在立式加工中心上实现
自动化制造系统的总体设计
第8章自动化制造系统的总体设计本章教学要点和导入案例(看书说明)在前面的几章中,我们比较详细的介绍了自动化制造系统的基本理论、自动化制造系统的组成及其典型设备。
本章将讨论自动化制造系统的总体设计问题。
自动化制造系统的设计是一项复杂的系统工程,采取什么样的设计步骤与方法对于系统的成功实施至关重要。
有人估计,系统分析与规划阶段造成的失误在后续阶段可能要花两倍时间才能找到,而纠正需要花五倍时间。
因此,必须采用合理的系统工程方法与步骤进行自动化制造系统的设计。
8.1 总体设计的步骤及内容自动化制造系统往往是个复杂的大系统,它包括许多相互关联的子系统,如多级计算机控制系统、自动化物料储运系统、检测监视系统、加工中心及其它工作站等。
而各个子系统本身又可能是一个较复杂的系统,倘若设计不当,它们就不能很好地连接,也不能实现自动化制造系统的有机集成。
因此,必须做好自动化制造系统的总体设计工作。
在进行自动化制造系统的总体设计时,一般采用图8.1所示的设计步骤。
在图8.1中,总体设计各个步骤涉及的主要内容有。
(1)组织队伍,明确分工。
本阶段应选择专业配套、熟悉业务、工作责任心强的精干班子组成总体组,并指定技术总负责人。
如果自动化制造系统是用户委托供应商设计制造,则需求分析、可行性论证、系统验收及运行应以用户为主,供应商为辅;而总体设计、系统制造、安装与调试应以供应商为主,用户积极配合。
(2)选择加工零件类型和范围,并进行工艺分析,制定工艺方案,确定设备选型。
(3)按功能划分设计模块,初步制定技术指标和各自的接口,同时进行概要设计和初步设计。
(4)总体方案初步设计,这一阶段包括总体布局和各分系统的概要设计。
(5)总体组讨论初步形成的总体布局及各分系统的概要设计方案。
(6)根据初步形成的零件族、工艺分析、生产率、总体布局、物料储运方案等进行系统的仿真分析,确定刀库容量、托盘缓冲站数量及工件运输小车与换刀机器人利用率等参数。
立式数控加工中心的加工精度测试和校正方法
立式数控加工中心的加工精度测试和校正方法立式数控加工中心是一种高精度加工设备,可广泛应用于模具制造、零部件加工等领域。
为了保证加工质量和达到客户的要求,对立式数控加工中心的加工精度进行测试和校正是非常重要的。
本文将介绍立式数控加工中心常用的加工精度测试和校正方法。
一、加工精度测试方法1. 几何形状测试:通过测量加工件上的几何形状参数来评估加工精度。
常见的几何形状测试包括直线度、平面度、圆度等。
测试时可使用检测仪器如三坐标测量仪、分度头等进行测量,将测量结果与设计要求进行比对,以评判加工精度。
2. 位置精度测试:通过检测加工件上各个位置的实际坐标与设计坐标的差异来评估加工精度。
可以使用激光干涉仪、光栅尺等精密测量仪器进行测试。
测试时需要在不同的位置进行测量,并记录下实际坐标进行比对,从而得出数控加工中心的位置精度。
3. 重复定位精度测试:重复定位精度是指数控加工中心在多次定位后,返回到同一位置的精度。
测试时可在数控加工中心上设定多个不同的定位点,通过重复加工和测量来判断数控加工中心的重复定位精度。
二、加工精度校正方法1. 机械传动系统校正:数控加工中心的机械传动系统包括滚珠丝杠、导轨等。
当机械传动系统出现松动、磨损等情况时,会影响加工精度。
校正方法包括检查和更换滚珠丝杠、导轨等部件,调整机械传动系统的松紧度,以保证加工精度。
2. 误差补偿校正:数控加工中心的误差主要是由数控系统计算和机床本身的误差所引起的。
校正方法包括输入补偿、输出补偿和补偿表校正。
输入补偿指的是根据测量结果进行修正的输入数据,输出补偿是通过调整机床系统的输出信号来校正加工误差,补偿表校正是根据测量结果进行数值调整。
3. 温度校正:温度变化会引起机床结构的膨胀和松动,从而影响加工精度。
温度校正方法包括测量机床各部分温度的变化,并根据测量结果进行相应的调整,以保证加工精度。
总之,为了保证立式数控加工中心的加工精度,我们需要经常进行加工精度的测试和校正。
立式数控加工中心的数控系统的调试和操作技巧
立式数控加工中心的数控系统的调试和操作技巧随着现代制造技术的发展,立式数控加工中心在机械加工领域得到了广泛应用。
作为立式数控加工中心的核心部件,数控系统的调试和操作技巧对于提高加工效率和质量至关重要。
本文将介绍立式数控加工中心数控系统的调试和操作技巧,以帮助工程师和操作人员更好地实现加工任务。
一、数控系统的调试技巧1. 确保硬件连接正确:在调试数控系统之前,首先确保所有硬件设备如电机、传感器和控制器之间的连接是正确可靠的。
任何连接问题都可能导致系统无法正常工作。
2. 检查参数设置:数控系统通常具有大量的参数设置,包括速度、加速度、位置等。
在调试过程中,请确保这些参数的设置符合实际加工需求,并及时进行修正和优化。
3. 检测传感器和开关:数控系统依赖于传感器和开关来感知加工状态和位置信息。
在调试过程中,请确保传感器和开关正常工作,并及时更换故障组件。
4. 校准坐标系:数控系统的坐标系通常是基于机床的。
在调试过程中,请确保坐标系的校准准确,以保证加工精度和定位精度。
5. 测试运动和定位:在进行加工任务之前,请测试机床的各个轴的运动情况和定位精度。
如果发现问题,及时调整参数和修复设备,以确保稳定的运动和准确的定位。
二、数控系统的操作技巧1. 熟悉操作界面:不同的厂家和型号的数控系统有不同的操作界面。
在正式操作之前,请熟悉并掌握数控系统的操作界面,包括各个按钮、菜单和功能键的作用。
2. 设置工艺参数:在进行加工任务之前,请根据加工要求设置相应的工艺参数,如切削速度、刀具尺寸、进给速度等。
这些参数的设置将直接影响加工效果和质量。
3. 编写加工程序:数控系统通常需要根据加工任务编写相应的加工程序。
在编写程序时,请确保程序的正确性和完整性,并进行程序的调试和测试。
同时,建立程序库以便日后使用和维护。
4. 定位与对刀:数控机床的操作任务包括定位工件和对刀。
在进行定位和对刀操作时,请注意技巧和规范,确保工件在正确的位置上,并正确设置切削刀具的参数。
立式加工中心原理
立式加工中心原理
立式加工中心是一种以铣削和钻孔为主要加工方式的机械设备。
其工作原理如下:
1. 型材加工:立式加工中心通过刀具在工作台上的运动,将刀具与待加工的型材相对运动,通过切削的方式将型材加工成所需形状。
切削主要包括槽铣、凿孔、铣平等操作。
2. 高速切削:立式加工中心采用高速旋转的刀具,通过切削刀具与工件的相对运动,完成高速切削加工。
高速切削可以提高加工效率和加工质量,减少切削力和刀具磨损。
3. 自动加工:立式加工中心具有自动化加工功能。
它能够根据预先设定的加工程序,自动完成各种加工操作,包括刀具选择、切削速度、进给速度等参数的控制,实现加工过程的自动化和高效率。
4. 数控控制:立式加工中心采用数控控制系统,通过计算机对加工程序进行编程,控制刀具的运动轨迹和加工过程中的各项参数。
数控控制系统具有高精度、高效率、易于调整和操作的特点,能够实现复杂加工任务的精确控制。
立式加工中心通过上述原理,能够有效地完成各种零件的加工工艺,提高加工效率和加工质量,广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等行业。
立式加工中心
立式加工中心立式加工中心是一种常见的数控机床,也被称为立式数控铣床。
它的工作原理是通过在工作台上固定工件,然后使用旋转刀具在工件上进行铣削、钻孔、镗孔和螺纹加工等操作。
立式加工中心通常用于加工平面、曲面和复杂形状的工件。
立式加工中心的主要组成部分包括机床主体、主轴、刀库、工作台、控制系统和润滑系统。
机床主体是立式加工中心的基础结构,承载着各个组件的定位和固定。
主轴是立式加工中心的核心部件,负责传动刀具的旋转,拥有较高的转速和扭矩。
刀库是用来存放刀具的装置,一般配备多个刀位,可以实现刀具的自动换装。
工作台是安放工件的平台,具有可调节和固定的功能,使工件能够在加工过程中保持稳定的位置。
控制系统是立式加工中心的智能核心,通过预先编程的程序指令,实现自动化和精确的加工过程。
润滑系统用于给机床各个部件提供润滑和冷却,保证机床的正常运行。
立式加工中心的操作过程是先通过CAD(计算机辅助设计)软件将产品的三维模型转换成二维的加工程序,然后通过CAM(计算机辅助制造)软件进行程序优化,最后将优化后的程序上传到控制系统中。
控制系统通过指令控制主轴和工作台的运动,实现对工件的精确加工。
操作人员只需要进行简单的设置和监控工作,不需要直接干涉加工过程。
立式加工中心具有许多优点。
首先,由于刀库具备自动换刀功能,可实现多种不同的加工操作,提高了加工的灵活性和效率。
其次,立式加工中心具有较高的加工精度和加工质量,能够进行高精度的定位和磨削。
此外,立式加工中心还具有较高的自动化水平,能够实现连续加工和无人化操作,大大减少了人工成本。
在工业生产中,立式加工中心广泛应用于航空航天、汽车、电子、模具、医疗器械等行业。
例如,在航空航天领域,立式加工中心可以用来加工飞机发动机部件、导弹和卫星零部件等。
在汽车行业,立式加工中心可以用来加工汽车发动机、底盘和车身零部件等。
在电子领域,立式加工中心可以用来加工电子元器件、PCB板和电路板等。
在模具行业,立式加工中心可以用来加工塑料模具、金属模具和模具配件等。
立式数控加工中心的进给系统和主轴系统分析
立式数控加工中心的进给系统和主轴系统分析立式数控加工中心是一种常用于金属加工的先进设备,可以实现高效、精确的加工过程。
其中,进给系统和主轴系统是立式数控加工中心的两个核心部分。
本文将对立式数控加工中心的进给系统和主轴系统进行详细的分析和解释。
进给系统是立式数控加工中心的关键部件之一,在加工过程中负责控制工件的运动速度和位置。
它由进给电机、进给螺杆、导轨、伺服系统等组成。
进给电机通过传动装置将动力传递给进给螺杆,通过螺杆的旋转实现工件在三个坐标轴上的移动。
而导轨则起到支撑和导向工件的作用。
进给系统的主要功能是实现加工过程中工件的精确定位和运动控制。
通过在电脑数控系统中设定加工程序,可以精确控制进给系统的运动速度、加速度和位置,实现复杂零件的加工。
进给系统的精度和可靠性对加工质量和效率起着重要的影响。
因此,在设计和选择进给系统时,需要考虑其精度、刚性、稳定性等因素。
与进给系统相比,主轴系统在立式数控加工中心中的作用更为重要。
主轴系统是控制刀具转速和切削参数的关键部件,直接影响加工效果和加工质量。
主轴系统由主轴电机、主轴轴承、主轴传动装置等组成。
主轴电机是主轴系统的动力源,通常采用交流伺服电机或直流伺服电机。
它通过传动装置将动力传输给主轴轴承,进而带动刀具转动。
主轴轴承是主轴系统的核心部件,它承受着高速旋转和切削载荷。
因此,主轴轴承需要具备高刚度、高精度、高转速等特点,以确保刀具的稳定运转和加工质量。
主轴传动装置的设计也非常重要,它可以采用直接驱动或传统的皮带传动方式。
直接驱动主轴系统具有传动效率高、动态响应速度快等优点,适用于高速精密加工。
而皮带传动方式则具有结构简单、维护方便等优势,适用于一般加工需求。
除了运转稳定性之外,主轴系统还需要具备快速的切削速度和灵活的切削能力。
通过电脑数控系统对主轴电机的转速进行调控,实现不同工件的精确加工。
同时,主轴系统还应具备冷却装置,以保持刀具和工件的适宜温度,提高切削质量和加工效率。
立式数控加工中心的螺纹加工技术
立式数控加工中心的螺纹加工技术随着制造业的不断发展,数控加工中心成为了提高生产效率和产品质量的重要设备。
在数控加工中心中,螺纹加工技术是一项至关重要的工艺,用于制造各种机械零件和工件。
本文将详细介绍立式数控加工中心的螺纹加工技术,包括加工方法、工具选择、工艺参数和注意事项等。
一、加工方法1. 内螺纹加工内螺纹加工是指在孔内加工螺纹的过程。
对于立式数控加工中心而言,内螺纹加工可采用螺纹攻丝法或镗床攻丝法。
螺纹攻丝法是将螺纹刀具(如攻丝刀)放置在主轴上,通过相对运动将刀具切削和塑性变形材料,从而形成螺纹。
镗床攻丝法则是在孔内使用带有螺纹的拉刀具,通过旋转和进给的组合运动,将螺纹拉伸并切削材料。
2. 外螺纹加工外螺纹加工是指在外圆柱面加工螺纹。
对于立式数控加工中心而言,外螺纹加工常使用刀具和螺纹滚压法。
刀具法是将螺纹刀具(如切削刀具、螺纹铣刀)放置在主轴上,通过相对运动切削和塑性变形材料,从而形成螺纹。
螺纹滚压法则是将螺纹滚压刀具转动在工件表面,通过滚压的方式塑性变形和切削材料,形成螺纹。
二、工具选择选择适当的刀具对于螺纹加工的质量和效率至关重要。
在立式数控加工中心中,几种常见的刀具用于螺纹加工,包括螺纹攻丝刀、螺纹铣刀、螺纹切削刀具和螺纹滚压刀具。
具体选择哪一种刀具取决于加工工件的形状、尺寸和材料。
对于内螺纹加工,螺纹攻丝刀是常用的工具,可用于加工不同内径和螺距的螺纹。
螺纹铣刀和螺纹切削刀具适用于加工工件较大,或需要进行多次切削的情况。
对于外螺纹加工,螺纹铣刀和螺纹切削刀具也是常用的工具,既可以用于粗加工,也可以用于精加工。
而螺纹滚压刀具则适用于高效生产、螺纹加工重复性好和加工表面质量要求较高的情况。
三、工艺参数在进行螺纹加工时,合理设置加工参数也是关键。
以下是一些常用的工艺参数:1. 主轴转速:主轴转速的选择依赖于工件材料、刀具材料和加工要求等因素。
较低的主轴转速可提高切削稳定性,减少刀具磨损;而较高的主轴转速可加快加工速度。
大森16i系统配用立卧一体加工中心实现箱体一次性加工
F Z I 轴
2基本参数及说 明
( 1 ) 图 1中 , 、z 。 、z 2 轴用 伺 服 电机 : MHME 4 0 2 G C H/ 另配 驱 动器 A S 2 8 ;额 定 功 率 : 4 . 0 k W ;额 定扭 矩 :2 2 N・ M;最 大扭矩 :4 4 N・ M;
摘要 :D A S E NI 6 i 系统配在立 卧一体加 中心 B H 1 8 1 0 上 ,实现一套系统可控制一体立式加工 中心和卧式加工 中心对箱体一次装
夹完成加工功能 。
关键词 :立式加工中心 ;卧式加工 中心 ;控制 系统 ;工作过程
中图分类号 :T G 6 5 9 文献标识码 : ’B 文章 编号 :1 0 0 9—9 4 9 2( 2 0 1 3 ) 0 9—0 1 2 5—0 2
XU Zo n g — hu a ( Da l i a n Da s e n C NC C o . ,L t d,Da l i a nl 1 6 0 2 2 ,Ch i n a )
Abs t r a c t :S e t t i n g t h e DAS EN 1 6 i s y s t e m o n v e r t i c a l a n d h o r i z o n t a l i n t e g r a t i o n p r o c e s s c e n t e r BH 1 8 1 0 c a n r e a l i z e c o nt r o l l i n g v e r t i c l a a n d h o r i z o n t a l i n t e g r a t i o n p r o c e s s i n o n e s y s t e m.a n d c l a mp i n g t h e b o x a t t h e s a me t i me . Ke y wo r d s :v e ti r c l a p r o c e s s c e n t e r ;h o r i z o n t a l p r o c e s s c e n t e r ;c o n t r o l s y s t e m ;wo r k i n g p r o c e d ur e
请简述数控立式加工中心的工作原理
请简述数控立式加工中心的工作原理数控立式加工中心是一种高效、精确的加工设备,它采用计算机数控技术,实现对工件进行立式加工。
下面将从工作原理、组成结构和加工过程三个方面进行详细介绍。
一、工作原理数控立式加工中心的工作原理主要包括计算机控制系统、驱动系统和工作台三个方面。
计算机控制系统负责接收和处理加工程序,将其转换为机床运动指令。
驱动系统根据指令控制各个轴向的运动,实现工件在空间中的定位和加工工艺。
工作台则固定工件,使其能够在加工过程中保持稳定。
二、组成结构数控立式加工中心的组成结构主要包括机床主体、工作台、主轴和刀库。
机床主体是整个设备的支撑部分,包括床身、立柱和横梁。
工作台则是用于固定工件的平台,可以根据需要进行旋转、倾斜等运动。
主轴是加工中心的核心部件,负责驱动刀具进行切削加工。
刀库则用于存放不同类型的刀具,方便根据加工需要进行更换。
三、加工过程数控立式加工中心的加工过程主要包括工件装夹、刀具选择、工艺参数设置、加工程序编写和加工过程监控等步骤。
首先,将待加工的工件装夹在工作台上,并进行固定。
然后,根据工件的形状和加工要求选择合适的刀具,并将其安装在主轴上。
接下来,根据加工要求设置合适的切削速度、进给速度和切削深度等工艺参数。
然后,根据工艺要求编写加工程序,并将其输入到计算机控制系统中。
最后,启动机床,监控加工过程,确保加工精度和工件质量。
数控立式加工中心通过计算机控制系统、驱动系统和工作台等组成部分,实现对工件的立式加工。
其工作原理是通过计算机控制系统接收和处理加工程序,驱动系统控制各个轴向的运动,工作台固定工件,并通过主轴驱动刀具进行切削加工。
加工过程包括工件装夹、刀具选择、工艺参数设置、加工程序编写和加工过程监控等步骤。
数控立式加工中心的应用广泛,可以用于各种金属、塑料等材料的加工,具有高效、精确的特点,为工业生产提供了重要的支持。
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一、单项选择题1.世界上第一台数控机床是在( )国研制成功的。
A.日本 B.美国C.英国 D.德国2.数控机床进给系统中采用齿轮副时,如果不采用消隙措施,将会(A.增加驱动功率 B.降低传动效率C.增加摩擦力 D-造成反向间隙3.测量与反馈装置的作用是为了( )。
A.提高机床的安全性 B.提高机床的使用寿命C.提高机床的精度 D.提高机床的灵活性4.按照运动轨迹控制分类,加工中心属于( )。
A.点位控制B.轮廓控制C.直线控制 D.远程控制5.液压和气动装置在数控车床中不能用于( )。
A.交流伺服电机的控制 B.尾架套筒的顶出和退回 C。
主轴高低速的换挡 D.卡盘的夹紧与放松6.( )属于数控机床的辅助装置。
A.润滑装置 B.伺服电机C.立柱 D.床身7.( )不是数控机床的使用特点。
A.精度高 B.工人劳动强度高C.柔性高 D.设备投资高8.数控机床的故障按故障内容分类,可分为( )和电气故障两大类。
A.随机性故障 B.系统故障C.可恢复性故障 D.机械故障9.与数控机床的基本使用条件不符的是( )。
A.无需保护接地 B.地基牢靠,有隔震措施C.稳定的供电电源,有抗干扰措施 D.保证一定的环境温度和湿度10.数控机床几何精度检查时首先应该进行( )。
A.连续空运行试验B.安装水平的检查与调整 C.数控系统功能试验 D.连续切削试验11.数控机床在高速和重负荷条件下工作,机床( )的变形会直接或间接地引起刀具和工件之间的相对位移,从而引起工件的加工误差。
立式加工中心刀库的原理
立式加工中心刀库的原理立式加工中心刀库是用于自动存放和更换加工中心刀具的设备。
它通过预设的程序和控制系统实现对刀具的自动更换和管理,提高加工中心的生产效率和机床利用率。
立式加工中心刀库的原理主要包括刀具的存放、刀具的捕获、刀具的校正和刀具的更换等几个关键步骤。
下面将对这几个步骤进行详细介绍。
首先是刀具的存放。
立式加工中心刀库内设有一定数量的垂直摆动式刀位,每个刀位可以容纳一个刀具。
刀具安装在刀位上时,需要确保刀具的标准尺寸与刀位的匹配。
在刀库的后部,通常有一个刀具自动上升系统,可以实现对刀具的垂直、水平和角度的精确定位。
其次是刀具的捕获。
刀具的捕获是指将需要更换的刀具从刀库中取出并送往加工中心主轴。
这一过程通常由自动机械手或刀具换刀装置完成。
机械手或换刀装置会根据加工程序的需求,自动识别刀具编号和类型,并从刀库中选取相应的刀具。
再次是刀具的校正。
刀具校正是指将新取出的刀具精确定位到加工中心主轴上,并进行校正操作。
校正操作可以包括刀具长度和半径的测量、对刀具进行补偿,确保加工中心在加工过程中能够准确地控制刀具的位置和切削量。
校正操作通常由加工中心的数控系统和测量装置完成。
最后是刀具的更换。
在加工过程中,当一个刀具失效或需要更换时,刀具库会自动选择合适的刀具进行更换,以保持加工质量和效率。
在更换刀具的过程中,需要保证刀具的定位和校正的准确性,避免刀具损坏和加工误差的发生。
换刀完成后,新的刀具会被放回到刀库中,以备下次使用。
立式加工中心刀库的原理主要依赖于数控技术和自动化控制系统。
通过设定刀具库的参数和程序,可以实现对刀具的快速、准确、自动的管理和更换。
这种自动化的刀具管理系统可以大大提高加工中心的生产效率和机床利用率,减少人工操作的错误和疏忽,提高工作环境的安全性和稳定性。
总之,立式加工中心刀库的原理是通过刀具的存放、捕获、校正和更换等步骤,实现对刀具的自动管理和更换。
这一原理依赖于数控技术和自动化控制系统,可以提高加工中心的生产效率和机床利用率,减少人力成本和加工误差,提高工作环境的安全性和稳定性。
国家开放大学电大专科《数控机床》单项选择题题库及答案(试卷号:2431)
国家开放大学电大专科《数控机床》单项选择题题库及答案(试卷号:2431)国家开放大学电大专科《数控机床》单项选择题题库及答案(试卷号:2431)盗传必究单项选择题1.数控机床进给系统采用齿轮传动副时,为了提高传动精度应该有消除( )措施。
A.齿轮轴向间隙B.齿顶间隙C.齿侧间隙D.齿根间隙2.电火花加工的局限性( )。
A.电火花加工属不接触加工B.易于实现加工过程自动化C.加工过程中没有宏观切削力D.只能用于加工金属等导电材料3.滚珠丝杠预紧的目的是( )。
A.增加阻尼比,提高抗振性B.提高运动平稳性C.消除轴向间隙和提高传动刚度D.加大摩擦力,使系统能自锁4.在下列特点中,( )不是数控机床主传动系统具有的特点。
A.转速高、功率大,B.变速范围窄C.主轴变换迅速可靠D.主轴组件的耐磨性高 5.( )工作速度快和工作频率高,对环境要求适应性好,装置结构简单,工作介质不污染环境。
A.气压装置B.机械装置C.液压装置D.以上答案都不对6.下列( )检验属于几何精度检验。
A.直线运动定位精度B.直线运动矢动量的测定C.X、Y、Z坐标轴的相互垂直度D.回转运动矢动量的测定7.立式数控铣床的主轴轴线( )于水平面,是数控铣床中最常见的一种布局形式,应用范围最广泛,其中以三轴联动铣床居多。
A.平行B.垂直C.倾斜D.以上都不是8.与数控机床的基本使用条件不符的是( )。
A.保证一定的环境温度和湿度B.地基牢靠,有隔震措施C.无需抗干扰措施D.保护接地。
9.数控机床安装测量与反馈装置的作用是为了( )。
A.提高机床的安全性B.提高机床的使用寿命C.提高机床的灵活性D-提高机床的定位精度10.加工中心最突出的特征是是设置有( )。
A.刀库B.自动排屑装置C.自动交换工作台D.主轴准停装置11.数控机床进给系统采用齿轮传动副时,为了提高传动精度应该有消隙( )措施。
A.齿轮轴向间隙B.齿顶间隙C.齿侧间隙D.齿根间隙12.图2立式加工中心采用的是( )刀库。
FANUC 0i—MD数控系统在H800立式加工中心改造中的应用
FANUC 0i—MD数控系统在H800立式加工中心改造中的应用描述0i-MD數控系统在H800立式加工中心改造中的應用,介绍设备的改造方案,数控系统的选型与配置,系统调试,刀库调试方法等。
标签:Oi-MD数控系统;αi伺服系统;PLC控制1 项目简介哈尔滨电机厂有限责任公司轻金分厂H800立式加工中心是从台湾永进机床厂购买的高精度数控设备。
原机床采用FANUC 0-M数控系统。
FANUC 0M数控系统集成度低,数控系统及电气元件严重老化,但是机床机械刚性好,所以为了恢复满足车间生产需要,我们决定对H800立式加工中心进行升级改造。
2 设备改造选型于配置及设计FANUC 0i-MD数控系统该系统源自于FANUC目前在国际市场上销售的高端CNC 30i/31i/32i系列,性能上比之前使用的0系列提高了许多,硬件上采用了更高速的CPU,提高了CNC的处理速度。
FANUC αi系列全数字伺服具备了软件技术和先进硬件相结合的HRV控制功能。
使伺服驱动性能平滑、平稳无振动;高速跟随指令的变化、跟随精度高。
数控系统具备AI现行控制,和纳米插补功能。
AI现行控制包括了,插补前直线型加/减速预读处理,自动拐角减速,按加速度箝制进给速度,按圆弧半径箝制进给速度,程序段重迭,提前前馈。
纳米插补是指对CNC的微米级别的读入指令进行1000倍的细化,使其达到了纳米级别,作为伺服的控制指令输出给进给驱动器,所以伺服的移动单位能够达到纳米级别。
通过FANUC先进功能的应用,极大地提高了机床的加工质量。
FANUC 0i-MD数控系统操作界面友好,可以选装操作向导(Manual Guide 0i)功能,ManualGuide0i功能中有丰富的固定加工循环,比如钻孔,形腔,铣槽,螺纹等功能。
3 电气的配置及调试采用FANUC 0i-MD系统替换原来的FANUC 0M系统,内置PMC、支持用户宏程序、多种固定加工功能、刚性攻丝、工件坐标系等功能。
立式数控加工中心的光学加工技术
立式数控加工中心的光学加工技术光学加工技术在立式数控加工中心中的应用随着科技的不断进步和日益增长的需求,光学加工技术在立式数控加工中心中的应用越来越重要。
光学加工技术是指利用激光或光束来加工材料的一种制造技术。
它不仅广泛应用于数码相机、手机摄影模块、微光红外监视器等先进光电子器件的制造中,同时也逐渐渗透到立式数控加工中心的领域中。
本文将重点介绍光学加工技术在立式数控加工中心中的应用领域、工艺特点以及发展前景。
首先,光学加工技术在立式数控加工中心中的应用领域非常广泛。
在现代制造业中,光学元件和光电子器件的制造是非常重要的环节。
例如,光纤通信中的光纤连接器、微光红外监视器中的红外透镜、激光束对准系统中的聚焦透镜等都需要采用光学加工技术进行加工。
这些光学加工的型面质量要求非常高,而立式数控加工中心能够提供高精度的切削和磨削功能,因此成为了这些光学元件的理想加工设备。
其次,光学加工技术在立式数控加工中心中具有独特的工艺特点。
传统的光学加工主要依赖于人工操作,工艺过程繁琐且效率低下。
而立式数控加工中心通过电脑控制,实现自动化的生产过程。
它不仅具备高精度、高效率的特点,而且能够实现复杂形状的加工。
在光学加工中,传统的抛光技术会导致产品的变形和杂质的产生,而利用立式数控加工中心的非接触切削和磨削技术可以最大程度地消除这些问题。
此外,数控加工中心还可以灵活调节工艺参数,满足不同材料和加工要求的光学元件的生产需求。
光学加工技术在立式数控加工中心中的应用前景十分广阔。
一方面,立式数控加工中心能够满足光学加工领域对于高精度、高效率的要求。
随着科技的发展,光学元件的制造越来越重要,对加工设备的要求也越来越高。
立式数控加工中心作为一种高精度的加工设备,满足了光学加工工艺的要求,有着广阔的市场前景。
另一方面,立式数控加工中心还具备自动化、灵活性强的特点,可以适应各类光学元件的加工需求。
未来,随着光学加工技术的不断发展和应用领域的扩大,立式数控加工中心的市场前景将更加广阔。
立式数控加工中心的加工工艺规划和优化策略
立式数控加工中心的加工工艺规划和优化策略立式数控加工中心是一种多功能的高精度加工设备,广泛应用于各行各业的制造领域。
在实际应用过程中,为了实现高效、精确和稳定的加工效果,需要进行加工工艺规划和优化策略的设计。
本文将从工艺规划和优化策略两个方面进行探讨,并提出相应的解决方案。
一、工艺规划1. 材料选择:根据加工零件的要求以及生产成本等考虑因素,选择适用的材料。
材料的选择应综合考虑硬度、韧性、热稳定性以及加工性能等因素。
2. 切削参数选择:通过实验和经验总结,选择合适的切削速度、进给速度和切削深度等切削参数。
切削参数的选择应根据材料性质、刀具性能和机床的稳定性等因素进行合理取舍。
3. 工艺路线规划:根据零件的形状、复杂度和加工要求等因素,设计合理的工艺路线。
工艺路线的规划应考虑能否实现一次装夹完成多个加工工序以及加工顺序的先后关系等因素。
二、优化策略1. 加工刀具优化:选择合适的刀具材料和刀具类型,并进行刀具的均衡布局和合理配备。
刀具的优化可以提高加工效率和降低加工成本。
2. 刀具路径优化:通过优化刀具路径,减少切削次数和切削长度,提高切削效率并降低切削力。
刀具路径的优化还可以减少卡铣和毛刺等缺陷的产生。
3. 加工参数优化:通过系统实验和分析,优化切削速度、进给速度和切削深度等参数,提高加工效率和加工质量。
三、加工工艺规划和优化策略的应用案例以立式数控加工中心加工汽车零部件为例,介绍加工工艺规划和优化策略的应用案例。
1. 工艺规划:根据汽车零部件的要求,选择适用的材料,并设计合理的工艺路线。
经过实验和经验总结,选择合适的切削参数。
2. 优化策略:通过优化刀具的布局和选择合适的刀具材料,提高刀具寿命和加工效率。
同时,优化刀具路径和加工参数,减少切削次数和提高加工质量。
四、存在的问题及解决方案在立式数控加工中心的加工过程中,可能会出现以下问题:1. 刀具磨损严重:解决方案是定期更换刀具,并且选择高品质的刀具材料。
立式加工中心工作原理
立式加工中心工作原理
立式加工中心是一种根据程序控制,在工件上进行多种工艺操作的机械设备。
它的工作原理如下:
1. 工件夹持:操作人员将待加工的工件固定在加工中心的工作台上,通常采用夹持装置或者夹具进行固定。
工作台可以在水平和垂直方向上进行移动和转动,以适应不同工艺操作的需求。
2. 刀具选择:根据加工的要求,选择合适的刀具进行操作。
不同的工艺操作需要使用不同形状和材质的刀具,以达到最佳加工效果。
3. 加工参数设置:根据工件的要求和刀具特性,设置加工参数。
包括切削速度、进给量、切削深度等。
合理的参数设置可以提高加工效率和加工质量。
4. 刀具路径规划:根据加工要求和参数设置,通过相应的软件程序,计算并规划出刀具的运动路径。
该路径需要考虑工件的几何形状、加工序列以及切削力等因素。
5. 加工操作:根据刀具路径规划,加工中心自动进行相应的切削操作。
加工中心的主轴驱动刀具进行旋转运动,同时工作台进行相应的移动和转动,以实现切削操作。
6. 检测和调整:加工过程中,操作人员可以通过不同的传感器和测量工具,对加工质量进行检测和调整。
如测量切削力、切削温度等。
7. 完成加工:经过一系列的加工操作,工件完成后,可以通过工作台上的夹持装置将其取下。
根据需要,还可以进行其他后续处理。
立式数控加工中心的加工精度和稳定性分析
立式数控加工中心的加工精度和稳定性分析随着现代制造业对精度要求的不断提高,立式数控加工中心作为一种高精度加工设备,受到了广泛的应用和关注。
本文将对立式数控加工中心的加工精度和稳定性进行深入分析,以帮助读者更好地理解和应用该技术。
一、加工精度分析1. 加工精度的定义和重要性加工精度是指加工件在满足设计要求的前提下,上下浮动的允许范围。
在立式数控加工中心中,加工精度是评判其工艺水平和设备性能的重要指标。
加工精度直接影响加工零件的质量和准确度,对于提高产品的使用寿命和装配精度具有至关重要的作用。
2. 影响加工精度的因素立式数控加工中心的加工精度受到许多因素的影响,主要包括以下几个方面:(1) 机床的结构与刚度:机床的稳定性和刚度决定了其在高速运动和重负荷下的抗振能力,直接影响到加工精度。
(2) 主轴系统:主轴系统的精度和稳定性对加工精度有直接影响。
主轴的转动精度和热变形对于高精度加工尤为重要。
(3) 导轨系统:导轨系统的精度直接影响到加工中心的定位精度和稳定性。
导轨系统的刚度和精度决定了加工中心的加工质量。
(4) 伺服系统:伺服系统负责机床的运动控制,对加工中心的定位精度和运动稳定性起着关键作用。
(5) 刀具磨损与刀具寿命:刀具的磨损会使得加工精度下降,因此刀具的寿命和磨损情况需要经常进行监控和维护。
3. 加工精度的检测和评估为了确保加工精度的稳定和可靠,需要对立式数控加工中心进行加工精度的检测和评估。
一般常用的方法有以下几种:(1) 摸测法:通过直接测量加工件和设定座标的差值,评估加工精度。
(2) 比对法:将加工件与已知精度的标准件进行比对,通过比对测试精度。
(3) 激光干涉法:利用激光干涉的原理,精确测量加工件的形状和尺寸。
以上方法可以通过各种精度检测工具和设备来实施,如测高仪、千分尺、三坐标测量机等。
二、稳定性分析1. 稳定性的概念和意义稳定性是指立式数控加工中心在加工过程中的表现稳定性和抗干扰能力。
立式数控加工中心的刻线加工技术
立式数控加工中心的刻线加工技术立式数控加工中心是一种高效、精密的加工设备,广泛应用于制造业中。
在立式数控加工中心的刻线加工技术中,通过合理的工艺参数设置和切削工具的选择,可以实现高质量的刻线加工。
本文将介绍立式数控加工中心的刻线加工技术的原理、工艺参数设置和切削工具选择等内容。
刻线加工是指在材料表面上切割出特定形状的线条。
在立式数控加工中心中,刻线加工是通过刀具在工件上进行直线或曲线运动实现的。
在刻线加工过程中,需要考虑工艺参数的选择和切削工具的使用。
首先要考虑的是工艺参数的选择。
工艺参数包括主轴转速、进给速度和切削深度等。
主轴转速是指主轴每分钟旋转的圈数,它决定了切削速度。
在刻线加工中,主轴转速要根据材料的硬度和切削工具的材质来确定。
一般来说,对于硬度较高的材料,主轴转速应该较低,而对于硬度较低的材料,主轴转速可以适当提高。
进给速度是指工件或刀具每分钟移动的距离,它决定了加工效率。
在刻线加工中,进给速度要根据切削质量要求和切削工具的性能来确定。
一般来说,切削质量要求高的情况下,进给速度应该较低,而切削质量要求低的情况下,进给速度可以适当提高。
切削深度是指每次切削时刀具与工件接触的深度,它决定了加工精度。
在刻线加工中,切削深度要根据工件的要求和刀具的性能来确定。
一般来说,加工精度要求高的情况下,切削深度应该较低,而加工精度要求低的情况下,切削深度可以适当增加。
其次要考虑的是切削工具的选择。
切削工具的选择包括切削刀片类型、刀具材质和刀具几何形状等。
切削刀片类型有单刃刀片和多刃刀片两种。
单刃刀片适用于切削精度要求高的场合,多刃刀片适用于切削效率要求高的场合。
刀具材质常见的有高速钢、硬质合金、陶瓷和涂层刀具等。
高速钢刀具适用于切削材料的硬度较低的场合,硬质合金刀具适用于切削材料的硬度较高的场合,陶瓷刀具适用于高温切削材料的场合,涂层刀具适用于切削材料的表面粗糙度要求高的场合。
刀具几何形状包括刃状、球状和锥状等。
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【参评论文】
在立式加工中心上实现
α°辐板面上孔倒角的分析及改进
万莲翠
太原轨道交通装备有限责任公司
在立式加工中心上实现α°辐板面上孔倒角的分析及改进
万莲翠
太原轨道交通装备有限责任公司
摘要:从程序及在实际加工中分析斜面上孔的倒角量不均的原因,且随着角度的增大而越明显,为了提高车轮加工效率,本文利用圆柱曲面与圆锥曲面的交线建立刀具轨迹,从而实现在立式加工中心上加工α°辐板面上孔的倒角。
关键词:车轮倒角立式加工中心曲线刀具轨迹圆柱面圆锥面
Abstract: from the procedure and analysis of slope in the actual processing of unequal amount of chamfer hole, and the more obvious with the increase of Angle, in order to improve the efficiency of the wheel processing, this paper, by using the intersection of a cylindrical surface and conical surface establishes the tool path, so as to realize the Hole chamfering of αdge on the surface of the plate in vertical machining center .
Keywords: Wheel chamfering,Vertical machining center,Curve,Tool path, Cylinder surface,Conical surface
1.问题提出及分析
目前,工艺上将机车车轮孔的加工定在立式加工中心上进行。
SS6B车轮观察孔φ80mm两侧倒角均为C2,因内侧面为5°斜面,所以采用三轴联动螺旋铣(1/4),但在螺旋起点及终点出现了倒角量不均的现象,由此分析这种现象会随着斜面角度的增大而越明显。
在HXD3车轮试制过程中,内侧面10°斜面上孔的倒角同样采用螺旋铣,出现了最高和最低处加工不上的情况,针对此种现象若将倒角工序调整到组装一组砂轮打磨,因车轮成批加工效率不高;采用数控自动编程,程序将冗长而繁琐,不宜修改和检查。
寻找更合适斜面上孔倒角的加工方法是必须的。
2.图形数学分析
如下图1所示,参数:
⑴斜面角度α(和毂孔端面的角度)
⑵斜面距离毂孔端面距离:b
⑶工艺孔距离毂孔中心的距离:L
⑷工艺孔半径:r
从数学角度分析,α斜线围绕毂孔中心线旋转(360°)形成圆锥曲线,工艺孔(r)围绕本身的中心线(距离毂孔中心距离L)旋转(360°)形成半径为r的圆柱曲面。
两曲面在高度h上存在相交线,建立曲面图形如下图2所示:
图2
经过分析,圆锥曲面与圆柱曲面的交线即为刀具轨迹。
曲线的刀具轨迹生成是实现加工的关键环节,它是根据所选用的加工机床、刀具、走刀方式以及加工余量等工艺方法进行刀位计算并生成加工运动轨迹。
刀具轨迹的生成能力直接决定数控编程系统的功能及所生成加工程序的质量。
高质量的数控加工程序除应保证编程精度和避免干涉外,同时应满足通用性好、加工时间短、编程效率高、代码量小等。
3.刀具轨迹方程
3.1以两曲面的交线为刀具的加工轨迹实现斜面上孔的倒角
斜线方程:z= -tgα*x﹢t(t=b) ①
圆柱面方程:(x-L)²﹢y²=r²②
轴线方程:x=L ③
圆锥面方程(斜线绕Z轴旋转形成的圆锥曲面方程):
z=±tgα×sqrt(x²﹢y²) ④
联立圆柱面曲线方程②和圆锥曲面方程④求解即为相交曲线,亦为刀具加工中心轨迹。
=(z-b) ²/(tg²α*2*L)﹢L/2-r²/(2*L) ⑤相交曲线方程:x
z
y
=±sqrt[r²-(x-L) ²] ⑥
z
3.2参数求解
求母线y=0 时的两个端点,即相交曲线的最高点和最低点。
=±sqrt[r²-(x-L) ²]=0 ⑦
y
z
解得;Xd1=r+L;Xd2=-r+L ⑧
即Z最高点和最低点(Xd1,0,Zd1)、(Xd2,0,Zd2)
将Xd1和Xd2分别代入式⑤或式①,可求Zd1和Zd2
4.程式方程
#1=Xd1;
#2= Xd2;
#3=Zd1;
#4=Zd2;
#5=b;(有正负号)
#6=L(有正负号)
#7=r; (无正负号)
#8=α;(与X向成锐角)
#9=tan[#8];
#10=k;(刀具Z向进刀值,具有正负向要求)
#11=d;(刀补半径)
#19=p;(Z向递减值,有正负方向)
G54G90G80G40;
T1M06;
G00X0Y0Z100;
M03S1000;
X[#6];
#2=#7+#6;
#1=[-1]*#7+#6;(L的正负使#1及#2具有正负号,符合程式要求)
#3=#9*#2;
#4=#9*#1;(但#3及#4只是程式的Z值,不符合程式要求,需要处理)#3=ABS[#3]*[-1];
#4=ABS[#4]*[-1];(赋予程式坐标要求)
X[#6];(圆柱面中心处)
Z[#4+#10];
N10
G01G42X[#1+10]Y[-10]F200;
G02X[#1]Y0R10F70;
#14=#4;
N20
#14=#14+#19;
#15=2*#6*#9*#9;
#16=#6/2;
#17=2*#6;
#18=#7*#7/[#17];
#12=[#14-#6]*[#14-#6]/[#15]+[#16]-[#18];(Xz)
#20=[#12-#16]*[ #12-#16];
#13=sqrt[#7*#7-#20];(Yz)
G01X[#12]Y[#13]Z[#14]F40;
IF[#14]GT[#3]GOTO20;
N30
#14=#3;
#12=[#14-#6]*[#14-#6]/[#15]+[#16]-[#18];(Xd)
#20=[#12-#16]*[ #12-#16];
#13=sqrt[#7*#7-#20];(Yd)
G01X[#12]Y[#13]Z[#14]F40;
N40
#14=#14+#19*[-1];
#15=2*#6*#9*#9;
#16=#6/2;
#17=2*#6;
#18=#7*#7/[#17];
#12=[#14-#6]*[#14-#6]/[#15]+[#16]-[#18];(Xz)
#20=[#12-#16]*[ #12-#16];
#13=sqrt[#7*#7-#20];(Yz)
G01X[#12]Y[#13]Z[#14]F40;
IF[#14]LT[#3]GOTO40;
N50;
#14=#4;
#12=[#14-#6]*[#14-#6]/[#15]+[#16]-[#18];(Xd)
#20=[#12-#16]*[ #12-#16];
#13=sqrt[#7*#7-#20];(Yd)
N60
G02X[#1+10]Y10R10F70;
G00Z50;
X0Y0;
M03S30;
M05;
M02;
程式说明:(1)此程序只适用于法拉克18i系统;
(2)当加工多个孔时,将以上程序作为子程序,利用坐标旋转功能即可。
5.加工刀具轨迹调试及调整
工件加工程序改变,就必须按照首件加工的规定执行。
对HXD3车轮φ64mm侧面为10°斜面R5倒角加工进行首件试制为例。
整体硬质合金圆弧铣刀:31500-MEGA(R5)
刀具参数:D=16mm,R=5mm;
工件编程原点:毂孔中心;
装夹方式及位置:轮缘踏面处三爪120°夹紧;
1.已知程式参数:L=325mm,r=32mm,b=-25.113mm,α=10°
2.程式在机床上模拟:轨迹正确
3.工件实际加工:给出刀补半径值(8)及刀补Z向走刀深度(-
4.9)并计入:轨迹完全正确,加工参数合理,加工量均匀,粗糙度及加工形状完全符合图纸要求。
同样的,以SS6B车轮φ80mm内侧面为5°斜面C2倒角时给出刀补半径值(5)及刀补Z向走刀深度(-2)并计入(工件编程原点、装夹方式及位置均不变,45°倒角刀:ITC45/10-16R-40),加工轨迹正确,加工量均匀。
6.结束语
根据几何原理,求出圆柱曲面与圆锥曲面的交线方程,利用刀具加工轨迹原理建立了刀具中心轨迹,通过改变设定的参数即可求解不同角度上孔的倒角(如SS6B、HXD3),程序上做到了简单、方便、通用。
这对于分析复杂曲线的特点与求解有很大的帮助。