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数控技术及加工是一种现代化的制造技术,它将计算机技术与机械加工技术相结合,广泛应用于各个行业的生产中。这种技术的特点是高精度、高效率和灵活性,大大提高了产品的质量和生产效率。

数控技术及加工

数控技术的核心是计算机控制系统。通过编程,可以准确地控制工艺参数和运动轨迹,实现复杂零部件的加工。相比传统的手工或半自动加工方式,数控技术具有更高的一致性和稳定性,可以大幅度减少人为因素对加工结果的影响。数控机床的运动速度和精度都可以进行调节和控制,可以满足不同产品的加工需求。

数控技术及加工的应用范围非常广泛。在航空航天、汽车、电子、医疗设备等高科技领域,数控技术已经成为基础设施。在制造业中,数控机床已经取代了传统机床,成为主流生产工具。数控技术的优势在于可以加工出更加精密、高质量的产品,提高了产品的竞争力和附加值。

除了高精度和高效率,数控技术还具备灵活性。通过改变加工程序和参数,可以轻松地调整产品的形状、尺寸和质量。这种灵活性对于小批量生产和定制化生产非常有利,可以满足客户个性化需求,提高了产品的市场竞争力。

随着信息技术和人工智能的发展,数控技术及加工正不断向智能化和自动化方向发展。智能数控机床可以通过传感器和控制系统实现自动化的加工过程,大大减少人力成本和生产时间。数控技术及加工将成为制造业的重要支撑,为实现工业4.0和智能制造做出更大贡献。

数控技术及加工

随着科学技术的发展,人们对零件加工质量的要求也越来越高。同时产品改型频繁,在一般机械加工中,单件和中小批量产品占的比重越来越大。为了保证产品质量,提高生产率和降低成本,要求机床不仅具有较好的通用性和灵活性,而且在加工过程中要具有较高的自动化程度。数控加工技术就是在这种环境下发展起来的一种由数控机床的数字信息控制,适用于精度高、零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。

数控机床是一种综合了计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术、液压气动技术、光机电等技术的一种高效、柔性加工的机电一体化设备,是现代制造技术的基础。

1 数控机床的组成及数控加工过程

数控机床是指用记录在媒体上的数字信息经数控装置对机床实施控制,使它自动地执行规定加工过程的机床。

1)数控机床的组成

数控机床是按预先编制好的加工程序自动对工件进行加工的。数控机床通常由机床本体、伺服系统、数控装置和控制介质四部分组成,如图2-61所示。图2-61 数控机床的组成

(1)控制介质。控制介质又称为信息载体,是将人的操作意图转达给数控机床的一个中间媒体,它载有加工一个零件所必需的全部信息。常用的控制介质有穿孔带、磁带、磁盘等可以存储指令信息的载体。对于简短的数控加工程序,可通过数控操作面板上的键盘直接输入数控装置。

(2)数控装置。数控装置是数控机床的中枢,它接收控制介质送来的信息,加以变换和处理后转换成脉冲信号控制机床动作。

(3)伺服系统。伺服系统是连接机床运动部件与数控系统的装置,包括伺服驱动机构和机床的可移动部件。它是机床数控系统的执行部分,将数控装置发出来的脉冲信号转变为机床部件的运动,使工作台或刀架精确定位或按预期轨迹作严格的相对运动,加工出符合图样要求的零件。

(4)机床本体。机床本体是数控机床的机械部分,除了主传动装置、进给传动装置、床身、工作台和辅助部分等一般部件外,还有特殊部件,如储备刀具的刀库、自动换刀装置和回转工作台等。

2)数控机床零件加工过程

数控机床零件加工过程是操作者首先按照加工图样使之变为制造工艺的内容,在熟悉加工工艺的基础上编制加工程序,用规定的代码和程序格式把人的意志转变为数控机床能接受的信息。把信息记录在控制媒体(如穿孔带、磁带或磁盘之类的信息输入介质)上,使之成为控制机床的指令。数控装置对输入的信息进行处理之后,向机床各坐标轴的伺服系统发出指令脉冲,驱动机床相应的运动部件,并控制变速、换刀和开停机床等其他动作,自动地加工出符合图样要求的工件。

2 数控机床的分类

数控机床可按工艺用途、运动轨迹、控制方式等分类,这里只介绍按工艺用途分类。数控机床按工艺用途即按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数控电火化加工机床(含电加工中心等)。图2-62为CK50数控车床外观图,其加工范围与普通车床相同,主要加工轴类和盘类等回转类零件。图2-63为XJK125数控铣床外观图,它特别适用于复杂零件的加工,可完成铣削、钻削、镗削的加工。图2-62 CK50数控车床外观图图2-63 XJK125数控铣床外观图

加工中心(MC)是对工件进行多工序加工的一种数控机床。它具有刀库和自动换刀装置(ATC)。工件经一次装夹后,加工中心在数控系统的控制下能按不同工序自动选择和更换刀具;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;依次完成工件几个面上多工序的加工。因此它减少了工件装夹、测量和机床调整时间,缩短了工件存放、搬运时间,提高了生产率及机床的利用率,是数控机床的重要发展方向。图2-64为JCS-018型加工中心的布局。其外形类似立式铣床。床身1上有滑座2,作横向运动(y轴方向)。工作台3在滑座上作纵向运动(x轴方向)。床身后部有框式立柱5。主轴箱9在立柱导轨上作垂直升降运动(z轴方向)。在立柱的左右部是数控装置6,左前部装有刀库7和自动换刀机械手8,左下方安置有润滑装置4。刀库中容有16把刀具,可以完成各种孔加工和铣削加工。数控操作面板10悬挂在操作者右前方,以便于操作。机床各工作状态显示在面板上。加工中心通常以主轴在加工时的空间位置不同分为卧式、立式和万能加工中心。图2-64 JCS-018型加工中心布局

1—床身;2—滑座;3—工作台;4—润滑装置;5—立柱;6—数控装置;7—刀库;8—换刀机械手;9—主轴箱;10—操作面板

3 程序编制

所谓程序编制,就是将零件的工艺过程、工艺参数、刀具移动量与方向以及其他辅助动作(换刀、冷却、夹紧等),按运动顺序和所用数控机床给定的指令代码及程序格式编制成一定的表格,这种表格称为“零件加工程序单”,或简称“程序单”,再将程序单中的全部内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带等),然后输送给数控装置,从而指挥数控机床加工。这种从分析零件图纸起,到制成数控机床所需要的控制介质的全过程称为程序编制。

一般说来,数控程序编制的步骤为:工艺设计→数值计算→编写零件加工程序单→制备控制介质或程序输入→程序校验和试切。

1)工艺设计

在对零件图进行全面分析的基础上,确定零件的装夹定位方法、加工路线(如对刀点、换刀点、进给路线)、刀具及切削用量(如进给速度、主轴转速、切削宽度和切削深度等)等工艺参数。

2)数值计算

根据零件图和所确定的加工路线,计算出刀具运动轨迹。

一般的数控装置具有直线插补和圆弧插补的功能。对于加工由圆弧、直线组成的简单零件,只需计算出零件轮廓上相邻几何元素的交点或切点(基点)的坐标值,得出直线的起点、终点,圆弧的起点、终点和圆心坐标值。当零件的形状比较复杂、与数控装置的插补功能不一致时,需要作较复杂的计算。

3)编写零件加工程序单

根据所计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的切削用量以及辅助动作,结合数控系统规定使用的指令代码及程序段格式,编写零件加工程序单。

4)制备控制介质或程序输入

程序单编写好之后,操作者或编程者必须将加工信息输入数控装置,也可根据数控系统输入、输出装置的不同,先将程序移至某种控制介质上。常用的控制介质有U盘、磁盘、磁带等。

5)程序校验和试切

编制好的程序必须经过校验和试切才能正式使用。校验的方法是直接将控制介质上的内容输入数控装置中,检查刀具的运动轨迹是否正确。在有CRT图形显示屏的数控机床上,可以用模拟工件切削过程的方法进行校验;否则,可以笔代刀,以坐标纸代替工件,让机床空运转,画出加工轨迹。

上述这些方法只能检验刀具的运动轨迹是否正确,不能检查加工精度。还应进行零件的试切。如果通过试切发现零件的精度达不到要求,就应进行程序单和控制介质的修改,以及采用误差补偿方法,直到加工出合格零件为止。

4 数控机床的特点及应用

1)数控机床具的特点

(1)加工精度高,加工质量稳定。由于数控机床本身制造精度高,又是按照预定程序自动加工,避免了人为操作误差,使同批零件一致性好,产品质量稳定。

(2)生产率高。由于能在一次装夹中加工出零件的多个部位,省去了许多中间工序(如划线等),一般只需进行首件检验,大大缩短了生产准备时间,故生产率高。

(3)自动化程度高,减轻了劳动强度,改善了劳动条件。除手工装夹毛坯外,全部加工过程都由机床自动完成,减轻了操作者的劳动强度,改善了劳动条件。

(4)适应性强,经济效益好。用数控机床加工,当加工对象改变时,只需重新编制数控程序,一般不需重新设计工具、夹具和模具,即可实现对零件的加工。这样大大缩短了产品研制周期,给新产品开发研制提供了捷径。同时加工精度高,质量稳定,减少了废品率,使生产成本下降,生产率高,所以能够获得良好的经济效益。

(5)有利于生产管理的现代化。利用数控机床加工,能准确计算零件的加工工时,并有效地简化检验和工夹具、半成品的管理工作,利于生产管理现代化。又由于使用数字信息,容易形成计算机辅助设计与制造紧密结合的一体化系统。

但数控机床造价高,技术复杂,维修困难,要求管理及操作人员素质较高。

2)数控机床的应用

数控机床的应用非常广泛,特别适合加工具有以下特点的零件:多品种、小批量生产的零件;结构复杂、精度要求高的零件;加工频繁改型的零件,因为数控机床可节省大量的工装费用,使综合费用下降;价值昂贵、不允许报废的关键零件;需最短生产周期的急需件。

数控技术及加工编程

主要学习课程有:机械制图、机械设计基础、数控加工技术、数控加工编程与操作、数控原理与系统、CAD/CAM应用、数控机床使用及维修、数控机床电气控制。

工业企业管理 、制图测绘、PLC实训、机加工实习、CAM实训、数控机床操作技能实训、专业课程的课程设计、毕业实习(设计)等,以及各校的主要特色课程和实践环节。

数控技术,简称数控,即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。扩展资料

培养要求

本专业是为培养学生从事数控加工、机械产品设计与制造、生产技术管理等方面的高等工程技术应用型人才,是具有实用技能特点的特色专业。

要求学生能在生产现场从事产品制造、开发工作,或在技术部门从事工艺、管理工作。主要培养学生数控编程、加工及数控车床、数控铣床、数控加工中心及其它数控设备的操作维修、维护方面的理论知识和专业知识。

参考资料来源:百度百科——数控技术专业

数控技术加工中心

其实就是数控铣床,在广、江浙沪一带有人叫“CNC加工中心”,是一种装有程序控制系统的自动化机床,(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称,是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,通过计算机将其译码,从而使机床动作并加工零件。通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件等。CNC加工(CNC Machining) 数控加工是指用数控的加工工具进行的加工。CNC指数控机床由数控加工语言进行编程控制,通常为G代码。数控加工G代码语言告诉数控机床的加工刀具采用何种 笛卡尔位置坐标,并控制刀具的进给速度和主轴转速,以及工具变换器、冷却剂等功能。 数控加工相对手动加工具有很大的优势,如数控加工生产出的零件非常精确并具有可重复性;数控加工可以生产手动加工无法完成的具有复杂外形的零件。数控加工 技术现已普遍推广,大多数的机加工车间都具有数控加工能力,典型的机加工车间中较常见的数控加工方式有数控铣、数控车和数控EDM线切割(电火花线切 割)。 进行数控铣的工具叫做数控铣床或数控加工中心。进行数控车削加工的车床叫做数控车工中心。 数控加工G代码可以人工编程,但通常机加工车间用CAM(计算机辅助制造)软件自动读取CAD(计算机辅助设计)文件并生成G代码程序,对数控机床进行控制。

数控技术加工过程

数控加工程序编制方法有手工(人工)编程和自动编程之分。手工编程,程序的全部内容是由人工按数控系统所规定的指令格式编写的。自动编程即计算机编程,可分为以语言和绘画为基础的自动编程方法。无论是采用何种自动编程方法,都需要有相应配套的硬件和软件。

可见,实现数控加工编程是关键。但光有编程是不行的,数控加工还包括编程前必须要做的一系列准备工作及编程后的善后处理工作。一般来说数控加工工艺主要包括的内容如下:

⑴ 选择并确定进行数控加工的零件及内容;

⑵ 对零件图纸进行数控加工的工艺分析;

⑶数控加工的工艺设计;

⑷ 对零件图纸的数学处理;

⑸ 编写加工程序单;

⑹ 按程序单制作控制介质;

⑺程序的校验与修改;

⑻ 首件试加工与现场问题处理;

⑼数控加工工艺文件的定型与归档。

为了提高生产自动化程度,缩短编程时间和降低数控加工成本,在航空航天工业中还发展和使用了一系列先进的数控加工技术。如计算机数控,即用小型或微型计算机代替数控系统中的控制器,并用存贮在计算机中的软件执行计算和控制功能,这种软连接的计算机数控系统正在逐步取代初始态的数控系统。直接数控是用一台计算机直接控制多台数控机床,很适合于飞行器的小批量短周期生产。理想的控制系统是可连续改变加工参数的自适应控制系统,虽然系统本身很复杂,造价昂贵,但可以提高加工效率和质量。数控的发展除在硬件方面对数控系统和机床的改善外,还有另一个重要方面就是软件的发展。计算机辅助编程(也叫自动编程)就是由程序员用数控语言写出程序后,将它输入到计算机中进行翻译,最后由计算机自动输出穿孔带或磁带。用得比较广泛的数控语言是 APT语言。它大体上分为主处理程序和后置处理程序。前者对程序员书写的程序加以翻译,算出刀具轨迹;后者把刀具轨迹编成数控机床的零件加工程序。数控加工,是在对工件进行加工前事先在计算机上编写好程序,再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床进行指令性加工,或者直接在这种计算机程序控制的机床控制面板上编写指令进行加工。加工的过程包括:走刀,换刀,变速,变向,停车等,都是自动完成的。数控加工是现代模具制造加工的一种先进手段。数控加工手段也一定不只用于模具零件加工,用途十分广泛。 被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广,下面结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。

1、尺寸标注应符合数控加工的特点

在数控编程中,所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图上最好直接给出坐标尺寸,或尽量以同一基准引注尺寸。

2、几何要素的条件应完整、准确

在程序编制中,编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义,手工编程时要计算出每个节点的坐标,无论哪一点不明确或不确定,编程都无法进行。但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略,常常出现参数不全或不清楚,如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图纸时,一定要仔细,发现问题及时与设计人员联系。

3、定位基准可靠

在数控加工中,加工工序往往较集中,以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准,或在毛坯上增加一些工艺凸台。

4、统一几何类型或尺寸

零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸,这样可以减少换刀次数,还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。零件的形状尽可能对称,便于利用数控机床的镜向加工功能来编程,以节省编程时间。 一、定位安装的基本原则

在数控机床上加工零件时,定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。在选择时应注意以下几点:

1、力求设计、工艺和编程计算的基准统一。

2、尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面。

3、避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。

二、选择夹具的基本原则

数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求:一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。还要考虑以下几点:

1、当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具,以缩短生产准备时间、节省生产费用。

2、在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结构简单。

3、零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间。

4、夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工,即夹具要开敞,其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。 数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。

即:△数加=f(△编+△机+△定+△刀)

其中:

1、编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生,如图1.43所示。圆整误差是在数据处理时,将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床,一般脉冲当量值为0.01mm;较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。

2、机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。

3、定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。

4、对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。

数控技术加工轴的工艺流程

根据国内外先进经验设计图纸-床身底座的铸造-主轴丝杠等关键部件的订购-床身外壳钣金加工-各部件就绪后-装配-安装数控系统-调试各部件精度-精修-调试-组装外壳-完成。数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。

数控技术及加工的介绍,今天就讲到这里吧,感谢你花时间阅读本篇文章,更多关于数控技术及加工的相关知识,我们还会随时更新,敬请收藏本站。