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1、目的與目標(biāo)目的與目標(biāo) CNC CNC 數(shù)數(shù)控加工控加工歷歷史和史和發(fā)發(fā)展展趨勢(shì)簡(jiǎn)趨勢(shì)簡(jiǎn)介介 CNC CNC 數(shù)數(shù)控加工工控加工工藝簡(jiǎn)藝簡(jiǎn)介介 零件的零件的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)工工藝藝性性 金屬去除率概念培訓(xùn)領(lǐng)域CNC 加工歷史和發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介2.制造業(yè)的發(fā)展需求制造業(yè)的發(fā)展需求 產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜,改型頻繁,提出產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜,改型頻繁,提出高性能、高精度和高自動(dòng)化要求高性能、高精度和高自動(dòng)化要求一. .產(chǎn)生背景1傳統(tǒng)機(jī)床的不足人工操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大,難以提高生產(chǎn)效率人為誤差,難以保證質(zhì)量難以加工復(fù)雜形狀的零件不利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化CNC 加工歷史和發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介1國(guó)外 19301930年,數(shù)控專利 1948
2、1948年,數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的萌芽 美國(guó)帕森斯公司和麻省理工學(xué)院) 19681968年,柔性制造系統(tǒng)19741974年,采用微處理器(CNC)(CNC) 19901990年,采用基于工業(yè)PCPC的 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)二產(chǎn)生與發(fā)展歷程2國(guó)內(nèi) 2020世紀(jì)9090年代末,華中數(shù)控自主 開(kāi)發(fā)出基于PC-NCPC-NC的HNCHNC數(shù)控系統(tǒng)CNC 加工歷史和發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介二產(chǎn)生與發(fā)展歷程第五代:微處理器數(shù)控(1974年)第四代:小型機(jī)數(shù)控(1967年)第三代:集成電路式(1965年)第二代:晶體管分立元件式(1959年)第一代:電子管、繼電器式(1952年) 硬、軟件數(shù)控軟件數(shù)控硬件數(shù)控.知名數(shù)控系統(tǒng) 日本FA
3、NUC德國(guó)西門(mén)子SIEMENS 日本三菱MITSUBISHI 西班牙發(fā)格(FAGOR) 華中數(shù)控系統(tǒng) 廣州數(shù)控系統(tǒng) 國(guó)內(nèi)知名: 3數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展CNC 加工歷史和發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介三數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)高速、高效加工高速、高效加工高精密、超精密加工高精密、超精密加工高可靠性高可靠性工序復(fù)合化和復(fù)合加工工序復(fù)合化和復(fù)合加工智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化并聯(lián)機(jī)床技術(shù)并聯(lián)機(jī)床技術(shù)CNC 加工歷史和發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介數(shù)控機(jī)床的基本概念l數(shù)控(Numerical Control,NC) 數(shù)控是采用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的方法,即硬件數(shù)控。l計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)Comp
4、uter Numerical Control CNC 以計(jì)算機(jī)為控制核心的數(shù)字控制系統(tǒng),即軟件數(shù)控。 CNC 加工歷史和發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介數(shù)控機(jī)床的基本概念l數(shù)控機(jī)床(Numerical Control Machine Tools) 是采用數(shù)字控制技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制的一類機(jī)床。它是數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。 數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測(cè)量裝置和機(jī)床本體組成。CNC 加工歷史和發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)加工精度高加工精度高生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高減輕勞動(dòng)強(qiáng)度減輕勞動(dòng)強(qiáng)度改善勞動(dòng)條件改善勞動(dòng)條件有利于生產(chǎn)管理有利于生產(chǎn)管理CNC 加工歷史和發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介生產(chǎn)效率提高CNC 加
5、工歷史和發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)介數(shù)控機(jī)床分類按聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分,n2軸聯(lián)動(dòng)(平面曲線)n3軸聯(lián)動(dòng)(空間曲面,球頭刀)n4軸聯(lián)動(dòng)(空間曲面)n5軸聯(lián)動(dòng)及6軸聯(lián)動(dòng)(空間曲面) 。聯(lián)動(dòng)軸數(shù)越多數(shù)控系統(tǒng)的控制算法就越復(fù)雜。ABCNC 加工工藝簡(jiǎn)介數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 CNC 數(shù)控加工工藝簡(jiǎn)介數(shù)控機(jī)床之所以能夠加工一些幾何形狀復(fù)雜的零件,就是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的坐數(shù)控機(jī)床之所以能夠加工一些幾何形狀復(fù)雜的零件,就是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸能夠聯(lián)動(dòng),編程人員在編寫(xiě)標(biāo)軸能夠聯(lián)動(dòng),編程人員在編寫(xiě)NCNC程序時(shí),使用規(guī)定的程序時(shí),使用規(guī)定的NCNC代碼體系,只給出代碼體系,只給出聯(lián)動(dòng)軸的起終點(diǎn)坐標(biāo)及插補(bǔ)速度等的代碼,而完成聯(lián)動(dòng)軸在起終
6、點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)聯(lián)動(dòng)軸的起終點(diǎn)坐標(biāo)及插補(bǔ)速度等的代碼,而完成聯(lián)動(dòng)軸在起終點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)過(guò)程參數(shù)要由過(guò)程參數(shù)要由NCNC自動(dòng)求出自動(dòng)求出CNC 加工工藝簡(jiǎn)介CNC 數(shù)控加工工藝簡(jiǎn)介CNC 加工工藝簡(jiǎn)介CNC 加工工藝簡(jiǎn)介CNC 加工工藝簡(jiǎn)介 智能CAD把工程數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)及其專家系統(tǒng)、擬人化用戶接口管理系統(tǒng)集于一體。 CNC 加工工藝簡(jiǎn)介20如何應(yīng)用如何應(yīng)用4切削參數(shù)、方法等故障排除故障排除5糾正措施和解決方案刀具選擇刀具選擇選擇刀具類型3機(jī)床參數(shù)機(jī)床類型機(jī)床類型2分析零件分析零件工序和方法的類型工件材料和數(shù)量1CNC 加工工藝簡(jiǎn)介CNC 數(shù)控加工工藝簡(jiǎn)介n選擇定位基準(zhǔn)n確定定位夾緊方法n安排
7、加工順序n確定工序的集中和分散一般需要提出幾個(gè)方案進(jìn)行分析比較,選取最優(yōu)方案CNC 加工工藝簡(jiǎn)介基準(zhǔn)重合原則選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)?;鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則自為基準(zhǔn)原則互為基準(zhǔn)原則采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面。上盡可能多的表面。選擇加工表面本身作為定位基選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。準(zhǔn)。工件上兩個(gè)相互位置要求很高工件上兩個(gè)相互位置要求很高的表面加工時(shí),互相作的表面加工時(shí),互相作為基準(zhǔn)。為基準(zhǔn)。CNC 加工工藝簡(jiǎn)介CNC 加工工藝簡(jiǎn)介CNC 加工工藝簡(jiǎn)介n先粗后精 當(dāng)加工零件精度要求較高時(shí)都要經(jīng)過(guò)粗加工、半精加工、精加工。如果精度要求更高,
8、還包括光整加工幾個(gè)階段。 n基準(zhǔn)面先行原則 用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)先加工,任何零件的加工過(guò)程總是先對(duì)定位基準(zhǔn)進(jìn)行粗加工和精加工,n 先面后孔 對(duì)于箱體、支架等零件,平面尺寸輪廓較大,用平面定位比較穩(wěn)定,而孔的深度尺寸又是以平面為基準(zhǔn),故應(yīng)先加工平面,然后加工孔。 n 先內(nèi)后外 即先加工內(nèi)型腔,后加工外表面。n 先主后次 即先加工主要表面,然后加工次要表面。 CNC 加工工藝簡(jiǎn)介 對(duì)于單件小批? 應(yīng)該:工序集中 對(duì)于大量大批? 應(yīng)該:工序集中或工序分散 對(duì)于重型零件? 應(yīng)該:工序集中 對(duì)于剛性差、精度高的零件? 應(yīng)該:工序分散CNC 加工工藝簡(jiǎn)介 確定走刀路線和工步順序 切削用量的選擇 主軸轉(zhuǎn)速與切
9、削速度 編程 填寫(xiě)加工工序卡和工藝過(guò)程卡(b)(a)圖8-7ZXYOOYXZOYXZ(C)零件結(jié)構(gòu)的工藝性 零件結(jié)構(gòu)的工藝性是指這種結(jié)構(gòu)的零件加工的難易程度。 零件具有使用性和工藝性兩種性質(zhì)。 評(píng)價(jià)零件設(shè)計(jì)好壞不應(yīng)偏重使用性。 工藝性的好壞是相對(duì)的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,原來(lái)認(rèn)為工藝性差的零件可能不再難于加工零件結(jié)構(gòu)的工藝性為了使零件有較好的切削加工結(jié)構(gòu)工藝性,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為了使零件有較好的切削加工結(jié)構(gòu)工藝性,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)原則:考慮以下幾點(diǎn)原則: 1.應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù); 2.零件的結(jié)構(gòu)要素應(yīng)盡量統(tǒng)一; 3.應(yīng)考慮到零件的方便裝夾; 4.通孔比不通孔好、外表面比內(nèi)表面好加工、
10、平面比臺(tái)階面好、直孔比斜孔好加工、剛性好的好加工; 5.盡可能使需精密加工的面少,使要加工的表面積少; 6.為了方便零件的加工,可以考慮零件的合理拆分和組合; 7.在滿足使用要求的基礎(chǔ)上,盡量降低零件的加工精度和表面質(zhì)量要求; 8.零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與先進(jìn)加工方法相適應(yīng).銑削的金屬去除率參數(shù)含義 公制單位Dc ap 切削深度下的切削直徑mmfz進(jìn)給量/齒 mmvf工作臺(tái)進(jìn)給 mm/minzc有效齒數(shù) pcsAp切削深度 mmvc切削速度 m/minAe切削寬度 mmn主軸速度 rpmQ金屬去除率 cm3/minvfnfn =每轉(zhuǎn)進(jìn)給(mm/rev)銑削銑削vf = fzx n x zn 工作臺(tái)進(jìn)給(
11、mm/min)Q =金屬去除率Q (cm3/min)Dc ap x x n1000vc=切削速度vc (m/min)vc x 1000 x Dc apn =主軸速度(rpm)ap x ae x vf1000車(chē)削的金屬去除率車(chē)削車(chē)削參數(shù)含義公制單位Dm加工后直徑mmfn進(jìn)給量mm/rAp切削深度mmvc切削速度m/minn主軸速度rpmQ金屬去除率cm3/minQ = vc x ap x fn金屬去除率Q (cm3/min)Dm x x n1000vc=切削速度vc (m/min)vc x 1000 x Dmn =主軸速度(rpm)數(shù)控設(shè)備龍門(mén)數(shù)控銑床數(shù)數(shù)控控車(chē)車(chē)床床數(shù)控機(jī)床例圖數(shù)控機(jī)床例圖數(shù)數(shù)控控銑銑床床數(shù)控鉆床數(shù)控鉆床加工中心加工中心數(shù)控雕刻機(jī)床數(shù)控雕刻機(jī)床三座標(biāo)測(cè)量機(jī)三座標(biāo)測(cè)量機(jī)數(shù)控電火花成型機(jī)數(shù)控電火花成型機(jī)快速成型設(shè)備快速成型設(shè)備數(shù)控彎管機(jī)數(shù)控彎管機(jī)數(shù)控卷簧機(jī)數(shù)控卷簧機(jī)Q & A感謝您的觀看。