机械制造类第十六章.ppt

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1、第十六章第十六章 数数 控控 加加 工工16.1 数控加工技术的发展数控加工技术的发展16.2 数控机床的特点及应用数控机床的特点及应用 16.3 加加 工工 中中 心心复习思考题复习思考题16.1 数控加工技术的发展数控加工技术的发展16.1 数控机床的发展数控机床的发展20世纪中期，电子技术的发展、自动信息处理、数据处理以世纪中期，电子技术的发展、自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现给自动化技术带来了新的推动力。及电子计算机的出现给自动化技术带来了新的推动力。采用数字技术进行机械加工最早是在采用数字技术进行机械加工最早是在20世纪世纪40年代初由美年代初由美国的一家小型飞机工业承包商

2、派尔逊斯公司（国的一家小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（Parsons Corporation）实现。）实现。1952年，美国麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一年，美国麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这套试验性数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。到了到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速发展。年以后，点位控制的数控机床得到了迅速发展。下一页在数控机床的发展中，加工中心的出现具有重要的意义。这在数控机床的发展中，加工中心的出现具有重要的意

3、义。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，能够实现工件一次装是一种具有自动换刀装置的数控机床，能够实现工件一次装卡而进行多工序的加工。卡而进行多工序的加工。1967年，英国首先把几台数控机床联接成具有柔性的加工年，英国首先把几台数控机床联接成具有柔性的加工系统，这就是最初的系统，这就是最初的FMS（Flexible Manufacturing System，柔性制造系统）。，柔性制造系统）。1974年，微处理器直接用于数控机床，进一步促进了数控年，微处理器直接用于数控机床，进一步促进了数控机床的普及应用和大力发展。机床的普及应用和大力发展。20世纪世纪80年代初，又出现了以一台或者多台加工中心或

4、车年代初，又出现了以一台或者多台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的FMC（Flexible Manufacturing Cell，柔性制造单元）。，柔性制造单元）。当前，当前，FMS正从切削加工向板材成型、焊接、装配等领域扩正从切削加工向板材成型、焊接、装配等领域扩展，从中、小批量向大批量甚至单件加工发展。展，从中、小批量向大批量甚至单件加工发展。返 回上一页16.2 数控机床的特点及应用数控机床的特点及应用 16.2.1 数控机床的工作原理数控机床的工作原理1952年世界上诞生的第一台数控机床就是数控铣床，其工年世界上

5、诞生的第一台数控机床就是数控铣床，其工作原理如作原理如图图161所示。所示。16.2.2 数控加工的特点数控加工的特点（1）加工的零件精度高。）加工的零件精度高。（2）生产效率高。）生产效率高。（3）特别适合加工形状复杂的轮廓表面。）特别适合加工形状复杂的轮廓表面。（4）利于实现计算机集成制造。）利于实现计算机集成制造。（5）初始投资大，加工成本高。）初始投资大，加工成本高。下一页图图161 早期数控铣床的工作原理图早期数控铣床的工作原理图返 回16.2.3 数控机床的应用数控机床的应用1.数控铣床数控铣床数控铣床有立式、卧式和立卧两用型。主要用于铣削加工，数控铣床有立式、卧式和立卧两用型。主

6、要用于铣削加工，也可用于钻、扩、铰、锪、攻螺纹与镗孔加工等。也可用于钻、扩、铰、锪、攻螺纹与镗孔加工等。2.数控车床数控车床数控车床的加工功能与普通车床基本一样，主要用于加工各数控车床的加工功能与普通车床基本一样，主要用于加工各种回转表面，但在车削特殊螺纹和复杂回转成形面时有突出种回转表面，但在车削特殊螺纹和复杂回转成形面时有突出的优势。的优势。3.数控插齿机数控插齿机其控制系统采用其控制系统采用FANUC 3M系统，执行机构采用直流伺服系统，执行机构采用直流伺服电机驱动，如电机驱动，如图图163所示。所示。下一页上一页图图163 Y5130型型CNC插齿机的传动系统插齿机的传动系统返 回16

7、.3 加加 工工 中中 心心16.3.1 镗铣类加工中心镗铣类加工中心此类机床把镗削、铣削、钻削和螺纹切削等功能集中在一台此类机床把镗削、铣削、钻削和螺纹切削等功能集中在一台数控设备上，使之具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，数控设备上，使之具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中可以存放数十种甚至上百种刀具，可以在加工过程中刀库中可以存放数十种甚至上百种刀具，可以在加工过程中实现程序自动选用。大规模的刀库是加工中心与普通数控机实现程序自动选用。大规模的刀库是加工中心与普通数控机床的主要区别，如床的主要区别，如图图166所示。所示。下一页图图166 镗铣类加工中心镗铣类加工中心返 回16

8、.3.2 车削类加工中心车削类加工中心车削加工中心的主体是数控车床，再配置上刀库和换刀机械车削加工中心的主体是数控车床，再配置上刀库和换刀机械手（手（图图167），就可以使自动选择的刀具数量大大增加。），就可以使自动选择的刀具数量大大增加。对于卧式车削中心而言，与普通数控车床的基本区别在于它对于卧式车削中心而言，与普通数控车床的基本区别在于它具备了如下两种先进功能：具备了如下两种先进功能：（1）动力刀具功能）动力刀具功能（2）C轴位置控制功能轴位置控制功能返 回上一页图图167 卧式车削中心卧式车削中心返 回复习思考题复习思考题1.与普通机械加工相比数控加工有哪些特点？与普通机械加工相比数控加工有哪些特点？2.车削加工中心与普通数控车床的主要区别？车削加工中心与普通数控车床的主要区别？返 回