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2017年5月19日

常用工程材料加工工藝特點(diǎn)(鑄鐵切削加工特性)

鑄鐵是含碳量大于2. 11%的鐵碳合金。由于鑄鐵成本低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造和切削加工性能良好，且具有很高的耐磨減摩性、消振性以及較低的缺口敏感性等，因此目前仍是機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的重要材料之一。鑄鐵的組織形態(tài)為金屬基體加游離態(tài)石墨。由于石墨的強(qiáng)度很低，與鋼相比幾乎接近為零，因此可將鑄鐵看作是布滿孔洞的鋼。石墨的存在降低了鑄鐵的塑性，在切削加工時(shí)可形成易斷的崩碎切屑，且石墨在切削過(guò)程中還可起到潤(rùn)滑作用。因此，與具有相同基體顯微組織的碳鋼相比，切削力小，功率消耗低，刀具磨損率低，可以實(shí)現(xiàn)高的金屬切除率。但另一方面，切削鑄鐵時(shí)產(chǎn)生的細(xì)小切屑進(jìn)人縫隙后容易對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面造成研磨損壞> 切削時(shí)從石墨處開(kāi)始的不規(guī)則斷裂往往會(huì)深人到已加工表面以下> 加工后表面石墨的脫落則會(huì)影響已加工表面粗糙度；切削鑄鐵時(shí)形成不連續(xù)的崩碎切屑，使切屑與刀具前面的接觸長(zhǎng)度非常短，造成切削力、切削熱集中在刃區(qū)（在靠近切削刃的后刀面上溫度最高）。盡管切削鑄鐵時(shí)單位面積切削力和切削溫度比切削鋼要低，但刃區(qū)仍有很髙的壓力和溫度，這是切削加工鑄鐵等脆性材料需注意的一個(gè)問(wèn)題。鑄鐵的種類(lèi)不同，切削加工性也不同。灰鑄鐵中碳以片狀石墨存在，石墨含量高，具有良好的切削加工性。白口鑄鐵大多數(shù)碳與鐵化合成滲碳體，既硬又脆.切削加工性差.可鍛鑄鐵含團(tuán)絮狀的石墨，切削時(shí)切屑是帶狀的，具有中等的切削加工性。球墨鑄鐵中的碳以球狀石墨結(jié)晶形式存在，其切削性能與灰鑄鐵一樣。冷硬鑄鐵是一種抗磨鑄鐵，它是在澆鑄鑄鐵時(shí)通過(guò)加快鑄鐵表層冷卻速度（激冷），使表層獲得白口鑄鐵組織，達(dá)到高硬度、高耐磨性；而中心部分冷卻速度慢，形成灰口鑄鐵組織，具有韌性好和強(qiáng)度高的力學(xué)性能。冷硬鑄鐵的含碳量為2.8%?3.8%，含硅 fi為0.3%?0.8%，還可以加人不同的合金元素，以及選擇適宜的冷卻速度，來(lái)調(diào)整白口組織層的深度和硬度。冷硬鑄鐵可分為普通冷硬鑄鐵、鎳鉻冷硬鑄鐵、高鉻白口鐵和鉻礬白口鐵等，冷硬鑄鐵硬度極高，脆性很大，單位切削力很大（可達(dá)3.4GPa，是灰鑄鐵HT200的3 倍），且切屑呈崩碎狀，刀與切屑接觸長(zhǎng)度很短，切削力和切削熱集中在切削刃附近，容易使刀具產(chǎn)生磨損和破損。

2017年5月19日

數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收

一般分兩個(gè)階段進(jìn)行驗(yàn)收。　　1．預(yù)驗(yàn)收　　目的是為了檢查、驗(yàn)證機(jī)床能否滿足用戶的加工質(zhì)量及生產(chǎn)率，檢查供應(yīng)商提供的資料、備件。供應(yīng)商只有在機(jī)床通過(guò)正常運(yùn)行試切并經(jīng)檢驗(yàn)生產(chǎn)合格加工件后，才能進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收。　　2．最終驗(yàn)收　　根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定合格證上所提供的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，驗(yàn)收工作分以下幾步：　　（1）開(kāi)箱檢驗(yàn)；　　（2）外觀檢查；　　（3）機(jī)床性能及精工功能的驗(yàn)收；　　（4）精工機(jī)床精度的驗(yàn)收（包括位置精度和工作精度）。　　在驗(yàn)收機(jī)床幾何精度時(shí)，在機(jī)床精調(diào)后一次完成，不允許調(diào)整一項(xiàng)檢測(cè)一項(xiàng)。位置精度檢驗(yàn)要依據(jù)相應(yīng)的精度驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。機(jī)床的工作精度是一項(xiàng)綜合精度，它不僅反映機(jī)床的幾何精度和位置精度，同時(shí)還包括試件的材料、環(huán)境溫度、刀具性能以及切削條件等各種因素造成的誤差。　　在驗(yàn)收精工機(jī)床時(shí)，加強(qiáng)對(duì)以上幾方面的檢驗(yàn)對(duì)設(shè)備管理工作非常有益，并可減少不必要損失。

2017年5月19日

加工中心多坐標(biāo)銑削加工刀具軌跡生成

削加工刀具軌跡生成相關(guān)內(nèi)容概述多坐標(biāo)精工銑削的加工對(duì)象，多坐標(biāo)精工銑削加工可以解決任何復(fù)雜曲面零件的加工問(wèn)題。根據(jù)零件的形狀特征進(jìn)行分類(lèi)，可以歸納為如下幾種加工對(duì)象（或加工特征）：多坐標(biāo)點(diǎn)位加工、空間曲線加工、曲面區(qū)域加工、組合曲面加工、曲面交線區(qū)域加工、曲面間過(guò)渡區(qū)域加工、裁剪曲面加工、復(fù)雜多曲面加工、曲面型腔加工、曲面通道加工。刀具軌跡生成方法 —種較好的刀具軌跡生成方法，不僅應(yīng)該滿足計(jì)算速度快、占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存少的要求，更重要的是要滿足切削行距分布均勻、加工誤差小、走刀步長(zhǎng)分布合理、加工效率高等要求。目前，比較常用的刀具軌跡生成方法主要有如下幾種。參數(shù)線法——適用于曲面區(qū)域和組合曲面的加工編程。截平面法——適用于曲面區(qū)域、組合曲面、復(fù)雜多曲面和曲面型腔的加工編程。回轉(zhuǎn)截面法一適用于曲面區(qū)域、組合曲面、復(fù)雜多曲面和曲面型腔的加工編程。投影法一適用于有干涉面存在的復(fù)雜多曲面和曲面型腔的加工編程。三坐標(biāo)球形刀多面體曲面加工方法一適用于三角域曲面的加工編程。與刀具軌跡生成有關(guān)的幾個(gè)基本概念切觸點(diǎn)（cutting contact point)指刀具在加工過(guò)程中與被加工零件曲面的理論接觸點(diǎn)。對(duì)于曲面加工，不論采用什么刀具，從幾何學(xué)的角度來(lái)看，刀具與加工曲面的接觸關(guān) 系均為點(diǎn)接觸。切觸點(diǎn)曲線（cutting contact curve)指刀具在加工過(guò)程中由切觸點(diǎn)構(gòu)成的曲線。切觸點(diǎn)曲線是生成刀具軌跡的基本要素，既可以顯式地定義在加工曲面上，如曲面的等參數(shù)線、二曲面的交線等，也可以隱式定義.使其滿足一定約束條件，如約束刀具沿導(dǎo)動(dòng)線運(yùn) 動(dòng)，而導(dǎo)動(dòng)線的投影可以定義刀具在加工曲面上的切觸點(diǎn)，還可以定義刀具中心軌跡，切觸點(diǎn)曲線由刀具中心軌跡隱式定義。這就是說(shuō)，切觸點(diǎn)曲線可以是曲面上實(shí)在的曲線，也可以是對(duì)切觸點(diǎn)的約束條件所隱含的“虛擬”曲線。刀位點(diǎn)數(shù)據(jù)（cutter location data,簡(jiǎn)稱(chēng)為CLData) 指準(zhǔn)確確定刀具在加工過(guò)程中的每一位置所需的數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，刀具在工件坐標(biāo)系中的準(zhǔn)確位置可以用刀具中心點(diǎn)和刀軸矢量來(lái)進(jìn)行推述，其中刀具中心點(diǎn)可以是刀心點(diǎn)，也可以是刀尖點(diǎn)，視具體情況而定。刀具軌跡曲線指在加工過(guò)程中由刀位點(diǎn)構(gòu)成的曲線，曲線上的每一點(diǎn)包含一個(gè)刀軸矢量。刀具軌跡曲線一般由切觸點(diǎn)曲線定義刀具偏置計(jì)算得到，計(jì)算結(jié)果存放于刀位文件 (CLData file)之中。導(dǎo)動(dòng)規(guī)則指曲面上切觸點(diǎn)曲線的生成方法（如參數(shù)線法、截平面法）及一些有關(guān) 加工精度的參數(shù)，如步長(zhǎng)、行距、兩切削行間的殘余高度、曲面加工的盈余容差（out tol-96erance)和過(guò)切容差（inner tolerance)等。刀具偏置（tool offset)指由切觸點(diǎn)生成刀位點(diǎn)的計(jì)算過(guò)程。4.曲面加工刀具軌跡生成計(jì)算過(guò)程由以上定義，可以將曲面加工刀具軌跡的計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)略地表述為：給出一張或多張待加工曲面（零件面），按導(dǎo)動(dòng)規(guī)則約束生成切觸點(diǎn)曲線，由切觸點(diǎn)曲線按某種刀具偏置計(jì)算方法生成刀具軌跡曲線。由于-?般的精工系統(tǒng)有線性、圓弧等少數(shù)幾種插補(bǔ)功能，所以一般需將切觸點(diǎn)曲線和刀具軌跡曲線按點(diǎn)串方式給出，并保證加工精度。在個(gè)別情況下也有例外，如用球形刀三坐標(biāo)加工比較光順的曲面時(shí)，可以直接根據(jù)曲面計(jì)算得到其等距面，刀具軌跡曲線完全由等距面確定。這時(shí)切觸點(diǎn)曲線的定義和刀具偏置計(jì)算融合在等距面的構(gòu)造過(guò)程中，導(dǎo)動(dòng)規(guī)則約束了等距面的離散，即刀位點(diǎn)的生成過(guò)程。(二）多坐標(biāo)銑削加工刀具軌跡生成1.參數(shù)線軌跡生成法曲面參數(shù)線加工方法是多坐標(biāo)精工加工中生成刀具軌跡的主要方法，特點(diǎn)是切削行沿曲面的參數(shù)線分布，即切削行沿u線或v線分布，適用于網(wǎng)格比較規(guī)整的參數(shù)曲面的加工。基于曲面參數(shù)線加工的刀具軌跡計(jì)算方法的基本思想是利用Bezier曲線曲面的細(xì)分特性，將加工表面沿參數(shù)線方向進(jìn)行細(xì)分，生成的點(diǎn)位作為加工時(shí)刀具與曲面的切觸點(diǎn)。因此，曲面參數(shù)線加工方法也稱(chēng)為Bezier曲線離散算法。Bezier曲線離散算法按照離散方式可分為四叉離散算法和二叉離散算法。由于前者占用的存儲(chǔ)空間大，因此在刀具軌跡的計(jì)算中一般采用二叉離散算法。在加工中，刀具的運(yùn)動(dòng)分為切削行的走刀和切削行的進(jìn)給兩種運(yùn)動(dòng)。刀具沿切削行走刀所覆蓋的一個(gè)帶狀曲面區(qū)域，稱(chēng)為加工帶。二叉離散過(guò)程首先沿切削行的行進(jìn)給方向?qū)η孢M(jìn)行離散，得到加工帶，然后在加工帶上沿走刀方向?qū)庸нM(jìn)行離散，得到切削行。二叉離散算法要求確定一個(gè)參數(shù)線方向?yàn)樽叩斗较颍俣閡參數(shù)曲線方向，相應(yīng)的另一參數(shù)曲線v方向即為切削行的行進(jìn)給方向，然后根據(jù)允許的殘余高度計(jì)算加工帶的寬度；并以此為基礎(chǔ)，根據(jù)v參數(shù)曲線的弧長(zhǎng)計(jì)算刀具沿v參數(shù)曲線的走刀次數(shù)（即加工帶的數(shù) 量）；加工帶在v參數(shù)曲線方向上按等參數(shù)步長(zhǎng)（或局部按等參數(shù)步長(zhǎng)）分布。球形刀與環(huán) 行刀加工帶寬的計(jì)算方法不同。基于參數(shù)線加工的刀具軌跡計(jì)算方法有多種，比較成熟的有等參數(shù)步長(zhǎng)法、參數(shù)篩選法、局部等參數(shù)步長(zhǎng)法、參數(shù)線的差分箅法及參數(shù)線的對(duì)分箅法等，等參數(shù)步長(zhǎng)法最簡(jiǎn)單的曲線離散算法是等參數(shù)步長(zhǎng)法，即在整條參數(shù)線上按等參數(shù)步長(zhǎng)計(jì)算點(diǎn)位。參數(shù)步長(zhǎng)和曲面加工誤差沒(méi)有一定關(guān)系，為了滿足加工精度，通常步長(zhǎng)的取值偏于保守且憑經(jīng)驗(yàn)。這樣計(jì)算的點(diǎn)位信息比較多。由于點(diǎn)位信息按等參數(shù)步長(zhǎng)計(jì)算，沒(méi)有用曲面的曲率來(lái)估計(jì)步長(zhǎng)，因此，等參數(shù)步長(zhǎng)法沒(méi)有考慮曲面的局部平坦性。但這種方法計(jì)算簡(jiǎn)單，速度快，在刀位計(jì)算中常被采用。參數(shù)篩選法按等參數(shù)步長(zhǎng)法計(jì)算離散點(diǎn)列，步長(zhǎng)取值使離散點(diǎn)足夠密，然后按曲面的曲率半徑、加工誤差從離散點(diǎn)列中篩選出點(diǎn)位信息。參數(shù)篩選法克服了等參數(shù)步長(zhǎng)的缺點(diǎn)，但計(jì)算速度稍慢一些。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算的點(diǎn)位信息比較合理且具有一定的通用性。局部等參數(shù)步長(zhǎng)法在實(shí)際應(yīng)用中，也常采用局部等參數(shù)步長(zhǎng)離散算法：即加工帶在v參數(shù)曲線方向上按局部等參數(shù)步長(zhǎng)（曲面片內(nèi)）分布；在走刀路線上，走刀步長(zhǎng)根據(jù)容差進(jìn)行計(jì)算，方法是在每一段U參數(shù)曲線上，按******曲率估計(jì)步長(zhǎng)，然后按等參數(shù)步長(zhǎng)進(jìn)行離散。采用局部等參數(shù)步長(zhǎng)離散算法來(lái)求刀位點(diǎn)，不僅考慮了曲率的變化對(duì)走刀步長(zhǎng)的影響，而且計(jì)算方法也比較簡(jiǎn)單。參數(shù)線的差分算法對(duì)于走刀路線上的一批等參數(shù)步長(zhǎng)離散點(diǎn)的位置，采用向前差分方法將大大加快計(jì)算速度。其基本的步驟如下。求u線方程。計(jì)算插值點(diǎn)的差分公式。參數(shù)線的差分算法是效率較高的局部等參數(shù)步長(zhǎng)離散算法，在參數(shù)曲面加工的刀具軌跡計(jì)算中應(yīng)用較為廣泛。參數(shù)線的對(duì)分算法參數(shù)線的對(duì)分算法是曲線離散算法的一種，即在曲線離散算法中，在曲線段參數(shù)的中點(diǎn)將曲線離散一次，得到兩個(gè)曲線段。參數(shù)線的對(duì)分算法適用于刀具軌跡的局部加密（在刀具軌跡的交互編輯中可用到）。4.投影法（圖3-59)投影法加工的基本思想是使刀具沿一組事先定義好的導(dǎo)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)跟蹤待加工表面的形狀。導(dǎo)動(dòng)曲線在待加工表面上的投影一般為切 ?3"58 觸點(diǎn)軌跡，也可以是刀尖點(diǎn)軌跡。切觸點(diǎn)軌跡適合于曲面特征的加工，而對(duì)于有干涉面的場(chǎng)合，限制刀心點(diǎn)更為有效。由于待加工表面上每一點(diǎn)的法矢均不相同，因此限制切觸點(diǎn)軌跡不能保證刀尖軌跡落在投影方向上，所以限制刀尖容易控制刀具的準(zhǔn)確位置，可以保證在一些臨界位置和其他曲面不發(fā)生干涉。導(dǎo)動(dòng)曲線的定義依加工對(duì)象而定。對(duì)于曲面上要求精確成形的輪廓線，如曲面上的花紋、文字和圖形，可以事先將輪廓線投影到工作平面上作為導(dǎo)動(dòng)曲線。多個(gè)嵌套的內(nèi)環(huán)與一個(gè)外環(huán)曲線作為導(dǎo)動(dòng)曲線可用于限制曲面上的加工區(qū)域。對(duì)于曲面型腔的加工，便可采用平面型腔的加工方法：首先將型腔底面與邊界曲面和島嶼邊界曲面的交線投影到工作平面上，按平面型腔加工方法生成一組刀具軌跡，然后將該刀具軌跡投影到型腔曲面上，限制刀尖位置，便可生成曲面型腔型面的刀具軌跡。投影法加工以其靈活且易于控制等特點(diǎn)在現(xiàn)代CAD/CAM系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用，常用來(lái)處理其他方法難以取得滿意效果的組合曲面和曲面型腔的加工。

2017年5月19日

數(shù)控機(jī)床的主要特點(diǎn)

精工機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè)精工單元中完成，它是精工機(jī)床的大腦。與普通機(jī)床相比，精工機(jī)床有如下特點(diǎn)：1、對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)，適應(yīng)模具等產(chǎn)品單件生產(chǎn)的特點(diǎn)，為模具的制造提供了合適的加工方法；2、加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；3、可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；4、加工零件改變時(shí)，一般只需要更改精工程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；5、機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3~5倍）；6、機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；7、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。精工機(jī)床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼處理、傳遞信息，使用了計(jì)算機(jī)控制方法，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造及管理一體化奠定了基礎(chǔ)；8、對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高；9、可靠性高。精工機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比，具有以下一些特點(diǎn)。1、具有高度柔性在精工機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造，更換許多模具、夾具，不需要經(jīng)常重新調(diào)整機(jī)床。因此，精工機(jī)床適用于所加工的零件頻繁更換的場(chǎng)合，亦即適合單件，小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝裝備的費(fèi)用。2、加工精度高精工機(jī)床的加工精度一般可達(dá)0.05—0.1MM，精工機(jī)床是按數(shù)字信號(hào)形式控制的，精工裝置每輸出一脈沖信號(hào)，則機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一具脈沖當(dāng)量（一般為0.001MM），而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由精工裝置進(jìn)行曲補(bǔ)償，因此，精工機(jī)床定位精度比較高。3、加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。4、生產(chǎn)率高精工機(jī)床可有效地減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間，精工機(jī)床的主軸聲速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削。精工機(jī)床正進(jìn)入高速加工時(shí)代，精工機(jī)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位及高速切削加工，極大地提高了生產(chǎn)率。另外，與加工中心的刀庫(kù)配合使用，可實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行多道工序的連續(xù)加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)率。5、改善勞動(dòng)條件精工機(jī)床加工前是經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動(dòng)，機(jī)床就能有自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。操作者要做的只是程序的輸入、編輯、零件裝卸、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測(cè)、零件的檢驗(yàn)等工作，勞動(dòng)強(qiáng)度大降低，機(jī)床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是結(jié)合起來(lái)，既清潔，又安全。6、利用生產(chǎn)管理現(xiàn)代化精工機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計(jì)加工時(shí)間，對(duì)所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化，現(xiàn)代化管理，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，是現(xiàn)代化集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。

2017年5月19日

數(shù)控加工中心

精工加工中心是由機(jī)械設(shè)備與精工系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。精工加工中心是目前世界上產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣泛的精工機(jī)床之一。它的綜合加工能力較強(qiáng)，工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容，加工精度較高，就中等加工難度的批量工件，其效率是普通設(shè)備的5～10倍，特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工，對(duì)形狀較復(fù)雜，精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)更為適用。精工加工中心是一種功能較全的精工加工機(jī)床。它把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺(tái)設(shè)備上，使其具有多種工藝手段。加工中心設(shè)置有刀庫(kù)，刀庫(kù)中存放著不同數(shù)量的各種刀具或檢具，在加工過(guò)程中由程序自動(dòng)選用和更換。這是它與精工銑床、精工鏜床的主要區(qū)別。特別是對(duì)于必需采用工裝和專(zhuān)機(jī)設(shè)備來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量和效率的工件。這會(huì)為新產(chǎn)品的研制和改型換代節(jié)省大量的時(shí)間和費(fèi)用，從而使企業(yè)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。精工加工中心是一種帶有刀庫(kù)并能自動(dòng)更換刀具，對(duì)工件能夠在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行多種加工操作的精工機(jī)床。在加工中心上加工零件的特點(diǎn)是：被加工零件經(jīng)過(guò)一次裝夾后，精工系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同的工序自動(dòng)選擇和更換刀具；自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對(duì)工件各加工面自動(dòng)地進(jìn)行鉆孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自動(dòng)地完成多種工序，避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測(cè)量和機(jī)床的調(diào)整時(shí)間及工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時(shí)間，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。加工中心按主軸在空間的位置可分為立式加工中心與臥式加工中心。

2017年5月19日

數(shù)控機(jī)床的注意和日常維護(hù)

維護(hù)章程精工系統(tǒng)的維護(hù)1、嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度2、防止灰塵進(jìn)入精工裝置內(nèi)：漂浮的灰塵和金屬粉末容易引起元器件間絕緣電阻下降，從而出現(xiàn)故障甚至損壞元器件。3、定時(shí)清掃精工柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)4、經(jīng)常監(jiān)視精工系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓：電網(wǎng)電壓范圍在額定值的85%～110%。5、定期更換存儲(chǔ)器用電池6、精工系統(tǒng)長(zhǎng)期不用時(shí)的維護(hù)：經(jīng)常給精工系統(tǒng)通電或使精工機(jī)床運(yùn)行溫機(jī)程序。7、備用電路板的維護(hù)機(jī)械部件的維護(hù)機(jī)械部件的維護(hù)1、刀庫(kù)及換刀機(jī)械手的維護(hù)1）用手動(dòng)方式往刀庫(kù)上裝刀時(shí)，要保證裝到位，檢查刀座上的鎖緊是否可靠；2）嚴(yán)禁把超重、超長(zhǎng)的刀具裝入刀庫(kù)，防止機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞；3）采用順序選刀方式須注意刀具放置在刀庫(kù)上的順序是否正確。其他選刀方式也要注意所換刀具號(hào)是否與所需刀具一致，防止換錯(cuò)刀具導(dǎo)致事故發(fā)生；4）注意保持刀具刀柄和刀套的清潔；5）經(jīng)常檢查刀庫(kù)的回零位置是否正確，檢查機(jī)床主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置是否到位，并及時(shí)調(diào)整，否則不能完成換刀動(dòng)作；6）開(kāi)機(jī)時(shí)，應(yīng)先使刀庫(kù)和機(jī)械手空運(yùn)行，檢查各部分工作是否正常，特別是各行程開(kāi)關(guān)和電磁閥能否正常動(dòng)作。2、滾珠絲杠副的維護(hù)1）定期檢查、調(diào)整絲杠螺母副的軸向間隙，保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度；2）定期檢查絲杠支撐與床身的連接是否松動(dòng)以及支撐軸承是否損壞。如有以上問(wèn)題要及時(shí)緊固松動(dòng)部位，更換支撐軸承；3）采用潤(rùn)滑脂的滾珠絲杠，每半年清洗一次絲杠上的舊油脂，更換新油脂。用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的滾珠絲杠，每天機(jī)床工作前加油一次；4）注意避免硬質(zhì)灰塵或切屑進(jìn)入絲杠防護(hù)罩和工作過(guò)程中碰擊防護(hù)罩，防護(hù)裝置一有損壞要及時(shí)更換。3、主傳動(dòng)鏈的維護(hù)1）定期調(diào)整主軸驅(qū)動(dòng)帶的松緊程度；2）防止各種雜質(zhì)進(jìn)入油箱。每年更換一次潤(rùn)滑油；3）保持主軸與刀柄連接部位的清潔。需及時(shí)調(diào)整液壓缸和活塞的位移量；4）要及時(shí)調(diào)整配重。4、液壓系統(tǒng)維護(hù)1）定期過(guò)濾或更換油液；2）控制液壓系統(tǒng)中油液的溫度；3）防止液壓系統(tǒng)泄漏；4）定期檢查清洗油箱和管路；5）執(zhí)行日常點(diǎn)檢查制度。5、氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)1）清除壓縮空氣的雜質(zhì)和水分；2）檢查系統(tǒng)中油霧器的供油量；3）保持系統(tǒng)的密封性；4）注意調(diào)節(jié)工作壓力；5）清洗或更換氣動(dòng)元件、濾芯；使用注意1、精工機(jī)床的使用環(huán)境：對(duì)于精工機(jī)床最好使其置于有恒溫的環(huán)境和遠(yuǎn)離震動(dòng)較大的設(shè)備（如沖床）和有電磁干擾的設(shè)備；2、電源要求；3、精工機(jī)床應(yīng)有操作規(guī)程：進(jìn)行定期的維護(hù)、保養(yǎng)，出現(xiàn)故障注意記錄保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)等；4、精工機(jī)床不宜長(zhǎng)期封存，長(zhǎng)期會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)存系統(tǒng)故障，數(shù)據(jù)的丟失；5、注意培訓(xùn)和配備操作人員、維修人員及編程人員

2017年5月19日

數(shù)控機(jī)床的基本組成

精工機(jī)床的基本組成包括加工程序載體、精工裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床主體和其他輔助裝置。下面分別對(duì)各組成部分的基本工作原理進(jìn)行概要說(shuō)明。加工程序載體精工機(jī)床工作時(shí)，不需要工人直接去操作機(jī)床，要對(duì)精工機(jī)床進(jìn)行控制，必須編制加工程序。零件加工程序中，包括機(jī)床上刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、工藝參數(shù)（進(jìn)給量主軸轉(zhuǎn)速等）和輔助運(yùn)動(dòng)等。將零件加工程序用一定的格式和代碼，存儲(chǔ)在一種程序載體上，如穿孔紙帶、盒式磁帶、軟磁盤(pán)等，通過(guò)精工機(jī)床的輸入裝置，將程序信息輸入到CNC單元。機(jī)床主體機(jī)床主機(jī)是精工機(jī)床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺(tái)、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架及自動(dòng)換刀裝置等機(jī)械部件。它是在精工機(jī)床上自動(dòng)地完成各種切削加工的機(jī)械部分。與傳統(tǒng)的機(jī)床相比，精工機(jī)床主體具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1）采用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的機(jī)床新結(jié)構(gòu)。通常用提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜剛度、增加阻尼、調(diào)整結(jié)構(gòu)件質(zhì)量和固有頻率等方法來(lái)提高機(jī)床主機(jī)的剛度和抗震性，使機(jī)床主體能適應(yīng)精工機(jī)床連續(xù)自動(dòng)地進(jìn)行切削加工的需要。采取改善機(jī)床結(jié)構(gòu)布局、減少發(fā)熱、控制溫升及采用熱位移補(bǔ)償?shù)却胧蓽p少熱變形對(duì)機(jī)床主機(jī)的影響。2）廣泛采用高性能的主軸伺服驅(qū)動(dòng)和進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，使精工機(jī)床的傳動(dòng)鏈縮短，簡(jiǎn)化了機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。3）采用高傳動(dòng)效率、高精度、無(wú)間隙的傳動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)部件，如滾珠絲杠螺母副、塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。精工裝置精工裝置是精工機(jī)床的核心。現(xiàn)代精工裝置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，這種CNC裝置一般使用多個(gè)微處理器，以程序化的軟件形式實(shí)現(xiàn)精工功能，因此又稱(chēng)軟件精工（Software NC）。CNC系統(tǒng)是一種位置控制系統(tǒng)，它是根據(jù)輸入數(shù)據(jù)插補(bǔ)出理想的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后輸出到執(zhí)行部件加工出所需要的零件。因此，精工裝置主要由輸入、處理和輸出三個(gè)基本部分構(gòu)成。而所有這些工作都由計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)程序進(jìn)行合理地組織，使整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。1）輸入裝置：將精工指令輸入給精工裝置，根據(jù)程序載體的不同，相應(yīng)有不同的輸入裝置。主要有鍵盤(pán)輸入、磁盤(pán)輸入、CAD/CAM系統(tǒng)直接通信方式輸入和連接上級(jí)計(jì)算機(jī)的DNC（直接精工）輸入，現(xiàn)仍有不少系統(tǒng)還保留有光電閱讀機(jī)的紙帶輸入形式。（1）紙帶輸入方式。可用紙帶光電閱讀機(jī)讀入零件程序，直接控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)，也可以將紙帶內(nèi)容讀入存儲(chǔ)器，用存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的零件程序控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)。（2）MDI手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式。操作者可利用操作面板上的鍵盤(pán)輸入加工程序的指令，它適用于比較短的程序。在控制裝置編輯狀態(tài)（EDIT）下，用軟件輸入加工程序，并存入控制裝置的存儲(chǔ)器中，這種輸入方法可重復(fù)使用程序。一般手工編程均采用這種方法。在具有會(huì)話編程功能的精工裝置上，可按照顯示器上提示的問(wèn)題，選擇不同的菜單，用人機(jī)對(duì)話的方法，輸入有關(guān)的尺寸數(shù)字，就可自動(dòng)生成加工程序。（3）采用DNC直接精工輸入方式。把零件程序保存在上級(jí)計(jì)算機(jī)中，CNC系統(tǒng)一邊加工一邊接收來(lái)自計(jì)算機(jī)的后續(xù)程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜工件并直接生成零件程序的情況。2）信息處理：輸入裝置將加工信息傳給CNC單元，編譯成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的信息，由信息處理部分按照控制程序的規(guī)定，逐步存儲(chǔ)并進(jìn)行處理后，通過(guò)輸出單元發(fā)出位置和速度指令給伺服系統(tǒng)和主運(yùn)動(dòng)控制部分。CNC系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)包括：零件的輪廓信息（起點(diǎn)、終點(diǎn)、直線、圓弧等）、加工速度及其他輔助加工信息（如換刀、變速、冷卻液開(kāi)關(guān)等），數(shù)據(jù)處理的目的是完成插補(bǔ)運(yùn)算前的準(zhǔn)備工作。數(shù)據(jù)處理程序還包括刀具半徑補(bǔ)償、速度計(jì)算及輔助功能的處理等。3）輸出裝置：輸出裝置與伺服機(jī)構(gòu)相聯(lián)。輸出裝置根據(jù)控制器的命令接受運(yùn)算器的輸出脈沖，并把它送到各坐標(biāo)的伺服控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)功率放大，驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)，從而控制機(jī)床按規(guī)定要求運(yùn)動(dòng)。伺服與測(cè)量反饋系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)是精工機(jī)床的重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)精工機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統(tǒng)的作用是把接受來(lái)自精工裝置的指令信息，經(jīng)功率放大、整形處理后，轉(zhuǎn)換成機(jī)床執(zhí)行部件的直線位移或角位移運(yùn)動(dòng)。由于伺服系統(tǒng)是精工機(jī)床的最后環(huán)節(jié)，其性能將直接影響精工機(jī)床的精度和速度等技術(shù)指標(biāo)，因此，對(duì)精工機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，要求具有良好的快速反應(yīng)性能，準(zhǔn)確而靈敏地跟蹤精工裝置發(fā)出的數(shù)字指令信號(hào)，并能忠實(shí)地執(zhí)行來(lái)自精工裝置的指令，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)跟隨特性和靜態(tài)跟蹤精度。伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分。驅(qū)動(dòng)裝置由主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元和主軸伺服電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)組成。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)是常用的驅(qū)動(dòng)裝置。測(cè)量元件將精工機(jī)床各坐標(biāo)軸的實(shí)際位移值檢測(cè)出來(lái)并經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的精工裝置中，精工裝置對(duì)反饋回來(lái)的實(shí)際位移值與指令值進(jìn)行比較，并向伺服系統(tǒng)輸出達(dá)到設(shè)定值所需的位移量指令。精工機(jī)床輔助裝置輔助裝置是保證充分發(fā)揮精工機(jī)床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動(dòng)、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、潤(rùn)滑裝置，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和精工分度頭，防護(hù)，照明等各種輔助裝置。

2017年5月19日

加工中心的系統(tǒng)分類(lèi)

①冷卻系統(tǒng)。機(jī)床的冷卻系統(tǒng)是由冷卻泵、出水管、回水管、開(kāi)關(guān)及噴嘴等組成，冷卻泵安裝在機(jī)床底座的內(nèi)腔里，冷卻泵將切削液從底座內(nèi)儲(chǔ)液池打至出水管，然后經(jīng)噴嘴噴出，對(duì)切削區(qū)進(jìn)行冷卻。②潤(rùn)滑系統(tǒng)及方式。潤(rùn)滑系統(tǒng)是由手動(dòng)潤(rùn)捐油泵、分油器、節(jié)流閥、油管等組成。機(jī)床采用周期潤(rùn)滑方式，用手動(dòng)潤(rùn)滑油泵，通過(guò)分油器對(duì)主軸套筒、縱橫向?qū)к壖叭驖L珠絲桿進(jìn)行潤(rùn)滑，以提高機(jī)床的使用壽命。從數(shù)字控制技術(shù)特點(diǎn)看．由于效控機(jī)床采用了伺服電機(jī)，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)床執(zhí)行部件工作順序和運(yùn)動(dòng)位移的直接控制，傳統(tǒng)機(jī)床的變速箱結(jié)構(gòu)被取消或部分取消了，因而機(jī)械結(jié)構(gòu)也大大簡(jiǎn)化了。數(shù)字控制還要求機(jī)械系統(tǒng)有較高的傳動(dòng)剛度和無(wú)傳動(dòng)間隙，以確保控制指令的執(zhí)行和控制品質(zhì)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)．由于計(jì)算機(jī)水平和控制能力的不斷提高，同一臺(tái)機(jī)床上允許更多功能部件同時(shí)執(zhí)行所需要的各種輔助功能已成為可能，因而精工機(jī)床的機(jī)械結(jié)掏比傳統(tǒng)機(jī)床具有更高的集成化功能要求。從制造技術(shù)發(fā)展的要求看，隨著新材料和新工藝的出現(xiàn)，以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)低成本的要求，金屬切削加工正朝著切削速度和精度越來(lái)越高、生產(chǎn)效率越來(lái)越高和系統(tǒng)越來(lái)越可靠的方向發(fā)展。這就要求在傳統(tǒng)機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的精工機(jī)床精度更高．驅(qū)動(dòng)功率更太，機(jī)械機(jī)構(gòu)動(dòng)’靜、熱態(tài)剛度更好，工作更可靠，能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)同連續(xù)運(yùn)行和盡可能少的停機(jī)時(shí)間。典型精工銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由基礎(chǔ)件、主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)及其他機(jī)械功能附件等幾部分組成。