第11章 先进加工设备简介.ppt

THE END 　　 11.3.2 数控铣床 数控铣床用途很广泛，分有立式和卧式两种。 1．数控铣床的特点 数控铣床具有加工精度高、生产效率高、精度稳定性好、操作劳动强度低、用途广等特点，它能完成各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面、平面曲线和空间曲线等复杂型面的加工，适合于加工各种模具、凸轮、板类及箱体类的零件。 2．数控铣床的分类 数控铣床通常分为以下三类。 （1）数控立式铣床——其主轴垂直于水平面，它主要用于水平面内的型面加工，增加数控分度头后，可在圆柱表面上加工曲线沟槽。如图11.13所示为五坐标龙门式数控铣床。 （2）卧式数控铣床——与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于水平面，它主要用于垂直平面内和各种型面的加工。如图11.14所示为数控卧式镗铣床。 （3）立、卧两用数控铣床——既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，其使用更大，功能更强。目前数量正逐渐增多，加工对象和余地很大，给用户带来了很多方便，特别当生产批量小，品种较多，又需要立、卧两种方式加工时，买一台机床就全能解决。 图11.15表示一台立、卧两用数控铣床及主轴的两种使用状态。 　　 3． 数控铣床的结构特征 （1）数控铣床的主轴特征——数控铣床的主轴转动的开始与停止、主轴正反转与主轴变速等都可以按输入的程序自动执行。数控铣床的主轴套筒内一般都设有自动拉、退刀装置，能在数秒内完成装刀和卸刀，换刀比较方便，此外，多坐标数控铣床的主轴可以绕X轴、Y轴或Z轴作数控摆动，扩大了主轴自身的运动范围。 （2）控制机床运动的坐标特征——为了把工件上各种复杂的形状轮廓连续加工出来，必须控制刀具沿平面上设定的直线、圆弧或空间直线、圆弧轨迹运动等，因此，要求数控铣床的伺服驱动系统能在多坐标方向同时协调动作，并保持预定的相互关系。数控铣床能实现多坐标（三坐标、四坐标、五坐标）联动。 11.3.3 加工中心 加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。一般它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段，又由于工件经一次装夹后，能对两个以上的表面自动完成加工，并且有多种换刀或选刀功能及自动工作台交换装置，从而使生产效率和自动化程度大大提高。 加工中心为了加工出零件所需的形状，至少要有三个坐标运动，即由三个直线运动坐标X轴、Y轴、Z轴和三个转动坐标A轴、B 轴、C轴适当组合而成，多者能达到十几个运动坐标。其控制功能应最少两轴半联动，多的可实现五轴联动、六轴联动，可保证刀具按复杂的轨迹运动。 　 1．加工中心的特点 第一，在数控镗床或数控铣床的基础上增加自动换刀装置，使工件在一次装夹后，可以连续完成对工件表面自动进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工步的加工，工序高度集中； 第二，一般带有自动分度回转工件台或可自动转角度的主轴箱，从而使工件在一次装夹后，自动完成多个平面或多个角度位置的多工序加工； 第三，能自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助功能； 第四，如果带有自动交换工作台，工件在工作位置的工作台上进行加工的同时，另外的工件在装卸位置的工作台上进行装卸，不影响正常的加工工件。 2．加工中心的应用范围 （1）箱体类零件——一般是指具有一个以上孔系，内部有一定型腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件，特别是要用短镗刀杆，工件回转1800镗同一孔系的零件。如汽车的发动机缸体、变速箱体，机床的床头箱、主轴箱，柴油机缸体、齿轮泵壳体等。 （2）复杂曲面——如飞机、汽车型面、叶轮、螺旋桨、各种曲面成型模具等在机械制造业，特别是在航空航天、汽车、船舶、国防工业中占重要地位。 （3）异形件——一般是指外形不规则的零件。这类零件大多需要点、线、面多工位混合加工，如支架、基座、靠模等。异形件的刚性一般较差，夹压及切削变形难以控制，加工精度也难以保证。 （4）盘、套、板类零件——是指带有键槽或径向孔，或端面有分布的孔系及曲面的盘、套、板类零件。 11.4.1柔性制造技术 柔性制造技术是为了应对多品种、中小批量生产而诞生的一项制造自动化技术。 “柔性”——是指制造系统（企业）对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应产品变化的能力。 柔性可分为瞬时、短期和长期柔性3种：