机械制造基础 作者 张辛喜 十一、十二章.ppt

机械制造基础 图12-6　激光加工原理示意图 激光加工主要特点：①加工范围广。由于激光加工的功率密度是各种加工方法中最高的一种，几乎能加工任何金属和非金属材料，如高熔点材料、耐热合金、硬质合金、有机玻璃及陶瓷、宝石、金刚石等硬脆材料。②操作简便。激光加工不需要真空条件，可在各种环境中进行。③适合于精密加工。激光聚焦后的焦点直径小至几微米，形成极细的光束，可以加工深而小的微孔和窄缝。④无工具损耗。激光加工不需要加工工具，是非接触加工，工件不受明显的切削力，可对刚性差的薄壁零件进行加工。⑤加工速度快，效率高，可减少热扩散带来的热变形。⑥可控性好，易于实现加工自动化。⑦激光加工装置小巧简单，维修方便。 五、激光加工 1.数控加工技术是满足多品种、小批量、复杂型面零件加工的质量和实现加工自动化的一种先进制造技术。2.数控加工具有加工精度高、加工质量稳定可靠、能完成复杂曲面的加工和生产效率高的特点，它还具有较强的适应性和较高的经济效益，有利于生产管理的现代化。3.数字程序控制控机床(简称数控机床)一般由以下六大部分组成：数控系统；伺服单元、驱动装置和测量装置；控制面板；控制介质和输入、输出设备；PLC、机床I／O电路和装置；机床本体等。 4.计算机数控系统(简称CNC系统)是数控机床的核心，接收机床加工所需的各种信息，并将加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，同时进行相应的运算、处理，然后发出控制命令，使刀具实现相对运动，完成零件加工过程。5.在数控机床上加工零件，首先要进行程序编制，将零件的加工顺序、工件与刀具相对运动轨迹的尺寸数据、工艺参数以及辅助操作等加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定的格式编写成加工程序单，并将程序单的信息通过控制介质输入到数控装置，由数控装置控制机床进行自动加工。 6.特种加工是利用电能、光能、电化学能、声能等，通过某种介质以熔融、蒸发、腐蚀、溶解等物理、化学过程除去工件上多余材料，而不是通过工具以机械力对工件进行加工的。7.电火花加工是在一定绝缘性能的液体介质中，通过工具电极和工件电极之间的脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的一种特种加工方法，主要有电火花穿孔加工、电火花型腔加工和电火花线切割加工三种工艺方法，目前广泛用于模具制造行业。8.电火花线切割加工没有成形工具电极，降低了制造工具电极的费用。 2.数控加工过程 1)根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数及相关数据。2)用规定的格式及程序代码编写零件加工程序，可人工编写，也可由自动编程软件直接生成程序文件。3)程序输入。4)程序调试，加工准备操作阶段。5)运行程序，完成零件加工。 图12-1　数控加工过程流程图 三、数控机床的分类、特点及应用 1.分类(1)按运动轨迹分类　它可分为点位控制数控机床、点位直线控制数控机床和轮廓控制数控机床。(2)按控制方式分类　它可分为开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床。(3)按数控装置类型分类　它可分为硬件式数控机床(NC)和计算机数控机床(CNC)。 (4)按工艺用途分类　按机床加工特性或完成的主要加工工序来分，主要有数控车床(含车削中心)、数控铣床(含铣削中心)、数控镗床、以铣镗为主的加工中心、数控磨床(含磨削中心)、数控钻床(含钻削中心)、数控拉床、数控刨床、数控切断机床、数控齿轮加工机床及电火花加工机床(含电火花加工中心)等。 2.特点及应用 (1)加工精度较高　数控机床是高度综合的机电一体化产品，是由精密机械和自动化控制系统组成的。 (2)加工质量稳定可靠　由于数控机床本身具有很高的重复定位精度，又是按所编程序自动完成加工的，消除了操作者各种人为误差，提高了同批工件加工尺寸的一致性，使加工质量稳定，产品合格率高。(3)能完成复杂曲面的加工　一些由复杂曲线、曲面形成的机械零件，用常规工艺方法和手工操作难以加工甚至无法完成，而由数控机床采用多坐标轴联动即可轻松实现。(4)生产效率高　数控机床可以采用较大的切削用量，有效地节省了机动时间。 (5)较强的适应性　数控机床按照被加工零件的数控程序来进行自动化加工，当加工对象改变时，只要改变数控程序，不必使用靠模、样板等专用工艺装备，这有利于缩短生产准备周期，促进产品的更新换代。(6)较高的经济效益　数控机床(特别是加工中心)大多采用工序集中，一机多用，在一次装夹的情况下，几乎可以完成零件的全部加工。(7)有利于生产管理的现代化　利用数控机床加工，可预先准确计算加工工时，所使用的工具、夹具、刀具可进行规范化、现代化管理。 四、数控加工工艺特点及数控编程概述 1.数控加工工艺特点 (1)数控加工工艺内容和要求更加详细明确　进行数控加工时，数控机床是接受数控系统的指令，完成各种运动来实