数控技术应用 论文

摘要简述了数控机床的工作原理、生产操作、设备标准、维护修理、生产工艺等方面的内容关键词数控车床;设备组成;生产工艺;设备维护目录引言·································1一数控车床的生产原理·······················1二数控车床的基本组成·······················1三数控机床的使用条件·······················5四数控车削工艺··························5五数控车床的安全操作规程·····················8结论·································12-2-引言数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件一数控车床的生产原理数控机床采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。二数控车床的基本组成数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。卧式数控车床按功能可进一步分为经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心。(1)经济型数控车床：采用步进电动机和单片机对普通车床的车削进给系统进行改造后形成的简易型数控车床。成本较低，自动化程度和功能都比较差，车削加工精度也不高，适用于要求不高的回转类零件的车削加工。(2)普通数控车床：根据车削加工要求在结构上进行专门设计，配备通用数控系统而形成的数控车床。数控系统功能强，自动化程度和加工精度也比较高，适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴，即x轴和z轴。车削中心(3)车削加工中心：在普通数控车床的基础上，增加了C轴和动力头，更高级的机床还带有刀库，可控制X、Z和C三个坐标轴，联动控制轴可以-3-是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C轴和铣削动力头，这种数控车床的加工功能大大增强，除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。2.液压卡盘和液压尾架液压卡盘是数控车削加工时夹紧工件的重要附件，对一般回转类零件可采用普通液压卡盘；对零件被夹持部位不是圆柱形的零件，则需要采用专用卡盘；用棒料直接加工零件时需要采用弹簧卡盘。对轴向尺寸和径向尺寸的比值较大的零件，需要采用安装在液压尾架上的活顶尖对零件尾端进行支撑，才能保证对零件进行正确的加工。尾架有普通液压尾架和可编程液压尾架。通用刀架3.数控车床的刀架数控车床可以配备两种刀架：(1)专用刀架由车床生产厂商自己开发，所使用的刀柄也是专用的。这种刀架的优点是制造成本低，但缺乏通用性。(2)通用刀架根据一定的通用标准而生产的刀架，数控车床生产厂商可以根据数控车床的功能要求进行选择配置。4.铣削动力头数控车床刀架上安装铣削动力头后可以大大扩展数控车床的加工能力。如：利用铣削动力头进行轴向钻孔和铣削轴向槽。5.数控车床的刀具在数控车床或车削加工中心上车削零件时，应根据车床的刀架结构和可以安装刀具的数量，合理、科学地安排刀具在刀架上的位置，并注意避免刀具在静止和工作时，刀具与机床、刀具与工件以及刀具相互之间的干涉现象。三数控机床的使用条件数控车床的正常使用必须满足如下条件，机床所处位置的电源电压波动小，环境温度低于30摄示度，相对温度小于80%四数控车削的工艺数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面。一.合理选择切削用量-4-1.对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。二.合理选择刀具1.粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。2.精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。3.为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。三.合理选择夹具1.尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具；2.零件定位基准重合，以减少定位误差。四.确定加工路线加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。-5-1.应能保证加工精度和表面粗糙要求；2.应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。五.加工路线与加工余量的联系目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。六.夹具安装要点目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。五数控车床的安全操作规程一、安全操作注意事项1.工作时请穿好工作服、安全鞋，戴好工作帽及防护镜，严禁戴手套操作机床。2.不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌。3.不要在机床周围放置障碍物，工作空间应足够大。4.某一项工作如需要俩人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致。5.不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。6．任何人员违反上述规定或学院的规章制度，实习指导人员或设备管理员有权停止其使用、操作，并根据情节轻重，报学院相关部门处理。二、工作前的准备工作l.机床工作开始工作前要有预热，认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间未开动，可先采用手动方式向各部分供油润滑。-6-2.使用的刀具应与机床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换。3.调整刀具所用工具不要遗忘在机床内。4.检查大尺寸轴类零件的中心孔是否合适，以免发生危险。5.刀具安装好后应进行一、二次试切削。6.认真检查卡盘夹紧的工作状态。7.机床开动前，必须关好机床防护门。三、工作过程中的安全事项l.禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理。2.禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位。3.禁止加工过程中量活、变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床。4.车床运转中，操作者不得离开岗位，机床发现异常现象立即停车。5.经常检查轴承温度，过高时应找有关人员进行检查。6.在加工过程中，不允许打开机床防护门。7.严格遵守岗位责任制，机床由专人使用，未经同意不得擅自使用。8.工件伸出车床100mm以外时，须在伸出位置设防护物。9.禁止进行尝试性操作。10.手动原点回归时，注意机床各轴位置要距离原点-100mm以上，机床原点回归顺序为：首先+X轴，其次+Z轴。11.使用手轮或快速移动方式移动各轴位置时，一定要看清机床X、Z轴各方向“＋、－”号标牌后再移动。移动时先慢转手轮观察机床移动方向无误后方可加快移动速度。-7-12.编完程序或将程序输入机床后，须先进行图形模拟，准确无误后再要进行机床试运行，并且刀具应离开工件端面200mm以上。13.程序运行注意事项：（1）对刀应准确无误，刀具补偿号应与程序调用刀具号符合。（2）检查机床各功能按键的位置是否正确。（3）光标要放在主程序头。（4）夹注适量冷却液。（5）站立位置应合适，启动程序时，右手作按停止按钮准备，程序在运行当中手不能离开停止按钮，如有紧急情况立即按下停止按钮。14.加工过程中认真观察切削及冷却状况，确保机床、刀具的正常运行及工件的质量。并关闭防护门以免铁屑、润滑油飞出。15.在程序运行中须暂停测量工件尺寸时，要待机床完全停止、主轴停转后方可进行测量，以免发生人身事故。16.关机时，要等主轴停转3分钟后方可关机。17.未经许可禁止打开电器箱。18.各手动润滑点必须按说明书要求润滑。19.修改程序的钥匙在程序调整完后要立即拿掉，不得插在机床上，以免无意改动程序。20.使用机床时候，每日必须使用削油循环0.5小时，冬天时间可稍短一些，切削液要定期更换，一般在1—2个月之间。21.机床若数天不使用，则每隔一天应对NC及CRT部分通电2-3小时。四、工作完成后的注意事项l.清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。-8-2.注意检查或更换磨损坏了的机床导轨上的油察板。3.检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。4.依次关掉机床操作面板上的电源和总电源结论数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在高精尖数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。