《數(shù)控機(jī)床加工》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)控機(jī)床加工（19頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第六章 數(shù)控機(jī)床加工 一、本章的教學(xué)目的與要求 學(xué)習(xí)本章的主要目的：了解數(shù)控機(jī)床的基本組成與結(jié)構(gòu)；了解數(shù)控機(jī)床加工的編程方法；了解加工中心的特點(diǎn)與特殊機(jī)構(gòu)；了解數(shù)控機(jī)床加工的主要特點(diǎn)。本章在于重點(diǎn)了解：普通數(shù)控機(jī)床的基本組成；數(shù)控編程的基本方法。 學(xué)習(xí)本章內(nèi)容建議：與工程實(shí)踐的數(shù)控實(shí)習(xí)相結(jié)合，加深理解數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；通過數(shù)控實(shí)習(xí)與工程實(shí)踐熟悉數(shù)控編程的方法。 二、授課主要內(nèi)容 1數(shù)控機(jī)床的基本組成 主要學(xué)習(xí)輸入與輸出裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床主機(jī)、數(shù)控機(jī)床的輔助裝置 2數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn) 主要學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床在加工方面的特點(diǎn)、數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)性與經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)、數(shù)控機(jī)

2、床在管理與使用方面的特點(diǎn) 3數(shù)控加工程序編制 主要學(xué)習(xí)數(shù)控程序編制的基本知識、數(shù)控加工程序的代碼及其功能、代碼使用舉例、數(shù)控編程的種類 4數(shù)控編程實(shí)例 主要學(xué)習(xí)數(shù)控銑削加工的程序編制實(shí)例和數(shù)控車削加工程序編制 5加工中心 主要學(xué)習(xí)加工中心的分類與應(yīng)用范圍、加工中心的特點(diǎn)、加工中心編程的特點(diǎn)、加工中心的特殊構(gòu)件、加工中心的發(fā)展 三、重點(diǎn)、難點(diǎn)及對學(xué)生的要求（掌握、熟悉、了解、自學(xué)） 本章在于重點(diǎn)了解：普通數(shù)控機(jī)床的基本組成；數(shù)控編程的基本方法。 四、主要外語詞匯 數(shù)字控制（Numerical Control）簡稱NC 計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(Computer Numerical C

3、ontrol ) 簡稱CNC 加工中心（Machining Center）簡稱MC 刀庫系統(tǒng)簡稱ATC（Automatic Tool Changer） 五、輔助教學(xué)情況（多媒體課件、板書、繪圖、標(biāo)本、示數(shù)等） 講授+多媒體課件+工程實(shí)踐數(shù)控實(shí)習(xí) 六、復(fù)習(xí)思考題 1．什么是數(shù)控技術(shù)？什么是數(shù)控機(jī)床？ 2．?dāng)?shù)控系統(tǒng)由哪些部分組成？各個(gè)部分的功用是什么？ 3．閉環(huán)控制系統(tǒng)工作原理是怎樣的？有什么特點(diǎn)？ 4．為什么半閉環(huán)控制系統(tǒng)用得比較廣泛？ 5．交流伺服電機(jī)與直流伺服電機(jī)各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ 6．步進(jìn)電機(jī)有何特點(diǎn)？主要應(yīng)用在哪些場合？ 7．?dāng)?shù)控機(jī)床上常用的導(dǎo)軌有哪幾種類型？它們各

4、有什么特點(diǎn)？ 8．與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)有什么特殊的要求？ 9．?dāng)?shù)控機(jī)床最適合加工哪些類型的零件？ 10．與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)率比較高的主要原因是什么？ 11．?dāng)?shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸是如何確定的？它們的方向是如何判定？ 12．?dāng)?shù)控加工程序的編制方法有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？ 13．手工編程的主要內(nèi)容有哪些？ 14．何謂絕對坐標(biāo)系？何謂相對坐標(biāo)系？編程時(shí)如何選用？ 15．試分析刀具補(bǔ)償?shù)墓δ芘c作用？ 16．何謂加工中心？它與數(shù)控機(jī)床有何顯著區(qū)別？ 17．加工中心有哪些主要特點(diǎn)？ 18．?dāng)?shù)控系統(tǒng)是如何識別與選取加工中心刀庫中的刀具的？ 七、參考資料； （1）

5、周文玉編著《數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)》（中國輕工業(yè)出版社1999.8出版）； （2）劉雄偉編著《數(shù)控加工理論與編程技術(shù)》（機(jī)械工業(yè)出版社 1994.7出版） 第六章 數(shù)控機(jī)床加工 數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)是集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化的特點(diǎn)。對機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)柔性集成化、智能化起著至關(guān)重要的作用。數(shù)控機(jī)床也是柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的主體設(shè)備。數(shù)控機(jī)床加工的能力和數(shù)控機(jī)床的擁有量是衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的基本組成 n 以數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化控制，這種機(jī)床

6、稱為數(shù)控機(jī)床。 n 在數(shù)控機(jī)床上，零件加工的全過程是由數(shù)控指令控制。 n 數(shù)控指令是被加工零件的幾何信息和工藝信息按規(guī)定格式編寫的數(shù)字化代碼，稱為數(shù)控加工程序。 n 數(shù)控機(jī)床主要是由輸入與輸出裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)床主機(jī)和其它輔助裝置組成。 n 數(shù)控裝備的供應(yīng)廠家，一般將輸出、輸入裝置，數(shù)控裝置，位置控制和速度控制等部分集成在一起（如圖6-1點(diǎn)劃線框圖）稱為CNC系統(tǒng)。 n 伺服系統(tǒng)是指伺服電機(jī)和檢測元件。 n 機(jī)械機(jī)構(gòu)如滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)工作臺與機(jī)床床身等組成機(jī)床主機(jī)部分。 n 冷卻部分、轉(zhuǎn)位刀架、液壓油缸等為數(shù)控機(jī)床的輔助部分。 n 將數(shù)控加工程序

7、以適當(dāng)?shù)姆绞捷斎氲綌?shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中，數(shù)控裝置對數(shù)控加工程序的代碼進(jìn)行各種數(shù)值運(yùn)算與處理，得到的結(jié)果以數(shù)字信號的形式傳送給機(jī)床的伺服電機(jī)（如步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)等），經(jīng)傳動(dòng)裝置（如滾珠絲杠螺母副等），使機(jī)床按數(shù)控程序規(guī)定的順序、速度和位移量進(jìn)行工作，從而加工出符合圖紙技術(shù)要求的零件。 一、輸入與輸出裝置 1．輸入裝置 n 將數(shù)控指令傳輸給數(shù)控系統(tǒng)的裝置。 n 手動(dòng)輸入和直接輸入 （1）手動(dòng)輸入 n 由操作者將數(shù)控程序直接輸入數(shù)控系統(tǒng)中。 n n 1)操作者在數(shù)控裝置操作面板上用鍵盤輸入加工程序的指令，稱為MDI功能。 n 它適用于比較短的程序，只能使用一

8、次，機(jī)床動(dòng)作后程序即消失。 n MDI功能允許手動(dòng)輸入一個(gè)命令或一段程序的指令，并即時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行。 n 2)在控制裝置編輯狀態(tài)下，用軟件輸入加工程序，并存入控制裝置的存儲器中，稱為EDIT功能。 n 這種輸入方法可重復(fù)使用程序。 n 一般手工編程均采用這種方法。 n 3)在具有會話編程功能的數(shù)控裝置上，按照顯示器上提示，以人機(jī)對話的方式，輸入有關(guān)的尺寸數(shù)值，就可自動(dòng)生成加工程序。 （2）直接輸入方式 n 零件加工程序在上級計(jì)算機(jī)中生成，以計(jì)算機(jī)與數(shù)控裝置直接通訊的方式傳輸程序，CNC系統(tǒng)一邊加工一邊接收來自上級計(jì)算機(jī)的后續(xù)程序段。 n 這種方式是采用CAD／CAM

9、軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜工件并直接生成零件加工程序的情況。 2．輸出裝置 n 輸出裝置有數(shù)碼管顯示，視頻顯示器，液晶顯示器，輸出接口等。 n 通過軟件與接口，可以在顯示器上顯示程序、加工參數(shù)、各種補(bǔ)償量、坐標(biāo)位置、故障信息。 n 可以采用人機(jī)對話編輯加工程序、零件圖形、動(dòng)態(tài)刀具軌跡等。先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)有豐富的顯示功能，如具有實(shí)時(shí)圖形顯示、PLC梯形圖顯示和多窗口的其它顯示功能。 二、數(shù)控系統(tǒng) n 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床采用的數(shù)控系統(tǒng)均為計(jì)算機(jī)數(shù)字控制 （CNC系統(tǒng)）。 n 通過CNC裝置內(nèi)部的信息處理來驅(qū)動(dòng)機(jī)床的執(zhí)行元件工作，達(dá)到控制機(jī)床的目的。 n CNC裝置通過主軸驅(qū)動(dòng)單元控制主軸

10、運(yùn) 動(dòng)；通過速度控制單元控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；通過可編程控制器控制機(jī)床的開關(guān)電路；機(jī)床操作人員可以通過數(shù)控裝置上的操作面板或通訊接口進(jìn)行各種操作。 n 數(shù)控裝置內(nèi)部信息處理的結(jié)果能在顯示器中顯示出來。 按數(shù)控裝置的功能不同，數(shù)控系統(tǒng)有下列三大類型： n 1.點(diǎn)位控制系統(tǒng) n 2.直線控制系統(tǒng) n 3.輪廓控制系統(tǒng) 1. 點(diǎn)位控制系統(tǒng) n 這類數(shù)控裝置在運(yùn)動(dòng)過程中不進(jìn)行切削加工，對運(yùn)動(dòng)軌跡沒有要求，要求有較高的終點(diǎn)定位精度。 n 數(shù)控程序中一般不指定進(jìn)給速度，按事先規(guī)定的速度（較快的定位速度）運(yùn)動(dòng)。 n 該系統(tǒng)常用于數(shù)控鉆床、數(shù)控鉆鏜床上。 2.直線控制系統(tǒng)

11、 n 直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通常在坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行切削加工，坐標(biāo)軸的驅(qū)動(dòng)要承受切削力。指令中要 給出下一位置的數(shù)值，同時(shí)給出移動(dòng)到該位置的進(jìn)給速度。 3.輪廓控制系統(tǒng) n 兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸根據(jù)指令要求協(xié)調(diào)地運(yùn)行。指令中指明運(yùn)動(dòng)輪廓曲線的類型（點(diǎn)位、直線、順圓、逆圓，拋物線及樣條曲線等），并指出下一點(diǎn)的位置和移動(dòng)至該位置的進(jìn)給速度。各坐標(biāo)軸的進(jìn)給速度是根據(jù)輪廓各軸相互位置關(guān)系而變化的。 n 在輪廓控制系統(tǒng)中采用插補(bǔ)運(yùn)算來處理各坐標(biāo)軸速度的變化。各坐標(biāo)軸一邊移動(dòng)，刀具一邊進(jìn)行切削，各坐標(biāo)軸均承受切削力。 n 數(shù)控車床、數(shù)控銑床及加工中心等均為輪廓控制系統(tǒng)。 n 輪

12、廓控制系統(tǒng)能加工復(fù)雜曲面的零件，能控制多坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床，并具有空間直線或圓弧的插補(bǔ)功能。 n 配置有輪廓控制CNC系統(tǒng)的數(shù)控車床，具有兩軸聯(lián)動(dòng)，能加工外圓、錐度以及母線為曲線的回轉(zhuǎn)體。 n 數(shù)控銑床具有兩軸半或三軸聯(lián)動(dòng)的CNC系統(tǒng)，能進(jìn)行平面插補(bǔ)或空間插補(bǔ)。兩軸半的數(shù)控銑床，其中兩軸聯(lián)動(dòng)，當(dāng)兩軸停止時(shí)，另一軸作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 n 加工中心具有三軸、四軸或五軸聯(lián)動(dòng)的功能。能加工空間任意曲面，具備直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、條樣插補(bǔ)、漸開線插補(bǔ)、螺旋插補(bǔ)等多種插補(bǔ)功能。 n 插補(bǔ)功能越強(qiáng)與控制的軸數(shù)越多，CNC系統(tǒng)越復(fù)雜，造價(jià)也越高。 n 能進(jìn)行輪廓控制的CNC系統(tǒng)，也能進(jìn)行直線控制或點(diǎn)位控制

13、。先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)都屬于輪廓控制的CNC系統(tǒng)。 三、伺服系統(tǒng) n 伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床主機(jī)聯(lián)接的重要環(huán)節(jié)，是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件。 n 伺服系統(tǒng)的作用是把數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號，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。 n 伺服系統(tǒng)的性能直接影響到數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作精度、負(fù)載能力、響應(yīng)快慢和穩(wěn)定程度等。 n 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。 n 驅(qū)動(dòng)裝置由主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元和主軸伺服電機(jī)、進(jìn)給伺服電機(jī)組成。步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)是常用的伺服元件。 n 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如主軸箱、工作臺、轉(zhuǎn)位刀架等）由相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置來驅(qū)

14、動(dòng)。 1．伺服電機(jī)的類型 (1)直流伺服電機(jī) （2）交流伺服電機(jī) （3）步進(jìn)電機(jī) （4）直線電機(jī) 2．伺服系統(tǒng)的分類 n （1）開環(huán)控制伺服系統(tǒng) n （2）閉環(huán)控制伺服系統(tǒng) n (3)半閉環(huán)控制伺服系統(tǒng) 3．伺服系統(tǒng)檢測元件 n （1）直線型檢測元件 ：如磁尺 n （2）回轉(zhuǎn)型的檢測元件 ：脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵等。 四、數(shù)控機(jī)床主機(jī) n 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械構(gòu)件要求傳動(dòng)剛度、傳動(dòng)精度更高；傳動(dòng)系統(tǒng)更具穩(wěn)定性；快速響應(yīng)能力更強(qiáng)。 數(shù)控機(jī)床主機(jī)中的關(guān)鍵部件，如機(jī)床床身、導(dǎo)軌副、絲杠螺母副等，其特殊結(jié)構(gòu)是普通機(jī)床所沒有的。 1．機(jī)床

15、床身結(jié)構(gòu) n 起著支承和導(dǎo)向的作用。要求采用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的機(jī)床新結(jié)構(gòu)。 n 如數(shù)控車床的床身采用封閉的箱體結(jié)構(gòu)，抗彎剛度與抗扭剛度高了許多。 n 箱式機(jī)床床身結(jié)構(gòu)中還保留著鑄件的泥心，這能提高系統(tǒng)的抗振能力并能吸收噪聲。 n 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床可以采用焊接床身，比鑄造床身的剛度有較大的提高。 n 焊接床身的設(shè)計(jì)自由度大，可以靈活地布置焊縫、設(shè)計(jì)隔板、筋板，從而充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的承載和抗變形能力。 n 鋼的彈性模量約為鑄鐵的一倍。因此，采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)的固有頻率提高，從而提高床身的結(jié)構(gòu)剛度。 2．導(dǎo)軌副 n 數(shù)控系

16、統(tǒng)要求機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)輕便、靈活、摩擦系數(shù)小、動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的差別小。啟動(dòng)阻力小，低速運(yùn)行時(shí)無爬行現(xiàn)象等。 （1）滾動(dòng)直線導(dǎo)軌 （2）滾動(dòng)導(dǎo)軌塊 （3）貼塑導(dǎo)軌 3．滾珠絲杠螺母副 n 在絲杠和螺母的圓弧螺旋槽之間裝有滾珠作為傳動(dòng)元件，因而摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)效率可達(dá)90－95％，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相差小。在施加預(yù)緊后軸向剛度好，傳動(dòng)平穩(wěn)，無間隙，不易產(chǎn)生爬行，隨動(dòng)精度和定位精度都較高。是目前數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)最常用的機(jī)械結(jié)構(gòu)之一。但是 滾珠絲杠螺母副安裝時(shí)要通過預(yù)緊消除間隙保證換向精度。 五、數(shù)控機(jī)床的輔助裝置 n 1.氣動(dòng)、液壓裝置。應(yīng)用氣動(dòng)、液壓系統(tǒng)，使機(jī)床完成自動(dòng)換刀所需的

17、動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的制動(dòng)和滑移齒輪移動(dòng)變速、完成工作臺的自動(dòng)夾緊、松開，工件、刀具定位表面的自動(dòng)吹屑等輔助功能。 n 2.排屑，冷卻、潤滑裝置。 n 3.回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控分度頭。 n 4.防護(hù)、照明等裝置。 第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn) 一、數(shù)控機(jī)床在加工方面的特點(diǎn) 1．精度高 n （1）數(shù)控機(jī)床的機(jī)床結(jié)構(gòu)具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性，并采取了減小誤差的措施。有了誤差還可以由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，所以數(shù)控機(jī)床有較高的加工精度。 n （2）數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)采用無間隙的滾珠絲杠、滾動(dòng)導(dǎo)軌、零間隙的齒輪機(jī)構(gòu)等，大大提高了機(jī)床傳動(dòng)剛度、傳動(dòng)精度與重復(fù)精度。先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床采用直線電機(jī)技術(shù)，使機(jī)

18、床的機(jī)械傳動(dòng)誤差為零。 n （3）數(shù)控系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償功能消除了系統(tǒng)誤差。 n （4）數(shù)控機(jī)床是自動(dòng)加工，消除人為誤差，提高同批零件加工尺寸的一致性，加工質(zhì)量穩(wěn)定。一次安裝能進(jìn)行多道工序的連續(xù)加工，減少了安裝誤差。 2．能加工形狀復(fù)雜的零件 n 采用二軸以上聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床，可以加工母線為曲線的旋轉(zhuǎn)體、凸輪、各種復(fù)雜空間曲面的零件，能完成普通機(jī)床難完成的加工。例如船用螺旋槳是空間曲面體復(fù)雜零件，加工時(shí)采用端面銑刀、五軸聯(lián)動(dòng)臥式數(shù)控機(jī)床才能進(jìn)行加工。 3．生產(chǎn)率高 n （1）節(jié)省輔助時(shí)間 n 數(shù)控機(jī)床配備有轉(zhuǎn)位刀架、刀庫等自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)。 n 機(jī)械手能自動(dòng)裝卸刀具與工件大大節(jié)省

19、輔助時(shí)間。 n 生產(chǎn)過程無需檢驗(yàn)，節(jié)省檢驗(yàn)時(shí)間。 n 當(dāng)加工零件改變時(shí)，除了重新裝夾工件和更換刀具外，只需更換程序，節(jié)省了準(zhǔn)備與調(diào)整時(shí)間。 n 與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率可提高2～3倍、加工中心生產(chǎn)率可提高十幾倍至幾十倍。 n （2）提高進(jìn)給速度 n 數(shù)控機(jī)床能有效地節(jié)省機(jī)動(dòng)時(shí)間，快速移動(dòng)縮短空行程的時(shí)間，進(jìn)給量的范圍較大。能有效的選用合理的切削用量。 n （3）采用高速切削 n 數(shù)控加工時(shí)采用小直徑刀具、小切深、小切寬、快速多次走刀來提高切削效率。 n 高速加工的切削力大幅度減小，需要的主軸扭矩相應(yīng)減小。 n 工件的變形也小。高速切削不但提高生產(chǎn)率，

20、也有利于提高加工精度、降低表面粗糙度。 二、數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)性與經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn) 1．適應(yīng)性強(qiáng) n 數(shù)控機(jī)床能適應(yīng)不同品種、規(guī)格和尺寸的工件加工。當(dāng)改變加工零件時(shí)，只需用通用夾具裝夾工件、更換刀具、更換加工程序，就可立即進(jìn)行加工。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)能利用系統(tǒng)控制軟件靈活地增加或改變數(shù)控系統(tǒng)的功能，能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。 2．有利于向更高級的制造系統(tǒng)發(fā)展 n 數(shù)控機(jī)床是機(jī)械加工自動(dòng)化的基本設(shè)備，柔性加工單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）都是以數(shù)控機(jī)床為主體，根據(jù)不同的加工要求、不同對象，由一臺或多臺數(shù)控機(jī)床，配合其他輔助設(shè)備（如運(yùn)輸小車、機(jī)器人、可換

21、工作臺、立體倉庫等）而構(gòu)成自動(dòng)化的生產(chǎn)系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)具有通訊接口，易于進(jìn)行計(jì)算機(jī)間的通信，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的計(jì)算機(jī)管理與控制。 3．?dāng)?shù)控機(jī)床的經(jīng)濟(jì)性 n 數(shù)控機(jī)床的造價(jià)比普通機(jī)床高，加工成本相對較高。所以，不是所有零件都適合在數(shù)控機(jī)床上加工，它有一定的加工適用范圍。要根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)類型、結(jié)構(gòu)大小、復(fù)雜程度來決定其是否適合用數(shù)控機(jī)床加工。 n 通用機(jī)床適合于單件、小批量生產(chǎn)，加工結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜工件。 n 專用機(jī)床適合于大批量工件的加工。 n 數(shù)控機(jī)床適合于復(fù)雜工件的成批加工。 三、數(shù)控機(jī)床在管理與使用方面的特點(diǎn) n 數(shù)控機(jī)床造價(jià)昂貴，是企業(yè)中關(guān)鍵產(chǎn)品、關(guān)鍵工序的關(guān)鍵設(shè)備，一旦故

22、障停機(jī)，其影響和損失是很大的。數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化設(shè)備有其自身的特點(diǎn)。對管理、操作、維修、編程人員的技術(shù)水平要求比較高。數(shù)控機(jī)床的使用效果很大程度上取決于使用者的技術(shù)水平，數(shù)控加工工藝的擬定以及數(shù)控程序編制的正確與否。所以，數(shù)控機(jī)床的使用技術(shù)不是一般設(shè)備使用的問題，而是人才、管理、設(shè)備系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用工程。數(shù)控機(jī)床的使用人員要有豐富的工藝知識，同時(shí)在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用等方面有較強(qiáng)的操作能力，以保證數(shù)控機(jī)床有較高的完好率與開工率。 四、數(shù)控編程的種類 n 數(shù)控編程分為手工編程與自動(dòng)編程兩類。 1.手工編程 n （1）確定工藝過程 根據(jù)零件圖紙進(jìn)行工藝分析，確定零件加工的工藝路線、工步順

23、序、切削用量等工藝參數(shù)。確定采用的刀具與刀具數(shù)量。 n （２）計(jì)算加工軌跡和尺寸 n （３）編寫程序清單并校驗(yàn) n （4）輸入程序清單的內(nèi)容 通過輸入裝置將數(shù)控程序單的內(nèi)容輸入到數(shù)控裝置中。 n （5）數(shù)控程序的校驗(yàn)和試切 啟動(dòng)數(shù)控裝置，使數(shù)控機(jī)床進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查程序運(yùn)動(dòng)軌跡的正確性。用木料或塑料制品代替工件進(jìn)行試切，檢查切削用量的正確性。 n （6）首件試切 2．自動(dòng)編程 n 借助計(jì)算機(jī)編制

24、數(shù)控加工程序的過程，稱為自動(dòng)編程。 n 對于幾何形狀復(fù)雜的零件，手工編程的工作量比較大而且容易出錯(cuò)。 n 對于空間曲面零件編程計(jì)算非常繁瑣，人工無法勝任。而自動(dòng)編程時(shí)，節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)計(jì)算，刀具軌跡的生成，程序的編制以及輸出等工作均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。 n 國內(nèi)、外數(shù)控編程軟件均采用圖形自動(dòng)編程技術(shù)。高級的圖形自動(dòng)編程軟件應(yīng)用CAD/CAM無縫集成，從圖形幾何元素的生成，設(shè)計(jì)信息的工藝處理，刀具中心軌跡的計(jì)算，刀具類型的選擇，定義刀位文件的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)的后處理，直到進(jìn)行模擬加工，校驗(yàn)數(shù)控程序的正確性。 第五節(jié) 加工中心 加工中心簡稱MC。 n 加工中心與數(shù)控機(jī)床顯著的區(qū)別在于它

25、裝有一套能自動(dòng)換刀的刀庫系統(tǒng)。 n 刀庫系統(tǒng)由刀庫、機(jī)械手和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。 n 在數(shù)控系統(tǒng)及可編程控制器的控制下，執(zhí)行電機(jī)或液壓氣動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀庫和機(jī)械手實(shí)現(xiàn)刀具的選擇與交換。 n 加工中心伺服單元控制三軸至五軸的聯(lián)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)。 一，加工中心的分類與應(yīng)用范圍 1．臥式加工中心 n 指主軸中心線為水平狀態(tài)的加工中心。 n 通常帶有可分度的回轉(zhuǎn)工作臺。 n 此類加工中心主要以鏜銑削加工為主，適合于加工殼體、泵體、閥體等箱體類零件以及復(fù)雜零件特殊曲線與曲面輪廓的多工序加工， 2．立式加工中心 n 指主軸中心線為垂直狀態(tài)的加工中心。 n 此類加工中心主要以鉆銑削加工為

26、主，適合于加工中、小零件的鉆、擴(kuò)、鉸、攻螺紋等切削加工。 n 也能進(jìn)行連續(xù)輪廓的銑削加工， 3．萬能加工中心 n 也稱五面體加工中心或復(fù)合加工中心。 n 此類加工中心是多軸聯(lián)動(dòng)控制，能進(jìn)行臥、立切削加工，適用于復(fù)雜多面體零件的加工， n 加工中心比普通數(shù)控機(jī)床復(fù)雜得多，而功能也大得多。加工中心是屬于高技術(shù)、價(jià)格昂貴的復(fù)雜設(shè)備。 n 選購哪一類加工中心要考慮到零件的加工規(guī)范、生產(chǎn)效率，經(jīng)濟(jì)成本和投資效益。 n 臥式加工中心與立式加工中心相比，規(guī)格相近（指工作臺的寬度）的臥式加工中心比立式加工中心的價(jià)格要高50-100%，但臥式加工中心純切削加工時(shí)間比立式加工中心多50-

27、100%。完成同樣的工藝內(nèi)容，立式加工中心比臥式加工中心更經(jīng)濟(jì)，但臥式加工中心的工藝性比較廣泛。 二、加工中心的特點(diǎn) n 1．加工中心上裝備有自動(dòng)換刀裝置。 n 使工件一次裝夾，通過自動(dòng)更換刀具，自動(dòng)完成鏜削、銑削、鉆削、鉸孔、攻螺紋等工序。甚至是從毛坯加工到成品，大大節(jié)省輔助工時(shí)和在制品周轉(zhuǎn)時(shí)間。 n 2.加工中心刀庫系統(tǒng)集中管理和使用刀具，有可能用最少量的刀具，完成多工序的加工，并提高刀具的利用率。 n 3．加工中心加工零件的連續(xù)切削時(shí)間比普通機(jī)床高得多，所以設(shè)備的利用率高。 n 4．在加工中心上裝備有托盤機(jī)構(gòu)，使切削加工與工件裝卸同時(shí)進(jìn)行，提高生產(chǎn)效率。 n

28、 所以，加工中心就是一個(gè)柔性制造單元。 四、加工中心的特殊構(gòu)件 1．主軸結(jié)構(gòu) n 加工中心是以鏜、銑、鉆為主的數(shù)控機(jī)床，它的主運(yùn)動(dòng)是刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具由裝夾機(jī)構(gòu)安裝在主軸上。 n 為保證刀具的刀套能準(zhǔn)確地在主軸上定位，主軸上必須設(shè)計(jì)有準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)與刀具的裝夾機(jī)構(gòu)。 2．刀庫系統(tǒng) n 是由刀庫與機(jī)械手組成的自動(dòng)換刀裝置，簡稱ATC。 (1)刀庫 n 存儲加工所需要刀具的倉庫。 n 刀庫具備輸送刀具，并作移位運(yùn)動(dòng)達(dá)到換刀位置，并且能準(zhǔn)確定位，保證換刀可靠。否則，換刀時(shí)機(jī)械手抓刀不準(zhǔn)，容易產(chǎn)生掉刀現(xiàn)象。 n 加工中心的功能主要體現(xiàn)在刀庫容量與刀庫類型上。 1)刀庫容量 n 刀庫

29、的容量大，存儲的刀具多，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，編制加工程序的工作量大，程序復(fù)雜。刀庫容量小，存儲的刀具少，不能滿足工藝上的要求。 n 一般情況下，加工中心刀庫中只存一種零件在一次裝夾中所完成的加工工序所需要的刀具。刀具數(shù)量不能超過刀庫容量。刀庫的容量受到機(jī)床結(jié)構(gòu)的制約。 n 通常立式加工中心的刀庫容量為20把刀具，臥式加工中心刀庫的容量為40把刀具，萬能加工中心能容納120把刀具。 2)刀庫類型 n 主要有二大類型即圓盤式刀庫與鏈?zhǔn)降稁臁? a.軸向 b.徑向 c.斜向 n 圓盤式刀庫上刀具軸線相對于刀庫軸線可以按不同方向配置，有軸向、徑向或斜向。 n 采用這些結(jié)構(gòu)可以

30、簡化取刀動(dòng)作，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，應(yīng)用較多。但因刀具單環(huán)排列空間利用率低，因此多用于刀庫容量小的場合。 a.單鏈結(jié)構(gòu) b. 多鏈結(jié)構(gòu) c. 回轉(zhuǎn)式鏈結(jié)構(gòu) n 鏈?zhǔn)降稁焓窃诃h(huán)形鏈條上裝有許多刀座，刀座孔中裝各種刀具，鏈條由鏈輪驅(qū)動(dòng)。 n 這種刀庫容量較大，擴(kuò)展性好、在加工中心上的配置位置靈活，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 n 鏈環(huán)可根據(jù)機(jī)床的總體布局要求配置成適當(dāng)形式，以利于換刀機(jī)構(gòu)的工作。刀庫取刀多為軸向取， （2）刀具的選用與識別 1）順序方式選刀 n 刀庫中的刀具按照加工零件的加工順序排列。加工時(shí)按順序依次選用刀具。 n 這種選刀方法使刀庫的控制與驅(qū)動(dòng)裝置簡單，無須編碼，也

31、不需要刀具識別裝置。但是加工零件改變時(shí)，刀具要按加工零件的加工順序重新排列，增加了機(jī)床的準(zhǔn)備時(shí)間。 2）編碼方式選刀 n 在加工中心刀庫中，對每一把刀具都進(jìn)行編碼。加工時(shí)通過刀具的識別裝置來識別和選擇所需要的刀具。 n 這種隨機(jī)選擇刀具的方式使刀庫中刀具的排列是任意的，與加工零件的加工順序無關(guān)。當(dāng)加工零件改變時(shí)，刀具在刀庫中原有的排列順序不變，減少刀具的調(diào)整時(shí)間。加工時(shí)可以重復(fù)使用同一把刀具，減少刀庫中刀具的數(shù)量。 n 這種選刀方式更適合于多品種、少批量的生產(chǎn)類型。 n 編碼方式選刀必須對刀具進(jìn)行編碼。加工中心要配置有刀具編碼的識別裝置，以控制機(jī)械裝置選取所需要的刀具。 n 編

32、碼方法有二種，一是直接對刀具編碼，另一種是將刀具安裝在刀座上，然后對刀座進(jìn)行編碼。 3）計(jì)算機(jī)記憶方式選刀 n 在安裝有位置檢測裝置的刀庫中，把刀具號和刀庫上的存刀位置相對應(yīng)地存儲在計(jì)算機(jī)的存儲器中，計(jì)算機(jī)始終跟蹤著刀具在刀庫中的實(shí)際位置。加工中刀具可以隨機(jī)的取存。而且不必對刀具進(jìn)行編碼，也省去編碼識別裝置?，F(xiàn)在大多數(shù)加工中心采用計(jì)算機(jī)記憶方式來選取加工所需的刀具，不但簡化了控制系統(tǒng)，而且增加了可靠性。 （3）自動(dòng)換刀裝置 n 擔(dān)負(fù)自動(dòng)換刀的機(jī)構(gòu)是機(jī)械手。 n 機(jī)械手能準(zhǔn)確、迅速、可靠地進(jìn)行自動(dòng)換刀。 n 隨著機(jī)床的布局不同，自動(dòng)換刀裝置的機(jī)

33、械結(jié)構(gòu)有很大的差異，機(jī)械手也是各式各樣的。但最常見的是單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手， n 單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手的工作步驟是： n a. 單臂旋轉(zhuǎn)，雙爪夾緊刀具； n b. 單臂前伸，同時(shí)從主軸孔和刀庫中取出刀具； n c. 單臂旋轉(zhuǎn)180，雙爪交換位置； n d.單臂縮回，同時(shí)將新刀具裝入主軸孔與舊刀具退回刀庫中； n E.雙爪復(fù)位。 n 機(jī)械手爪是進(jìn)行裝刀與卸刀的結(jié)構(gòu)，它的可靠性至關(guān)重要。圖6-44所示為機(jī)械手爪的典型機(jī)構(gòu)。手爪抓住刀具后，頂銷3依靠彈簧1頂住刀具。當(dāng)手爪下移開始拔刀時(shí)，彈簧2將鎖緊塊頂起，使頂銷3無法縮回，保證刀具鎖緊。手爪在最高位置時(shí)，依靠銷4將鎖緊塊頂出

34、，頂銷3才能自由伸縮，實(shí)現(xiàn)抓刀和松刀動(dòng)作。 五、加工中心的發(fā)展 n 加工中心的高速化是指主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、自動(dòng)換刀以及自動(dòng)交換工作臺的高速化。 n 高速加工中心的功能部件能快速起動(dòng)、快速移動(dòng)、快速定位以及快速換刀，大大縮短了輔助時(shí)間，生產(chǎn)效率達(dá)到自動(dòng)生產(chǎn)線的水平。高速加工中心的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)機(jī)械加工的模式，實(shí)現(xiàn)了制造業(yè)所追求的變產(chǎn)品，變批量而不變成本的目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)敏捷生產(chǎn)的有效手段。 n 現(xiàn)代高速加工中心能取代組合機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線，它不但能承擔(dān)大批量生產(chǎn)任務(wù)，也能解決多品種、少批量的生產(chǎn)問題。不僅能適合于當(dāng)前的產(chǎn)品加工需要，也能適應(yīng)今后開發(fā)變型產(chǎn)品的加工。 As

35、of Microsoft Internet Explorer 4.0, you can applmultimedia-style effects to your Web pages using visual filters and transitions. You can apply visual filters and transitions to standard HTML controls, such as text containers, images, and other windowless objects. Transitions are time-varying filters

36、 that create a transition from one visual state to another. By combining filters and transitions with basic scripting, you can create visually engaging and interactive documents.Internet Explorer 5.5 and later supports a rich variety of optimized filters. Click the following button to see a demonstr

37、ation of many of these filters and how to usetheProcedural surfaces are colored surfaces that display between the content of an object and the objects background. Procedural surfaces define each pixels RGB color and alpha values dynamically. Only the procedure used to compute the surface is stored i

38、n memory. The content of an object with a procedural surface applied is not affected by the procedural surface.警告：此類已序列化的對象將不再與以后的 Swing 版本兼容。當(dāng)前的序列化支持適合在運(yùn)行相同 Swing 版本的應(yīng)用程序之間短期存儲或 RMI。從 1.4 版開始，已在 java.beans 包中加入對所有 JavaBeansTM 的長期存儲支持。請參見 XMLEncoder。引用類型和原始類型的行為完全不同，并且它們具有不同的語義。引用類型和原始類型具有不同的特征和用法，它

39、們包括：大小和速度問題，這種類型以哪種類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲，當(dāng)引用類型和原始類型用作某個(gè)類的實(shí)例數(shù)據(jù)時(shí)所指定的缺省值。對象引用實(shí)例變量的缺省值為 null，而原始類型實(shí)例變量的缺省值與它們的類型有關(guān)。當(dāng)JAVA程序違反了JAVA的語義規(guī)則時(shí)，JAVA虛擬機(jī)就會將發(fā)生的錯(cuò)誤表示為一個(gè)異常。違反語義規(guī)則包括2種情況。一種是JAVA類庫內(nèi)置的語義檢查。例如數(shù)組下標(biāo)越界,會引發(fā)IndexOutOfBoundsException;訪問null的對象時(shí)會引發(fā)NullPointerException。另一種情況就是JAVA允許程序員擴(kuò)展這種語義檢查，程序員可以創(chuàng)建自己的異常，并自由選擇在何時(shí)用throw關(guān)推動(dòng)了Web的迅速發(fā)展，常用的瀏覽器現(xiàn)在均支持