CNC立式加工中心裝置采用了微型計算機式微處理器,它靠執(zhí)行存儲軟件來實現(xiàn)很多功能。CNC裝置的功能通常分為兩類。一類是基本功能,如控制功能、插補功能、輔助功能(M代碼)、主軸速度功能、進給功能、刀具功能、準備功能(G代碼)、自診斷功能、第二輔助功能等;另一類是選擇功能,如固定循環(huán)功能、補償功能、通信功能、其他的準備功能(G代碼)、人機對話編程功能、圖形顯示功能等?;竟δ苁菙?shù)控系統(tǒng)必備的功能,選擇功能是供用戶根據(jù)立式加工中心特點和用途進行選擇的功能。不同類型、檔次的數(shù)控立式加工中心,其CNC裝置的功能有很大的不同,下面介紹一些主要功能。 ①控制功能控制功能是指數(shù)控系統(tǒng)能夠控制的,以及能夠同時控制的軸(坐標)的數(shù)量。一般加工中心都必須對三軸或三軸以上的軸(坐標)進行控制,同時控制軸數(shù)不低于兩軸(即兩軸聯(lián)動)。 ②主軸功能主軸功能也稱主軸轉(zhuǎn)速功能即S功能,它是用來指令機床主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)的功能。S功能用地址S及其后的數(shù)字來表示,目前有S2位和S4位之分。 ③準備功能(G代碼)準備功能也稱G功能(或G代碼),它是用來指令機床動作方式的功能。準備功能是用地址G及其后的數(shù)字來指令機床動作。 ④輔助功能輔助功能也稱M功能,它是用來指令機床輔助動作及狀態(tài)的功能。輔助功能是用地址M及其后面的數(shù)字來表示。 ⑤刀具功能刀具功能是用來選擇刀具的功能,它用地址T及其后面的數(shù)字表示。 ⑥進給功能進給功能是用來指令坐標軸的進給速度的功能,它用地址F及其后面的數(shù)字來表示。在ISO中規(guī)定有F1-F5位。 ⑦第二輔助功能第二輔助功能是用來指令工作臺進行分度的功能,用地址B及其后面的三位數(shù)字來表示。 ⑧插補功能CNC系統(tǒng)通過軟件進行插補。一般數(shù)控裝置都有直線和圓弧插補,高檔數(shù)控裝置還具有拋物線插補、螺旋線插補、極坐標插補、正弦插補等。 ⑨自診斷功能CNC立式加工中心裝置設置了各種診斷程序,在故障出現(xiàn)后可迅速查明故障類型及部位,減少故障停機時間。 ⑩固定循環(huán)功能在CNC立式加工中心裝置中,將一些典型的加工工序(如鉆孔、鍵孔、深孔鉆削等)預先編人程序并存儲在存儲器中,形成固定循環(huán)功能。 補償功能一是刀具長度、刀具半徑和刀尖圓弧的補償,這些功能可以補償?shù)毒吣p以便換刀時對準正確位置;二是工藝量的補償,包括坐標軸的反向間隙補償、進給傳動件的傳動誤差補償如絲杠螺距補償、進給齒條齒距誤差補償、機件的溫度變形補償?shù)取?通信功能CNC立式加工中心裝置通常具有RS232接口,有的還具備DNC接口,可用數(shù)據(jù)格式輸人,也可用二進制格式輸人,進行高速傳輸。有的CNC系統(tǒng)還可以與MAP(制造自動化協(xié)議)相連,接人通信網(wǎng)絡,適應FMS和CIMS的要求。 總之,CNC立式加工中心裝置的功能多種多樣,并且隨著技術的發(fā)展,功能越來越豐富。轉(zhuǎn)載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司:http://m.himslangfull.com/
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(如坐標磨床)采用氣體靜壓軸承;轉(zhuǎn)速達(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://m.himslangfull.com/
高速加工中心的工作性能主要取決于它的高速主軸單元、高速進給驅(qū)動系統(tǒng)、高速機床本體技術、高速刀具系統(tǒng)、高速控制系統(tǒng)以及高速加工測試技術等。 (1)高速主軸單元 由于高速加工時,機床主軸轉(zhuǎn)速達到每分鐘幾萬轉(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。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、響應速度快、可避免振動與噪聲等特點。高速主軸單元制造技術所涉及的關鍵技術有: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的研究;高速主軸系統(tǒng)的潤滑與冷卻技術研究等。 (2)高速加工進給系統(tǒng)制造技術 高速加工進給系統(tǒng)是高速加工機床的重要組成部分,不僅要求進給系統(tǒng)能達到很高的速度,而且由于在瞬時達到高速、瞬時準停等,還要求具有大的加減速度以及高的定位精度。高速進給單元技術包括進給伺服驅(qū)動技術、滾動元件技術、監(jiān)測單元技術以及防塵、防屑、降噪聲、冷卻潤滑等。所涉及的關鍵技術有高速位置環(huán)芯片的研制、高速精密交流伺服系統(tǒng)及電機的研究、直線伺服電機的設計與應用的研究、加減速控制技術的研究、高速進給系統(tǒng)的優(yōu)化設計技術、高速精密滾珠絲杠副及大導程滾珠絲杠副的研制、高精度導軌、新型導軌摩擦副的研究等。 (3)高速加工中心支承制造技術 高速加工中心要適應粗精加工、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格的要求。 高速加工中心支承制造技術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,它所涉及的關鍵技術主要有新型材料及結(jié)構(gòu)的支承構(gòu)件設計制造技術、快速刀具自動交換和快速工件裝夾自動交換技術,主軸和刀架總成后的動平衡技術。它們對評定高速加工技術的高速高效、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://m.himslangfull.com/
PC(“可編程邏輯控制器”Programmable Logic Controller)在數(shù)控加工中心上的應用 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)作相應的開關動作。 長期以來,這部分邏輯機能和開關控制一直是由“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計、制造和安裝,實際應用中,RLC存在一些難以克服的缺點。如:只能解決開關里的簡單邏輯運算,以及定時、計數(shù)等有限幾種功能控制,難以實現(xiàn)復雜的邏輯運算、算術運算、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。當加工中心受控對象較多,或控制動作順序較復雜時,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://m.himslangfull.com/
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白色、深藍色、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重。 (2)切削液散熱 切削液的應用有助于控制零件尺寸。 切斷、銳削、鉆孔工序需要大量供應切削液。 切削液應從一開始加人。 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://m.himslangfull.com/
機械加工工藝過程往往是比較復雜的。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點和不同的技術要求.需要采用不同的加工方法和加工設備.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、配備設備、安排工人、制訂生產(chǎn)計劃和進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://m.himslangfull.com/
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://m.himslangfull.com/
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的切削長度有關。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?shù)镀邢魅羞M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?shù)毒叩奈恢每拷行臅r。可獲得******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.進行面銑l付.刀具直徑應比切削寬度大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://m.himslangfull.com/
FANUC系統(tǒng)對加工中心多主軸控制有3種技術方案: 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)進行,而是通過P指令進行。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。各主軸還可應用不同的倍率進行控制。 結(jié)構(gòu)概略圖如圖3所示。 由于復合型機床用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進行控制,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標配的加工中心、車削中心功能外還應選購多主軸控制(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://m.himslangfull.com/