角 的 形 状 或 四 角 形 的 孔 等 . 去 因 A C 自 、 过 在 同 一 时 期 . 崎 马 扎 克 公 司 发 表 了 称 之 为 当 前 复 合 加 工 机 床 的 。 现 在 用 凿 子 样 的 刀 具 代 替 了 回 转 刀 具 . 采 用 六 坐 标 控 制 的 同 山 在 基 础 的 带 铣 加 工 功 能 的 C C 车 床 。 该 公 司 于 18 N 9 3年 开 始 销 售 成 为 时 进 行 摇 动 切 削 加 工 . 这 就 使 得 一 台 设 备 可 以 完 成 工 件 的 加 工 . 精 现 在 的 复 合 加 工 机 床 原 型 的 带 A C( 动 工 具 交 换 装 置 ) 置 的 C C 度 和 效 率 也 得 到 了提 高 。 T 自 装 N
变 化 中 的 复 合 加 工 机 床 的 概 念
复合 化 智 能化
加 工 中 心 多 坐 标 化
① 多 品 种 、小 批量 生 产 ( 短 交 货 期③ 降 低 成 本④ 伴 随轻 型 缩
五 坐 标 控 制 : X、 Z 三 个 坐 标 控 制 的 基 础 上 . 能 变 化 工 具 在 Y、 为
六 坐 标 控 制
复 合 加 工 机 床 出 现 在 日 本 市 场 的 时 问 是 迎 来 数 控 机 床 生 产 鼎 需 求 正 在 增 加 。 盛 期 的 lr 9O年 代 末 期 到 1 8 年 代 初 期 。 7 90 日 立 精 机 公 司 于 lr 9 9年 公 开 的 复 合 数 控 车 床 5 C 具 有 铣 加 工 7 L 等 , 构 筑 了 复合 加 工机 床 风格 的 先进 产 品 。 是 铣 系列 加工 机 床 因采 用 多轴 控 制 . 仅 可进 行 复 杂形 状 的 加 工 . 不 不 改 变 工 序 就 不 能 再 加 工 . 一 般 都 是 换 于 放 电 加 工 机 床 上 再 处 理
国外超精密数控机床概述
国外超精密数控机床概述20世纪50年代后期,美国首先开始进行超精密加工机床方面的研究,当时因开发激光核聚变实验装置和红外线实验装置需要大型金属反射镜,急需反射镜的超精密加工技术和超精密加工机床。
人们通过使用当时精度较高的精密机床,采用单点金刚石车刀对铝合金和无氧化铜进行镜面切削,以此为起点,超精密加工作为一种崭新的机械加工工艺得到了迅速发展。
1962年,Union Carbide公司首先开发出的利用多孔质石墨空气轴承的超精密半球面车床,成功地实现了超精密镜面车削,尺寸精度达到士0.6 um,表面粗糙度为Ra0.025um,从而迈出了亚微米加工的第一步。
但是,金刚石超精密车削比较适合一些较软的金属材料,而在航空航天、天文、军事等应用领域的卫星摄像头方面,最为常用的却是如玻璃、陶瓷等脆性材料的非金属器件。
用金刚石刀具对这些材料进行切削加工,则会使己加工表面产生裂纹。
而超精密磨削则更有利于脆性材料的加工。
Union Carbide公司的另一代表性产品是其在1972年研制成功的R-0方式的非球面创成加工机床。
这是一台具有位置反馈的双坐标数控车床,可实时改变刀座导轨的转角0和半径R,实现非球面的镜面加工。
加工直径达380mm,工件的形状精度为士0.63um,表面粗糙度为Ra0.025 um。
摩尔公司(Mood Special Tool)于1968年研制出带空气主轴的Moori型超精密镜面车床,但为了实现脆性材料的超精密加工,该公司又于1980年在世界上首次开发出三坐标控制的M-18AG型超精密非球面金刚石刀具车削、金刚石砂轮磨削机床。
该机床采用空气主轴,回转精度径向为0.075pm;采用Allen-Braley 7320数控系统;X,Z 轴行程分别为410mm和230mm,其导轨的平直度在全长行程范围内均在0.5um以内,B轴的定位精度在3600范围内是0.38um;采用金刚石砂轮可加工最大直径为356mm的各种非球面的金属反射镜。
数控卧式镗床平旋盘复合加工使用技巧
数控卧式镗床平旋盘复合加工使用技巧在卧式加工中心的发展过程中,普通的X、Y、Z 轴配合主轴已经很难满足现代加工的要求。
在液压气动、工程机械、石油化工设备、汽车、机车车辆、电力设备等行业中,以桥体、差速器壳体、泵体及阀体类零件为主要加工对象,此类零件由于自身结构特点,常有2 英寸以上的锥管螺纹加工;泵体及阀体结合端面常有弧形或异型密封槽,其密封性要求非常高;大量的直径不同的同轴孔系使得此类零件的加工在普通的卧式加工中心上难以实现,需要有B 轴、U 轴、W 轴等轴联动实现复合加工。
为了解决此类零件的加工,机床制造商和刀具制造商都推出了具备U 轴的解决方案。
一、具备U 轴功能的刀具此类刀具配有CNC 控制单元与机床伺服系统连接(有关技术协议需事先与机床制造商讨论),另配有连接轴完成驱动,用以实现U 轴与Z 轴联动,可以完成锥孔、R 面、车螺纹等加工。
选配的探头可进行自动测量、自动加工、提高加工精度。
此方法对于普通卧式加工中心临时追加U 轴功能可以满足要求。
但是,在实际使用过程中,具备U 轴功能的刀具存在下列不足之处:(1) 刀具的伺服单元及机械结构空间有特殊要求;(2) 自身结构较单薄,不适用于强力切削;(3) 对于孔径差别大的或加工內容有区别的加工,仍需采用多把U 轴功能的刀具,由于这是专用刀具,价格昂贵,所以很不经济。
二、具备U 轴的卧式加工中心日本新泻铁工(NAGITA)开发生产的BFN 系列复合加工中心带来了新的概念,其U 轴功能不仅仅解决了上述异型件的加工问题,同时也大大减少了刀具使用数量,提高了刀具集成化。
其主要特点为:(1) U 轴单元直接安装于高刚性主轴端部,驱动单元通过主轴内部的齿轮、齿条传动实现,使得U 轴刚性大大加强;(2) U 轴行程为50mm,最大镗孔直径可达300 mm;(3) 刀柄形式为1/10 的短锥、端面双接触刀柄,适用于高精度强力重切削:(4) 采用独特U 轴冷却系统,与U 轴保持同步旋转,增强刀刃冷却效果;(5) 配有专用编程辅助软件(SNAP3),可简化、优化编程及程序调试;(6) 另配有自动探测、补偿系统作为选择功能(机内非换刀式),自动完成“粗加工→ 孔径自动测量→ U 轴自动补偿→ 精加工”全过程。
车削复合加工机床的组合形式
车削复合加工机床的组合形式介绍了车削复合加工技术的发展现状,论述当前主流车削复合结构标签:柔性制造;车削复合;加工技术世界机床市场正朝着高速、高效、高柔性、智能、环保方向发展。
随着我国综合实力的迅速攀升,正从制造大国向制造强国迈进,在《中国制造2025》发展规划中,强调顺应“互联网+”、一代一路的发展趋势,重点发展航空航天装备、高档数控机床和机器人等10 大重点领域,提高工艺水平和产品质量,推进智能制造、绿色制造。
复合加工和柔性制造技术正是以这种独特的魅力开始应用于实践之中。
车削复合加工中心是把多种不同的制造工艺,在一台机床上实现,最突出的优点是大大缩短零件的生产制造周期、提高零件的加工精度,实现在线检测的功能。
现结合我公司车削复合加工中心研发制造情况,对当前主流车削复合的结构做进一步介绍。
1 经济型车削复合机床在原有X/Z轴基础上,在主轴上增加一个旋转的C轴,实现铣削功能。
在平床身或斜床身数控车上加装主轴C轴,溜板加装动力铣主轴,可在一台设备上实现车、铣、钻、镗、攻丝、铰孔、扩孔等多种加工要求。
主要结构特点:在主轴后端加装刹车盘、液压制动器,主传动采用伺服电机、同步带传动,横溜板加装动力铣头。
主轴有C轴功能:主轴位置可控;具有准停功能,既可实现主轴周向的任意位置控制,又能实现X-C、Z-C联动。
数控车床的加工能力大大增强,除可进行一般车削外还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工,且成本较低,在通用型的数控车床上很容易增加以上功能,具有良好的性价比。
2 中高档车削复合加工中心车削复合柔性制造单元既能完成车削功能,又能完成铣、钻、镗、攻丝、铰孔、扩孔等功能,还具有双爪自动上下料、工件的翻转与自动补偿、自动温控与碰撞保护、大容量的料庫等附加功能,是现代智能加工的典型体现。
2.1 TMC25系列车削中心TMC25系列车削中心采用先进的模块化设计,该产品为其中的典型模块组合方案之一,具有X、Y、Z、W四个直线运动轴和二个C轴回转轴,能夠完成车、铣、钻、镗、攻丝、铰孔、扩孔等功能,采用气、液、电等多种控制技术,是集现代复合加工和智能控制的高端机。
国外超精密数控机床概述
国外超精密数控机床概述20世纪50年代后期,美国首先开始进行超精密加工机床方面的研究,当时因开发激光核聚变实验装置和红外线实验装置需要大型金属反射镜,急需反射镜的超精密加工技术和超精密加工机床。
人们通过使用当时精度较高的精密机床,采用单点金刚石车刀对铝合金和无氧化铜进行镜面切削,以此为起点,超精密加工作为一种崭新的机械加工工艺得到了迅速发展。
1962年,Union Carbide公司首先开发出的利用多孔质石墨空气轴承的超精密半球面车床,成功地实现了超精密镜面车削,尺寸精度达到士0.6 um,表面粗糙度为Ra0.025um,从而迈出了亚微米加工的第一步。
但是,金刚石超精密车削比较适合一些较软的金属材料,而在航空航天、天文、军事等应用领域的卫星摄像头方面,最为常用的却是如玻璃、陶瓷等脆性材料的非金属器件。
用金刚石刀具对这些材料进行切削加工,则会使己加工表面产生裂纹。
而超精密磨削则更有利于脆性材料的加工。
Union Carbide公司的另一代表性产品是其在1972年研制成功的R-0方式的非球面创成加工机床。
这是一台具有位置反馈的双坐标数控车床,可实时改变刀座导轨的转角0和半径R,实现非球面的镜面加工。
加工直径达380mm,工件的形状精度为士0.63um,表面粗糙度为Ra0.025 um。
摩尔公司(Mood Special Tool)于1968年研制出带空气主轴的Moori型超精密镜面车床,但为了实现脆性材料的超精密加工,该公司又于1980年在世界上首次开发出三坐标控制的M-18AG型超精密非球面金刚石刀具车削、金刚石砂轮磨削机床。
该机床采用空气主轴,回转精度径向为0.075pm;采用Allen-Braley 7320数控系统;X,Z 轴行程分别为410mm和230mm,其导轨的平直度在全长行程范围内均在0.5um以内,B轴的定位精度在3600范围内是0.38um;采用金刚石砂轮可加工最大直径为356mm的各种非球面的金属反射镜。
国内外数控立式复合磨床的概况和发展趋势
国内外数控立式复合磨床的概况和发展趋势姚 峻杭州机床集团有限公司 技术中心(310022)1 数控立式复合磨床发展背景数控立式复合磨床是近年来兴起并迅速发展的品种,主要针对中大型圆柱、圆锥类工件不能一次装夹在卧式外圆磨床上完成磨削加工的难题而开发的。
数控复合磨床是高新技术机床产品,具有较高的技术含量。
尽管国内磨床制造厂家有大型卧式外圆磨床品种生产,最大的规格可磨工件的直径达到φ1000mm以上甚至更大,而以生产重型机床如大型立式车床为主的生产厂也生产和提供立式磨床,但许多用户反映目前在端面以及外圆磨削φ360 mm以上工件时,基本上没有适合的加工设备,近年来,要贯彻新的国际标准,对齿轮的精度提出更高的技术要求,急需采用磨削的工艺手段来贯标。
比如国内减速机行业的大齿轮、汽车行业的后桥齿轮,直径普遍在φ500mm以上,由于缺乏合适的加工设备,现有的加工精度和效率达不到要求。
数控立轴复合磨床针对了用户的需求,顺应了当今世界机床工业“高速、复合、智能、环保”的发展潮流,适合了多品种小批量、变品种变批量的生产方式。
数控复合磨床可以通过一次装夹就完成零件的内圆、外圆、端面、锥面等的复合磨削加工,具有高效率、高精度、操作方便等特点,机床的组合性强,可以安装ATC砂轮库、APC交换工作台、AMS自动测量系统及机械手等功能部件,易实现自动化生产。
同时还由于立式布置夹紧力小,夹具比较简单,占地面积小,节约设备的购置费用。
该机适合于磨削加工盘类、短轴类、套筒类等长径比比较小的零件,特别适用于汽车配件、齿轮加工、轴承以及其它行业多品种、小批量的零件加工。
机床可广泛地应用于对圆柱、圆锥、球轴承内、外套圈、滚道及端面各表面的多批量、多品种、多规格的精加工磨削;也适用于齿轮类、套筒类等零件的高精度磨削加工。
2 数控复合磨床的特点与主要结构立式磨床:具有磨削精度高、加工效率高、占地面积小、自动化程度高等优点。
特别在大工件的装夹方面具有卧式磨床没有的优点。
复合机床 工艺流程
复合机床工艺流程《复合机床工艺流程》复合机床是一种能够同时进行多种加工操作的机床,它结合了不同类型的加工功能,如铣削、车削、钻削和磨削等。
在制造业中,复合机床被广泛应用于加工复杂零部件和高精度零件。
复合机床的工艺流程非常重要,它直接影响着零件加工的质量和效率。
复合机床的工艺流程通常包括以下几个步骤:1. 零件设计:首先,根据零件的要求和加工特性,进行零件的设计。
设计师需要考虑零件的几何形状、尺寸要求、表面光洁度等因素,以确定最合适的加工工艺。
2. 工艺规划:在零件设计完成后,需要进行工艺规划,确定使用哪种复合机床进行加工,以及具体的加工工艺路线。
这一步骤需要考虑零件的加工难度和复杂度,以及加工时间和成本等因素。
3. 加工准备:在确定了加工工艺路线后,需要进行加工准备工作。
首先要选择合适的刀具和夹具,然后进行工件的夹紧和定位,以保证加工精度和安全。
同时,还需要对复合机床进行调试和检测,确保其正常运行。
4. 加工操作:一切准备就绪后,就可以进行实际的加工操作了。
根据工艺路线,在复合机床上进行铣削、车削、钻削或磨削等加工操作,按照加工顺序逐步完成零件的加工。
5. 检测和修正:完成加工后,需要对零件进行检测和修正。
使用精密测量仪器对零件的尺寸、形状和表面质量进行检测,以确保其满足设计要求。
如有偏差,需要及时进行修正。
6. 清洁和包装:最后,对加工完成的零件进行清洁和包装。
清除表面的油污和切屑,保证零件的表面光洁度。
然后进行合适的包装,以防止在运输和储存过程中受到损坏。
综上所述,复合机床的工艺流程包括了零件设计、工艺规划、加工准备、加工操作、检测和修正、清洁和包装等多个环节。
合理的工艺流程能够提高零件加工的质量和效率,是制造业中不可忽视的重要环节。
车铣复合参数
车铣复合参数车铣复合参数车铣是现代数控车床的一种,它不仅拥有车床的转动功能,还具备铣床的侧移功能。
车铣加工为工业制造提供了便利,同时增加了加工质量的保障。
车铣复合加工需要合理的参数设置才能获得满意的加工效果。
车铣复合加工参数可分为切削参数和机床参数两大类。
1. 切削参数(1)主轴转速主轴转速是车铣复合加工中最重要的参数之一,它直接影响金属加工的质量和效率。
一般情况下,主轴转速应根据刀具类型、加工材料和所需表面质量来确定。
转速过快会导致切削刃失效,而转速过慢则会使切削效率降低。
(2)进给速度进给速度是指刀具在坐标轴上的行进速度。
它的大小决定了金属加工的速度和效率。
进给速度应根据加工材料的硬度、切削深度和刃口磨损情况来确定。
一般来说,进给速度应适中,过快会增加刃口磨损和切削力,过慢会导致切屑过多堆积在切削面上。
(3)切削深度切削深度是指刀具在一次切削中所切下去的深度。
切削深度的大小决定了加工的效率和表面质量。
一般来说,切削深度应根据加工材料的硬度、刀具类型、主轴转速和进给速度综合考虑,最好在切削力和刃口磨损范围内选择合适的切削深度。
2. 机床参数(1)机床加速度机床的加速度决定了加工过程中机床的反应速度和精度。
加速度过大会导致机床在加工过程中产生震动和摆动,从而降低加工质量和效率。
因此,应在加工精度和速度之间权衡,选择适当的机床加速度。
(2)进给器分辨率进给器分辨率是指进给轴移动一个单位时对应的位移量。
它直接决定了每次进给的精度。
通常来说,进给器分辨率应根据加工件的精度要求和机床的精度来确定。
在高精度加工中应选择高分辨率的进给器,以达到更高的精度。
总之,车铣复合加工的参数设置需要根据具体情况而定,切削参数和机床参数要合理地选取和调整,以获得最佳的加工效果和质量。
机械加工新技术复合加工技术
第5章复合加工技术
5.1 概述
1
5.1 概述
概述
复合加工是指工件在机床上一 次安装后,能够进行同一类工艺方 法的多工序加工(如同属切削加工 方法的车、铣、钻、镗等)或者不 同类工艺方法的多工序加工(如切 削加工与激光加工),从而可在一 台机床上顺序完成该工件的大部或 全部工序加工。
美国在振动切削发展上曾走过弯路。20世纪60年代初 开始的振动切削研究工作,70年代中期又重新开始,并在 超声振动切削方面取得了系列成果,目前已制定部分标准 供选用。
英国和德国等对振动切削机理和应用也进行了大量研 究开发工作,发表了不少有价值的论文,在生产中也得到 了积极应用。
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5.3.1 振动切削加工概述
主要加工作用 辅助作用
机械加工
(切削、磨料 加工)
电化学加工
电火花加 工
超声
化学
机械
电 解 铣 削 、电火花仿
电解磨削、 铣 、 电 火
电解研磨和 花 磨 削 与
抛光
抛光
超声 铣削
化学
机械 抛光
电化学
电解在线修 整磨削
电加 工
电火花
电火花修整 电 解 电 火
磨削
花加工
电弧
电解电弧 加工
超声切削,
超声
➢切削温度明显降低
➢切削液的作用得到了充分发挥 ➢提高了刀具使用寿命 ➢可控制切屑的形状和大小,改善排屑情况
➢提高了加工精度和表面质量
➢提高了已加工表面的耐磨性和耐蚀性 表5-2 超声振动切削与传统切削的摩擦系数
工件材料
摩擦系数
超声振动切削 传统切削
铝
0.02
0.18
黄铜
奥地利WFL
奥地利WFL全球领先的奥地利机床生产商WFL车铣技术公司MILLTURN系列车铣复合加工中心全系机型。
“一次装卡,全部完工”的先驱者已在全球许多国家成功展示了其无可比拟的竞争力,如今新设计的大型Millturn机床在CIMT2011机床展上进行了现场加工,令中国客户一饱眼福。
除了新型的M120/3000mm,小型机床-M50/2000mm也备受关注。
在加工精度高、形状复杂的工件方面,WFL创新的解决方案制定着机床领域的新标准。
WFL凭借其优质的产品和业界的声誉,在本届北京国际机床展上取得了巨大的成功。
展会期间,国内各行业的工艺专家及技术人员纷纷前往WFL的展台进行设备咨询和交流,对WFL设备的制造及其技术人员的专业技术水平给予了极大的肯定。
数十家企业与WFL技术人员进行了零件加工工艺方面的技术交流,并邀请WFL会后与其做进一步技术交流,成为WFL的潜在客户群。
一家石油工程领域的知名企业在展会期间初次接触便订购了WFL公司所展出的全部两台展机,成为WFL公司有史以来时间最短的签单用户。
世界上型号最全、覆盖面最大的多功能车铣中心WFL推出的M100/M120/M150车铣中心,中心距长度从2000mm到8000mm不等(可根据客户需求增加长度),旋转直径高达1560mm(M150型号)。
随着主轴功率(高达126kW)和扭矩值(高达12400 Nm)的不断提高,各轴巨大的进给力确保极高的生产率。
55kW齿轮驱动的铣削主轴与传统集成电主轴车铣机床相比,即使在较低进给力时也可提供最大的功率,这一特点对于使用大尺寸铣刀和大尺寸钻头具有特别巨大的优势。
配备超强刚性燕尾型接口的B轴夹紧力高达15000Nm,可使用长径比高达1:14超长防震镗杆或其它内孔加工刀具。
可选配的独立抓取式刀库可装载长度达1700mm、重量达200kg的重型内径加工刀具。
在刀库顶部,WFL机床备有一个外部重型镗杆换刀手,带有一个延伸刀库,可装载长达2500mm的刀具。
车铣复合加工机床的分类
车铣复合加工机床的分类车铣复合加工机床是一种集车床和铣床功能于一体的机床,其主要特点是能够在同一台机床上完成车削和铣削加工操作。
根据其结构和功能的不同,车铣复合加工机床可以分为以下几类。
一、床身结构分类1. 卧式车铣复合加工机床卧式车铣复合加工机床的床身为水平布置,工作台面水平放置。
它通常适用于加工大型、重型工件。
卧式车铣复合加工机床具有结构紧凑、刚性好、适应性广等特点,广泛应用于航空航天、军工、能源等领域。
2. 立式车铣复合加工机床立式车铣复合加工机床的床身为垂直布置,工作台面垂直放置。
它通常适用于加工小型、精密工件。
立式车铣复合加工机床具有占地面积小、操作方便、加工精度高等特点,广泛应用于模具制造、仪器仪表、医疗器械等领域。
二、工作台分类1. 固定工作台车铣复合加工机床固定工作台车铣复合加工机床的工作台是固定不动的,工件需要在工作台上进行加工。
它通常适用于加工较大、较重的工件。
固定工作台车铣复合加工机床具有结构简单、刚性好、稳定性高等特点,广泛应用于汽车制造、船舶制造、石油化工等领域。
2. 滑动工作台车铣复合加工机床滑动工作台车铣复合加工机床的工作台可以在床身上滑动,工件可以在工作台上进行加工。
它通常适用于加工较小、较轻的工件。
滑动工作台车铣复合加工机床具有灵活性好、加工范围广等特点,广泛应用于机械制造、电子制造、五金加工等领域。
三、刀架结构分类1. 单刀架车铣复合加工机床单刀架车铣复合加工机床只有一个刀架,可以完成车削和铣削加工操作。
它通常适用于加工简单、工艺要求不高的工件。
单刀架车铣复合加工机床具有结构简单、操作方便、成本低等特点,广泛应用于批量生产、零件加工等领域。
2. 双刀架车铣复合加工机床双刀架车铣复合加工机床有两个刀架,可以同时进行车削和铣削加工操作。
它通常适用于加工复杂、工艺要求高的工件。
双刀架车铣复合加工机床具有加工效率高、加工精度高等特点,广泛应用于航空航天、汽车制造、新能源等领域。
基于PartMaker的车铣复合机床多刀塔同步加工设置
可 以完成 全 部工 序加 工 。我 国复合 机床 应用 才 刚开始 起步 , 而 且发 展很 慢 , 加之 复合 加工 数控 程序 编制 难度 非 常大 的原 因 , 人 们 对 这类 机 床 还 像 对 待 以前 机 床 一 样使用 , 不能 充分 发挥 机床 全部 效 能 , 造 成 了极大 的浪
图 1 零 件 模 型
2 主、 副 轴 选 择
首先 , 建立 工件 加工 工序 。点击 主 菜单 “ 查看 ” 子 菜单 “ 设 置” , 在 弹出“ 设 置” 窗 口中 , 点选 “ 主轴 ” 和
ZHANG We i y o n g。W U He l i n g
( S h a o x i n g V o c a t i o n a l &T e c h n i c a l C o l l e g e , S h a o x i n g 3 1 2 0 0 0, C HN)
1 导入 C A D 模 型
P a a Ma k e r 中导 入零 件 模 型 如 图 1所 示 。这 个 零 件需要 车 削端 面 、 外 圆、 外 圆槽 、 螺纹 , 铣 削 6个平 面 , 钻端 面 6个 孑 L 。在 车铣 复 合 加 工 机床 上 , 通 过 主 轴转 移至 副轴 , 可实 现一 次性 装夹 的全部 工序 加工 。
s i o n a l CNC s o f t wa r e f r o m DELCAM c o mp a n y i n UK. By u s i n g o f t hi s me t h o d,4 0% t i me s i s s h o r t e n e d
法, 加 工 过程表 明 运用这 一 方法 可 以缩 短 近 4 0 % 的工 时 , 进 一步 提 升 了产 品 加 工效 率 , 降 低 了 生产
车铣复合机床加工的特点及其应用的分析与探究
车铣复合机床加工的特点及其应用的分析与探究摘要:近年来,高速精细化车铣复合机床技术发展体系不断成熟,受到工业生产广泛应用,具有一定的推广价值和应用价值,基于此,本文分析车铣复合机床加工特点,提出车铣复合机床应用的注意事项,旨在为增强机床加工工作的精确度和可靠性提供助力。
关键词:车铣复合机床加工;特点;应用车铣复合机床,主要包括车铣部分、车铣磨部分、洗磨部分、切削和3d打印部分、切削和超声震荡部分等复合形式,复合目的在于使机床具有多元化功能,一次性完成各项装甲工作任务,提高车床加工的功率和精确度。
和常规数控机床加工技术相比,车铣复合机床在应用的过程中具有明显优势,因此,推广的价值高,建议工业生产部门根据车铣复合机床的特点,制定完善的机床生产加工应用方案和计划,提高加工工作的水平。
1 车铣复合机床加工特点1.1生产效率高的特点对于车铣复合机床而言,能够安装多种类型的特殊刀具,对刀具进行排布,降低换刀工作的时间,提升整体加工工作效率,一次性装夹完成所有或是多数的加工工作程序,减少产品生产制造的技术链,不仅能够避免因为装卡而出现的生产时间过长问题,还能降低工装卡具制造的时间,提升整体的生产工作效率。
与此同时,车铣复合机床架构的过程中,能够利用现代化的数控中心进行各类特殊刀具的装载,和传统数控加工系统的刀具排列方式有所不同,能够缩短换刀的时间,改善整体加工工作的效率,一次性完成相应的加工工作,进一步提高加工生产的效率和水平[1]。
1.2生产精确度高的特点由于车铣复合机床的装夹次数较少,能够预防因为定位基准变化而出现误差累积的现象,且车铣复合加工设备多数情况下都有在线检测的功能,可准确检测关键数据,提升产品加工生产的精准度。
另外,机床本身属于一体化设计结构,能够改善难切削材料的加工性能,通过自动化配料的设备,还能保证自动上料的持续性,达到单台机床的批量性作业目的。
实际加工生产过程中,刀具可以实现间断性的切削储量,任何材料工件都可快速切削,容易自动化清除粉屑,间断切削,能够使刀具冷却时间充足,避免工件热变形的问题,延长刀具的使用寿命。
复合加工中心的发展趋势
生 的误 差 ,提 高 了零 件 加 工 精度 .缩 短 了产 品制 造
周 期 ,提 高 了生 产 效 率 和 制 造 商 的 市场 反 应 能 力 , 相 对于 传统 的工 序分 散 的生产 方法 具有 明显 的优 势 。 加 工 过程 的复 合 化也 促 使 了机 床 向模 块 化 、多 轴 化 发展 。鲁 南T 2 0 MC 5 车铣 复 合加 工 中心 就 采用 了 系列 化模 块设 计 ,具 有 1 种搭 配 形 式 ,能够 在 一 次 2 装 夹 完 成 车 、铣 、钻 、镗 、攻 丝 、铰 孔 、扩孔 等 多 种 工 序 。 随着 现 代 机械 加 工 要求 的不 断 提 高 ,大 量 的多轴联 动 数控 机床 越来 越受 到各 大企业 的欢 迎 。
4 先 进 技 术 的应 用
( ) 重 心 驱 动 技 术 1
台驱 动系统 采用 双 齿轮 油压 消 隙 ,传 动精 度高 、
扭矩 大 、性 能 稳 定 。 溜板 左 右 往 复运 动 的进 给
重 心 驱 动是 一 项 可 以缩 短加 工 时 间 、改善 轮 廓 加 工 精度 、提 高 加 工 面质 量 、延长 刀具 寿 命 及 机 床 寿命 的技 术 。大连科 德 数控 有 限公 司 的 1 轴5 动 卧 4 联 式 铣 车 复合 加 工 中 心在 采 用 重 心 驱 动 的 同时 ,配合
每
司 将 有 竞争 优 势 ,而那 些不 能 提 供 的将 不 断 处 于 被
动地位。
为什 么 微型 制 造 和 刀 具 相关 。 因为最 主要 的是
颗 粒 尺 寸 越 小 ,硬 质 合 金 材 料 韧 性 越 好 且 更 耐 磨 。
用 纳米 级颗 粒 ( 一些 专 家定 义为 小 于o2 . m,而其 他
车铣复合机床工作原理
车铣复合机床工作原理
车铣复合机床是一种能够进行车削和铣削加工的机床。
它采用电机驱动工作台,在工作台上装有车削刀具和铣削刀具,通过控制系统控制工作台的移动和刀具的进给,实现对工件进行车削和铣削。
该机床的工作原理是在机床主轴上安装车削刀具和铣削刀具。
当机床工作时,电机驱动工作台开始旋转,同时控制系统控制工作台的移动和刀具的进给。
在车削加工时,车削刀具和工件之间产生摩擦,切削力使得工件转动并且被削去一定的材料,从而实现车削加工。
在铣削加工时,铣削刀具在控制系统的指导下,沿着工件表面进行切削,将工件表面的材料削去,实现铣削加工。
整个加工过程中,控制系统起着至关重要的作用。
它通过运算和控制指令,控制工作台的移动速度、刀具的进给速度和切削深度等参数,从而实现对工件的精确加工。
控制系统还可以根据不同的加工要求,调整工作台的移动轨迹和刀具的运动路径,以达到理想的加工效果。
除了工作原理外,车铣复合机床还具有一些特点。
例如,它能够在一台机床上完成多种加工操作,提高了加工效率和生产效益。
同时,由于采用了数字化控制系统,可以实现精确控制和加工,提高了加工质量和精度。
此外,机床还具有结构紧凑、占地面积小、操作简单等特点,便于操作和维护。
总的来说,车铣复合机床通过电机驱动工作台和控制系统的精
确控制,实现了对工件的车削和铣削加工。
它的工作原理简单明了,能够有效提高加工效率和精度,广泛应用于各种工业领域。
复合机床 工艺流程
复合机床工艺流程复合机床是一种能够完成多种工艺操作的机床,它集多个加工功能于一体,大大提高了生产效率和工件精度。
下面将介绍复合机床的工艺流程。
复合机床的工艺流程通常包括以下几个步骤:装夹工件、定位参考点、加工工序、换刀工序、检测工序和卸载工件。
第一步是装夹工件。
在复合机床上,需要将工件安装在夹具上进行加工。
夹具是用来固定工件的装置,可以确保工件在加工过程中保持稳定位置。
装夹工作需要根据工件的形状和加工要求选择合适的夹具,并且仔细调整夹具以确保工件的位置和姿态正确。
第二步是定位参考点。
在夹具上安装好工件后,需要通过测量和定位找到工件的参考点。
参考点是加工过程中用于确定坐标系的基准点,通过测量和调整夹具的位置,可以确保参考点的位置准确无误。
第三步是加工工序。
复合机床可以进行多种加工操作,例如铣削、钻孔、镗削、车削等。
根据工件的加工要求,在机床上设置好合适的刀具和加工参数,然后进行相应的加工动作。
复合机床上通常配备多个主轴和相应的刀库,可以实现多个工序的连续加工。
第四步是换刀工序。
在复合机床上,由于需要进行多种工艺操作,因此需要定期更换刀具。
换刀工序包括选择合适的刀具、卸下老旧刀具、安装新的刀具,并且进行相应的调整和校准。
换刀操作需要仔细谨慎,以确保刀具的质量和位置能够满足加工要求。
第五步是检测工序。
在加工完成后,需要对工件进行质量检测。
检测可以通过涂覆剂、测头、传感器等方式进行。
复合机床通常配备自动检测系统,可以自动检测工件的尺寸、形状、表面粗糙度等参数,并且根据检测结果进行相应的调整和修正。
第六步是卸载工件。
在完成加工和检测后,需要将加工好的工件从复合机床上卸载下来,并进行后续的处理。
卸载工作需要小心谨慎,以防止工件受到损坏。
以上是复合机床的典型工艺流程。
复合机床的优势在于可以完成多种不同的加工操作,提高了生产效率和工件精度,并且减少了加工环节和工时。
随着技术的发展,复合机床将在工业生产中发挥越来越重要的作用。
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复合加工机床
产品的加工过程链越长,生产周期就越难以控制。
影响交货期的瓶颈常常在于机床辅助时间和工件在工序之间的滞留,所以减少工作场地的数目也就意味着缩短生产周期。
大量生产方式的特征是工序分散、按节拍组织流水生产,这是一种刚性的生产自动化。
这种生产方式早已不适应今天的需要。
20世纪70年代出现的加工中心以及80年代开始出现的柔性制造系统(FMS)标志着生产过程柔性化的开始。
但是柔性制造系统并没有完全摆脱传统加工工艺的束缚,它由许多台加工中心加上高度自动化的物流输送系统组成,导致系统价格和维护成本昂贵,因而没有获得广泛的工业应用。
取而代之的是90年代的五面体加工中心的发展,它基本实现了箱体零件的全部工序的加工,是现今复合加工机床的先导。
复合加工机床是以现代柔性自动化的数控机床为基础,以传统加工中心的“集中工序、一次装夹实现多工序复合加工”的理念为指导发展起来的新一类数控机床。
当工件在其上装夹后,通过对加工所需工具(切削刀具或模具)的自动更换,便能自动地按数控程序依次进行同一工艺方法中的多个工序或不同工艺方法中的多个工序的加工,从而减少非加工时间,缩短加工周期,达到提高加工精度和加工效率的目的。
因此,数控复合加工机床从其加工的复合性来分,可分为工序复合型和工艺复合型两大类。
工序复合型如一般的锉一铣加工中心、车削中心、磨削中心等,在一台机床上只能完成同一工艺方法的多个工序加工;而工艺复合型则有车一铣复合中心、车一磨复合中心、
车削一激光加工中心等。
复合加工机床的定义及其具有的功能是随着时代的变化而变化的。
过去的复合加工机床主要是指工序复合型的加工中心,但因工具交换和加工的品种受到限制,而且也走不出切削加工的领域,现在的复合加工机床主要是指工艺复合型的数控机床。
同样,现在的复合加工机床不再被称为“复合加工机床”也为时不远了。
典型复合加工机床有:
1.车削为主型
回转体零件的复合加工一直是复合加工技术的研究热点。
1979年,日立精机公司公开的“复合数控车床SLC"具有铣加工用的主轴和Y轴、ATC(自动工具交换装置)、车床主轴的分度功能等,在当时构筑了复合加工机床风格的先进产品。
同一时期,山崎马扎克公司开发了称为“复合加工机床基础的带铣加工功能的CNC车床”,该公司于1983年开始销售成为现在的复合加工机床原型的带ATC装置的CNC 复合车床Slant turn 40ATC Milcentero 机床复合加工功能随控制轴数的增加而增加,除了应用较多的具有铣削功能的3轴控制 (X,Z, c)车削中心外,又推出了可钻削或铣削偏离工件中心之孔或槽的4轴控制(X, Y,Z, c)车削中心,而近几年开发的重点则是5轴控制(X, Y, Z, B, C)的车铣中心。
5轴控制的车铣中心,既增加了B轴(使刀架绕Y轴摆动)以钻斜孔和铣斜面,又能够对曲面进行多轴联动铣削,更重要的是对机床结构作了重大改进,它不使用转塔刀架而代之以大功率、高转速的电
主轴刀架。
由于电主轴每次只能装一把刀(车削时电主轴被锁住不回转),故也像加工中心那样配备自动换刀机构和刀库。
这种机床实际上是把数控车床和加工中心融为一体。
单主轴的车削或车铣中心,无论包含怎样的复合加工功能,也无法解决回转体零件在一次装夹下的背面二次加工(即夹持端的加工)问题。
因此又出现了双主轴车削中心(常配备两个转塔刀架),或者双主轴的车铣中心。
这两根主轴一般是在同一轴线上对置排列,其加工夹持端的主轴功率普遍较小而被称为“副主轴”。
德国DMG公司的GMX Linear系列机床就是可实现完整加工的车铣复合机床的典型例子。
该系列包括GMX 200/250/300/400及500Linear共5个型号。
尽管各型号的机床特点有所不同,但都可对盘件、棒件、轴件进行车、钻、铣等加工,实现复杂工件的六面高精度加工。
棱柱体类零件(如箱、壳、板等)的加工机床主要是加工中心。
通过自动换刀和工作台分度,加工中心完成对棱柱体类零件铣、钻、镗、攻丝等工序的多面复合加工。
实践证明,加工中心确实有利于解决中、小批量机械制造企业交货期长、资源利用率低、在制品多和资金周转慢的弊端,因而在工业生产中获得越来越普遍的应用,己成为机械制造业的主力加工设备。
通过主轴头自动旋转90度立卧转换等方式,加工中心不仅可以加工箱体件的4个侧面,而且可以加工第5个面—顶面,从而推出了所谓的5面加工中心,这也可以看做加工中心在复合加工功能方面的一
项提高。
另外,采用5轴联动控制的机床,能使球头铣刀在铣削3维曲面的过程中,避免切削速度接近于零的铣刀端部参于切削,从而显著改善加工表面的粗糙度并大幅度提高加工效率。
目前切削加工与激光加工或超声波加工相复合的倾向越来越受到广泛关注。
德国DMG公司几年前就在高速铣床的基础上增加了一个激光加工头,推出了铣削与激光复合加工的机床DMU60L(现在的型号是DML60HSC),采用多主轴、多刀架的结构,除部分是出于加工工艺和工序的需要外,多数机床则是出于采用多主轴同时加工多个相同的零件或多刀架同时对一个零件进行多工序加工,可以在加工时间上相互重合,从而成倍地提高复合加工机床单位时间内的产出成果。
这些多主轴、多刀架的机床实质上相当于两台或多台相同的数控复合加工机床组合在一起,但是采用了共同的床身和由同一个数控系统进行控制。
复合加工机床的相关技术
复合加工技术的发展需要从三个方面一起推进:一是复合加工机床设计制造技术的优化和改进;二是相应的高性能数控系统的发展;三是应用技术水平的提高。
应该看到,车铣中心、5轴5面加工中心等高层次复合加工机床能否在工业生产中成功运行,与其应用技术的水平密切相关,特别是应用技术中的编程技术(含后置处理)、防止干涉和碰撞的仿真检查技术、刀具技术等。
国外的一些公司在这方面己有许多显著的成果。
例如,美国CAM软件开发公司DP Technology在研究B轴机床上
加工工件的编程问题时,认为采用一种完全集成铣/车编程环境的系统可简化这些机床的编程,并能给客户提供对B轴零件进行高效而精确编程所需要的灵活性。
为此,该公司开发了Esprit Solid Mill Turn 产品。
该软件于2003年3月发行,提供2-5轴铣削加工循环套件,包括3轴和5轴联动3维多面/整体加工,同时还支持诸如车端面、镗、开槽、车螺纹等车削循环。
编程员可以以任意组合在单个工件上使用铣削和车削循环,在零件前面或后面,在主主轴和次主轴上,用上位B轴头或下位转塔等。
又如,日本马扎克公司为了最大限度地发挥复合加工机床INTEGREX系列的功能,独自研发成功的划时代的Flash刀具。
Flash 刀具可完成外径车削、端面车削、内径车削、外径开槽、旋风式钻孔、立铣加工、轮廓加工、模具加工、真球加工等许多工序的加工,因而大大减少了换刀时间及由于换刀可能造成的干涉等问题。
在安装了Flash Tool专用软件的马扎克CNC装置Mazatrol Fusion 640上,输入了最适合于Flash刀具的加工数据,包括切削用量等,还可根据所用的刀片,自动决定最佳刀具角度,因此编程也很简单。
另外,用于铣加工、车加工、孔加工等多种用途的Flash刀具的刀片,根据具体的使用情况,其刀具耐用度和实际切削时间将被计算和记录下来,当达到事先设定好的耐用度时,则在刀片破损之前自动地用预备刀具更换。
采用复合加工数控机床,无疑可以显著缩短工件加工的过程链,因而越来越受到多品种、中小批量机械制造企业的青睐。
但是,尽管
复合加工是数控机床的最重要的发展方向之一,从装备结构设计和加工经济性的角度看,多工序复合加工还是有一个界线为好。
以面向回转体零件的复合加工机床为例,目前的工序集中度基本上以热处理为分界线,而且在多数情况下,齿形等特殊形面的加工仍以使用专门化机床为宜。