数控加工中心主轴部件的支承 数控加工中心的主轴带着刀具或夹具在支承中做回转运动,应能传递切削扭矩、承受切削抗力,并保证必要的旋转精度。数控加工中心的主铂支承根据主轴部件的转速、承载能力及回转精度等要求的不同而采用不同种类的轴承。一般中、小型数控机床(如车床、铣床、加工中心、磨床)的主轴部件多数采用滚动轴承;重型数控机床采用液体静压轴承‘高精度数控机床(如坐标磨床)采用气体静压轴承;转速达(2一10)×104r/min的主轴可采用磁力轴承或陶瓷滚珠轴承。不同类型主轴轴承的优缺点见表6—6。在以上各类轴承中,以滚动轴承的使用最为普通,而且这种轴承又有许多不同类型。 转载请注明文章来自杭州海天精工机床有限公司://hjlmptdlw.com/
高速加工中心的工作性能主要取决于它的高速主轴单元、高速进给驱动系统、高速机床本体技术、高速刀具系统、高速控制系统以及高速加工测试技术等。 (1)高速主轴单元 由于高速加工时,机床主轴转速达到每分钟几万转甚至十几万转和几十千瓦的输出功率,并且其结构尺寸限制很严。因此高速电主轴成为高速主轴的理想结构,电主轴传动取消了从主电机到主轴之间一切中间的机械传动环节,具有结构紧凑、重量轻、惯性小、响应速度快、可避免振动与噪声等特点。高速主轴单元制造技术所涉及的关键技术有:高速主轴材料、结构、轴承的研究;高速主轴系统动态特性及热态特性研究;柔性主轴及其轴承的弹性支承技术的研究;高速主轴系统的润滑与冷却技术研究等。 (2)高速加工进给系统制造技术 高速加工进给系统是高速加工机床的重要组成部分,不仅要求进给系统能达到很高的速度,而且由于在瞬时达到高速、瞬时准停等,还要求具有大的加减速度以及高的定位精度。高速进给单元技术包括进给伺服驱动技术、滚动元件技术、监测单元技术以及防尘、防屑、降噪声、冷却润滑等。所涉及的关键技术有高速位置环芯片的研制、高速精密交流伺服系统及电机的研究、直线伺服电机的设计与应用的研究、加减速控制技术的研究、高速进给系统的优化设计技术、高速精密滚珠丝杠副及大导程滚珠丝杠副的研制、高精度导轨、新型导轨摩擦副的研究等。 (3)高速加工中心支承制造技术 高速加工中心要适应粗精加工、轻重切削和快速移动,同时要保证较高精度,因而对加工中心的本体结构在强度、刚度、抗振性、热稳定性等方面提出了严格的要求。 高速加工中心支承制造技术是指高速加工机床的支承构件如床身、立柱、箱体、工作台、底座、拖板、刀架等制造技术,它所涉及的关键技术主要有新型材料及结构的支承构件设计制造技术、快速刀具自动交换和快速工件装夹自动交换技术,主轴和刀架总成后的动平衡技术。它们对评定高速加工技术的高速高效、高精度、高自动化、高安全性等具有重大的影响和作用。转载请注明文章来自杭州海天精工机床有限公司://hjlmptdlw.com/
PC(“可编程逻辑控制器”Programmable Logic Controller)在数控加工中心上的应用 数控加工中心的控制部分,可以分为数字控制和顺序控制两大部分。数字控制部分控制刀具轨迹,而顺序控制部分控制辅助机械动作。它接受以二一十进制代码表示的S, T, M等机械顺序动作信息,经过信号处理,使执行环节作相应的开关动作。 长期以来,这部分逻辑机能和开关控制一直是由“继电器逻辑电路”(简称"RLC" -Relay Logic Circuit)来完成,由机床制造厂自行设计、制造和安装,实际应用中,RLC存在一些难以克服的缺点。如:只能解决开关里的简单逻辑运算,以及定时、计数等有限几种功能控制,难以实现复杂的逻辑运算、算术运算、数据处理,以及数控加工中心所需要的许多特殊功能;继电器、接触器等器件体积较大,每个器件工作触点有限。当加工中心受控对象较多,或控制动作顺序较复杂时,需要采用大量的器件,使整个RLC体积庞大,功耗高,可靠性差。 使用PC代替RLC克服了上面的缺点。PC是由计算机简化而来的,为适应顺序控制的要求,PC省去了计算机的一些数字运算功能,而强化了逻辑运算功能,是一种介于继电器控制和计算机控制之间的自动控制装置.PC代替数控加工中心上的继电器逻辑,使顺序控制的控制功能、响应速度和可靠性大大提高。PC成为数控系统发展中的一种重要倾向.
被加工材料的物理性质、化学成分、热处理状态以及切削前材料的加工状态都对数控铣床的切削力的大小产生影响。 一般情况下,被加工零件的强度愈高,硬度愈大,切削力就愈大。但切削力的大小不单纯受材料原始强度和硬度的影响,它还受到材料的加工强化能力大小的影响。如不锈钢和高温合金等材料,本身强度和硬度都不高,但强化系数大,较小的变形就会引起硬度大大提高,从而使切削力增大。 化学成分也会影响材料的物理性能.从而影响切削力的大小。如碳钢中含碳量的多少,是否含有合金元素等都会影响钢材的强度和硬度.从而影响切削力。 数控铣床在加工铸铁及其他脆性材料时.切屑层的塑性变形很小,加工硬化小。此外,铸铁等脆性材料切削时形成崩碎切屑,且集中在刀尖,切屑与前刀面的接触面积小,摩擦力也小。因此,加工铸铁的切削力比钢小。转载请注明文章来自杭州海天精工机床有限公司://hjlmptdlw.com/
数控铣床切削如何散热 (I)切屑散热 切屑能带走80%的切削中产生的热量,这是最理想状态。 钢的切屑颜色分别为蓝白色、深蓝色、浅棕色.都说明切屑过程是良好的,但是反映了切削区域温度逐渐增高.深棕色的钢切屑说明切削参数选择过高或刀具磨损严重。 (2)切削液散热 切削液的应用有助于控制零件尺寸。 切断、锐削、钻孔工序需要大量供应切削液。 切削液应从一开始加人。 切削液有可能使刀具切削刃产生热裂。 (3)高压空气及油雾冷却 干切削时需采用高压空气及油雾冷却等无水冷却方式。转载请注明文章来自杭州海天精工机床有限公司://hjlmptdlw.com/
机械加工工艺过程往往是比较复杂的。根据零件的结构特点和不同的技术要求.需要采用不同的加工方法和加工设备.通过一系列加工步骤,才能使毛坯变成成品零件。同一零件在不同的生产条件下,可能有不同的工艺过程。 机械加工工艺过程是由一个或若+个顺序排列的工序组成的。.创字是指一个或一组工人,在一个工作地点,对一个或同时对几个工件加工所连续完成的刃I}一部分工艺过程。划分工序的主要依据是工作地点是否变动和工作是否连续。例如图2-1所示的阶梯轴.当加工的零件件数较少时,其机械加工的工序组成如表2-]所示;当加工的零件件数较多时,其机械加工的工序组成如表2-2所示。 在表2-1的工序1中,粗车与精车连续完成,这为一道工序。在表2-2中,外圆表面的粗车与精车分开,即先完成这批工件的粗车.然后再对这批工件进行精车.这对每个工件来说,加工已不连续,虽然其他条件未变.但已成为两道工序。 工序是.工艺过程的基本单元,也是制订劳动定额、配备设备、安排工人、制订生产计划和进行成本核算的基本单元。 工序又分为安装、工位、工步和走刀。转载请注明文章来自杭州海天精工机床有限公司://hjlmptdlw.com/
数控铣床夹具主要用于加工工件上的平面、键槽、缺口及成形表面等。铣削加工的切削力较大,又是断续切削,容易引起振动,因此要求数控铣床夹具要有足够的强度,夹紧力应足够大,有较好的自锁性。此外,数控铣床夹具一般通过对刀装置确定刀具与工件的相对位置,其夹具体底面上大多设有定向键,通过定向键与数控铣床工作台T形槽的配合来确定夹具在机床上的方位。 图2-72所示为铣削垫块上直角的夹具。工件以底面、槽及端面在夹具体和定位块上定位。拧紧螺母,通过螺栓带动浮动杠杆,即能使两副压板均匀地同时夹紧工件。该夹具可同时加工三个工件,提高了生产效率。工件的加工要求由夹具相应的精度来保证。 转载请注明文章来自杭州海天精工机床有限公司://hjlmptdlw.com/
铣削位置和长度 切削长度会受到铣刀位置的影响.刀具寿命常常与切削刃必须承担的切削长度有关。如图4-12(a)所示,定位于工件中央的铣刀的切削长度短。如果使铣刀在任一方向偏离中心线,则切削的圆弧就长,如图4-12(b )所示。 当刀片切削刃进入或退出切削时。径向切削力的方向将有所改变。数控铣床主轴的间隙也使振动加剧.导致刀片破裂。 若使刀具偏离中心.如图4-12(b),图4-12(c)所示.就会得到恒定的和有利的切削力方向。当刀具的位置靠近中心时。可获得******的平均切削厚度。使用大面铣刀可以使其更好地偏离中心.故一般来说.进行面铣l付.刀具直径应比切削宽度大20~50%。转载请注明文章来自杭州海天精工机床有限公司://hjlmptdlw.com/
FANUC系统对加工中心多主轴控制有3种技术方案: 方案1 : SIND(基于PMC的主轴电动机转速控制)功能只限于在第1主轴上可以使用的方式。当通过SWS1主轴选择信号选择第一主轴时,可以相对第1主轴使用SIND信号<Gn033. 7>以及R01I一R12I <Gn032. 0一Gn033. 3 >. SIND信号对其他主轴没有影响。PMC控制的极性(旋转方向)控制信号SON和SSIN用来控制由SWSI, SWS2,SWS3 , SWS4选定的主轴的旋转方向。 结构概略图如图1所示。 方案2:可以在加工中心各个主轴上分别独立使用SIND功能的方式。各主轴有自己的SIND,SSIN ,SGN信号,当其主轴的主轴选择信号SWS1, SWS2, SWS3, SWS4或第1/2/3/4主轴的SINDx信号设定为1时,各轴用的极性(旋转方向)控制信号SSIN, SGN才生效。 结构概略图如图2所示。 方案3:基本与第二种方式相同,加工中心的各主轴各自都具有其独立的SIND,SSIN,SGN信号。主轴的选择,不是通过主轴选择信号(SWS1一SWS4)进行,而是通过P指令进行。各轴用的极性(旋转方向)控制信号SSIN,SGN,只对由P指令所选的主轴或SIND信号为1的主轴有效。各主轴还可应用不同的倍率进行控制。 结构概略图如图3所示。 由于复合型机床用1套数控系统控制两个主轴且这两个主轴需要区分加工状态单独旋转,故采用第3种控制方式,两主轴用相同的倍率开关进行控制,这样既能满足功能又减少PLC程序的编制量。 值得注意的是数控系统除FANUC标配的加工中心、车削中心功能外还应选购多主轴控制(multi spin一dle control)、基于伺服电机的主轴控制(spindle control with servo motor)功能,这些功能是直驱转台做第二主轴的必备功能。 转载请注明文章来自杭州海天精工机床有限公司://hjlmptdlw.com/
立式龙门加工中心是按照输入的工件加工程序运行的,在工件加工程序中包含了机床上刀具和工件之间的相对运动轨迹、工艺参数(进给量、主轴转速等)和辅助运动等加工所需要的全部信息,立式龙门加工中心上存储工件加工信息载体通常为穿孔纸带、穿孔卡片、磁带、磁盘等。立式龙门加工中心的输入方式 控制介质上记载的加工信息要经过输入装置传送给数控装置,指令信息的输入方式通常有自动和手动两种。 自动输入时,常用的输入装置有光电纸带输入机、磁带录音机和磁盘驱动器等。纸带阅读机可把纸带上的有孔、无孔逐行地经光电管或光敏电阻转换为数控装置可以识别和处理的电信号。另外,随着CAD/CAM技术的发展,有些数控设备利用CAD/CAM软件在其他计算机上编程,然后通过计算机与数控系统通信,将程序和数据直接传送给数控装置,高档数控机床还具有MAP(制造自动化协议)通信接口,具有联网功能。 手动输入时常用键盘或面板和操作台按键,人工逐个输入加工指令。 零件的加工程序输入计算机后,先存入计算机的零件程序存储器中,加工时再从存储器中一段一段地往外调。也有的CNC立式龙门加工中心,零件程序从阅读机输入数控装置后,直接送去信息处理。机床边读入边加工。转载请注明文章来自杭州海天精工机床有限公司://hjlmptdlw.com/