数控铣削工艺与编程操作第一章课件.ppt

1、第一节数控机床概述第二节数控铣床(加工中心)的组成和技术指标第三节数控铣床(加工中心)简介第一章数控铣床(加工中心)简介第一节数控机床概述一、数控机床的产生与发展二、我国数控机床的概况三、数控机床的发展趋势三、数控机床的发展趋势1.高速加工技术发展迅速2.精密加工技术有所突破3.技术集成和技术复合趋势明显4.数字控制技术进入了智能化的新阶段5.极端制造拓展新的技术领域第二节数控铣床(加工中心)的组成和技术指标一、数控铣床(加工中心)的组成二、主要技术指标一、数控铣床(加工中心)的组成图1-1数控铣床的组成一、数控铣床(加工中心)的组成1.控制介质2.人机交互设备3.计算机数控(CNC)装置4.

2、进给伺服驱动系统5.主轴驱动系统6.辅助控制装置7.可编程控制器8.反馈系统9.自适应控制10.机床主体3.计算机数控(CNC)装置图1-2数控装置4.进给伺服驱动系统图1-3步进电动机图1-4交流伺服电动机二、主要技术指标1.尺寸参数2.运动参数3.动力参数4.精度参数5.其他参数第三节数控铣床(加工中心)简介一、数控铣床的功能特点二、数控铣床的分类三、加工中心的功能特点四、加工中心的分类五、加工中心刀库六、加工中心的换刀方式【思考与练习】一、数控铣床的功能特点1.点位控制功能2.连续控制功能3.刀具半径补偿功能4.刀具长度补偿功能5.固定循环加工功能6.子程序功能二、数控铣床的分类1.立式

3、数控铣床2.卧式数控铣床3.立、卧两用数控铣床1.立式数控铣床图1-5立式数控铣床图1-6龙门式数控铣床2.卧式数控铣床图1-7卧式数控铣床3.立、卧两用数控铣床图1-8立、卧两用数控铣床四、加工中心的分类1.按加工中心布局方式分类2.按换刀形式分类3.按加工中心的功用分类4.按数控系统分类5.按精度分类1.按加工中心布局方式分类(1)立式加工中心立式加工中心(图1-9)指主轴轴线为垂直设置的加工中心。(2)卧式加工中心卧式加工中心(图1-10)指主轴轴线为水平设置的加工中心。图1-9立式加工中心图1-10卧式加工中心图1-11龙门式加工中心(3)龙门式加工中心龙门加工中心形状与龙门铣床相似，

4、如图1-11所示，主轴多为垂直设置，带有自动换刀装置及可更换的主轴头附件，数控装置的软件功能也较齐全，能够一机多用，适用于大型或形状复杂的工件，如航天工业及大型汽轮机上某些零件的加工。1.按加工中心布局方式分类(4)万能加工中心(复合加工中心)具有立式和卧式加工中心的功能，工件一次装夹后能完成除安装面外的所有侧面和顶面(五个面)的加工，也叫五面加工中心。图1-12数控回转工作台图1-13数控回转工作台工作示意图2.按换刀形式分类(1)带刀库、机械手的加工中心加工中心的换刀装置(ATC)由刀库和机械手组成，机械手完成换刀工作，这是加工中心采用最普遍的形式。(2)无机械手的加工中心(图1-14)加

5、工中心的换刀通过刀库和主轴箱的配合动作来完成，刀库中刀具存放位置方向与主轴装刀方向一致。(3)转塔刀库式加工中心(图1-15)小型立式加工中心一般采用转塔刀库形式，主要以孔加工为主。图1-14无机械手的加工中心图1-15转塔刀库式加工中心3.按加工中心的功用分类(1)镗铣加工中心主要用于镗削、铣削、钻孔、扩孔及攻螺纹等工序，适用于加工箱体类及型面复杂、工序集中的零件。(2)钻削加工中心主要用于钻孔，也可进行小面积的端铣。(3)车削加工中心除用于加工轴类零件外，还进行铣(如铣六角)、钻(如钻横向孔)等工序。五、加工中心刀库1.盘式刀库2.链式刀库3.箱式刀库4.刀库的容量1.盘式刀库图1-16盘

6、式刀库图1-17盘式放射状刀库图1-18斗笠式刀库2.链式刀库图1-19单链环链式刀库3.箱式刀库(1)固定型箱式刀库固定型箱式刀库如图1-20所示，刀具分几排直线排列，由纵、横向移动的取刀机械手完成选刀动作，将选取的刀具送到固定位置的换刀刀座上，由换刀机械手交换刀具。图1-20固定型箱式刀库1刀座2刀具固定板架3取刀机械手横向滑座4取刀机械手纵向导轨5换刀位置刀座6换刀机械手(2)非固定型箱式刀库可换主轴箱的加工中心刀库由多个刀匣(箱)组成，每个刀匣可从刀库中提出进行选刀。六、加工中心的换刀方式1.无机械手换刀2.机械手换刀3.更换主轴换刀4.更换主轴箱换刀1.无机械手换刀1)当加工工步结束

7、后执行换刀指令，主轴实现准停，主轴箱沿Y轴上升。图1-21XH754型卧式加工中心及其换刀过程2)主轴箱上升到极限位置，被更换刀具的刀杆进入刀库空刀位，即被刀具定位卡爪钳住，与此同时，主轴内刀杆自动夹紧装置放松刀具，如图1-21b所示。3)刀库伸出，从主轴锥孔中将刀具拔出，如图1-21c所示。4)刀库转动，按照程序指令要求将选好的刀具转到最下面的位置，同时，压缩空气将主轴锥孔吹净，如图1-21d所示。5)刀库退回，同时将新刀具插入主轴锥孔，主轴内的夹紧装置将刀杆拉紧，如图所示。6)主轴下降到加工位置后起动，开始下一步的加工，如图1-21f所示。2.机械手换刀图1-22换刀分解动作示意图1刀库2液压缸3主轴4机械手1)抓刀爪伸出，抓住刀库上的待换刀具，刀库刀座上的锁板拉开，如图1-22a所示。2)机械手带着待换刀具绕竖直轴逆时针方向转90，与主轴轴线平行，另一个抓刀爪抓住主轴上的刀具，主轴将刀杆松开，如图1-22b所示。3)机械手前移，将刀具从主轴锥孔内拔出，如图1-22c所示。4)机械手绕自身水平轴转180，将两把刀具交换位置，如图1-22d所示。2.机械手换刀5)机械手后退，将新刀具装入主轴，主轴将刀具锁住，如图1-22e所示。6)抓刀爪缩回，松开主轴上的刀具。第一节数控铣床(加工中心)加工工艺概述第二节铣削方式与加工方法的选择第三节加工路线的拟订第四节切削用量的选择