6工位刀架设计

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数控车床自动刀架结构与工艺设计

数控车床自动刀架结构与工艺设计

数控车床自动刀架结构与工艺设计摘要:《数控车床自动刀架结构与工艺设计》,根据数控车床自动刀架“换刀时间短,刀具重复定位精度高,传动系统简便,有足够的刀具存储量和结构紧密、占地面积小”的要求,重点设计刀架的结构和工艺,对传统的槽轮式六工位自动刀架进行结构设计和改造。

关键词:数控车床槽轮自动刀架1.1. 刀架基本原理和设计准则自动换刀装置是数控车床最普遍的一种辅助装置,它可以使数控车床在工件在一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序,以缩短加工的辅助时间,减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差,从而提高机床的加工效率和加工精度。

因此,在设计时为了遵循在机床使用过程中对自动刀架的要求,本方案主要围绕以下几点准则设计:换刀时间短,刀具重复定位精度高,结构紧密并且有足够的刀具存储量,传动系统简便。

本次设计主要是对传统的槽轮式六工位自动刀架进行改造,设计出更加合理的新方案。

其基本原理和传动路径如下:刀架电机→联轴器→蜗杆传动→齿轮传动→拨盘转动→拨盘带转槽轮→槽轮轴带转刀架(换刀完成)。

其传动简图如右图所示:1.刀架电机2.卡盘3.槽轮4.刀架1.2. 方案论证、设计改良方案(1)原方案论证,提出改良办法原方案为槽轮式六工位刀架,该方案主要通过卡盘带动槽轮的转位再通过固定在槽轮上面的轴带动刀架转位从而实现换刀。

但是该方案的传动系统过于复杂、臃肿,导致刀架结构庞大,定位精度也不高,不符合现代数控车床的使用要求。

根据数控车床对自动刀架的使用要求,鉴于原方案的上述缺点,可以把原方案做以下两大改造:①.刀具容量改为四把,即四工位槽轮式刀架。

②.省去两个传动副:一是省去拨盘上一级传动(齿轮传动),即:将拨盘下面的齿轮改为蜗轮,通过蜗杆传动直接驱动拨盘旋转;二是省去蜗杆与刀架电机轴之间的联轴器,直接把电机轴的一端改为蜗杆。

(2)新方案分析、拟定新传动方案由以上的改良措施可以看出:新的传动方案直接实现了电机与卡盘之间的传动。

6工位刀架设计

6工位刀架设计

目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 数控机床产生的背景及现实意义 (1)1.2 国内外数控机床的发展现状 (2)1.3 自动回转刀架的发展趋势 (3)2 系统与总体结构设计 (5)2.1 自动控制系统设计 (5)2.2 总体结构设计 (5)2.2.1 自动刀架的分类 (5)2.2.2 刀架的抬起 (6)2.2.3 刀架的回转和选位 (7)2.2.4 刀架的下降、定位和压紧 (7)2.2.5 减速传动机构的设计 (8)3 电机的选择及传动蜗杆副的设计 (9)3.1 电动机的选择 (9)3.2 蜗杆副的选用 (9)3.3 蜗杆副的设计 (10)3.3.1 按齿面接触疲劳强度设计 (10)3.3. 2校核涡轮齿根弯曲疲劳强度 (12)3.3. 3蜗杆的设计计算 (12)3.4 蜗杆传动的润滑 (13)4 自动回转刀架的工作原理 (14)5 电气控制部分设计 (16)5.1 机电系统的分类及组成 (16)5.2 硬件电路的设计 (17)5.3 控制软件的设计 (19)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)摘要数控车床的刀架是机床的重要组成部分,刀架用于夹持切削用的刀具,其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。

因此数控车床的刀架设计的好与坏、效率高与低将直接影响到产品的加工时间和质量,进而影响到制造业的飞速发展。

本设计主要对总体结构设计、主要传动部件的设计和电气控制部分设计计算。

包括减速传动机构的设计、上刀体锁紧与精定位机构的设计及刀架抬起机构的设计,蜗杆副的设计计算,以及硬件电路及控制软件的设计。

本设计的自动回转刀架控制系统电路简单,可靠性高,有效地解决了传统机床换刀主要依靠手工换刀,辅助时间长,精度不高,累积误差大,加工出的产品既费时且质量不如数控加工的问题,也为车床数控改造中的自动换刀问题提供一种有效的解决途径。

关键词:数控机床;系统控制;自动回转刀架AbstractCNC lathe’s tool carrier is an important part of machine. Knife used f or cutting tool clamping, its structure directly affect the efficiency of machine tools, cutting and cutting. Therefore, CNC lathe turret design is good or bad, high efficiency and low will have a direct impact on processing time and quality of the product, thereby affecting the rapid development of manufacturing sector.This design mainly on the overall structural design, primarily the design of transmission components and electrical control design and calculation. Including reduction drive mechanism design, the cutter body lock and precision positioning mechanism design and the design of turret lifting bodies, worm gear design calculations, as well as hardware circuits and control software design.The design of the automatic revolving turret control system is simple, reliable and effective solution to the traditional machine tool change mainly rely on manual tool change, supporting a long time, accuracy is not high, the errors large, processing the time-consuming and the quality of products the question as CNC machining, but also Lathe automatic tool changer problem to provide an effective solution.Keywords:CNC Lathe System Control Auto-rotating Turret1 绪论1.1 数控机床产生的背景及现实意义数控机床是数字控制机床(Computer numerical control)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。

机床六工位转塔动力刀架的设计

机床六工位转塔动力刀架的设计
力。
( )行程限位机构 行程限位机构给动力刀架提供 4 下一个动作信号 ,使其按照既定 的动作流程做出反应 。
( )液压系统 5 两个液压缸和相应的阀组 成了动力
下刀架问齿 盘啮合 ,从而实现精确定位要求 。 ( )传感器定位 由于机械式行程开关 的灵敏度较 1 差 ,且 大部分是接触式的行程 开关 ,长时间使用 ,会 因 为摩擦损耗而使 其失灵 。采用 传感器 可避 免上述 问题 , 本例使用两个传感器来 限制上刀架 的抬起位 置和上刀架 的转位角度 ,保证 动作 的准 确性 。由于是初定 位 阶段 ,
铰等加工 ,在提高被加工零件加工精度 的同时 ,还可提
高生产效率和工人操作的安全性 ,继而为企业节 约了生 产成本和机械维修维护的费用。
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由呻 —

1 设计要求 .
转塔动力刀架要求动作平稳 ,转位准确 ,回转分 度
刀架 的液压系统 ,提供抬起 和转位的动力。 ()密封系统 保证液压油的压力 ,并 防止外 界污 6
染物进入。
由这六个部分和电动机及传动件组成 的转塔动力刀
对传感器的定位精度也不需要很高 ,只要保证从 动齿轮
磊 工 ~ 。

脱离啮合并滑出导 向齿轮即可 。
已知输 入 的转矩 2 N・ 6 m,主动轮转 速 n=14 0/ i 4 rm n 传动 比 i ,工作寿命假定 9 6 :】 .
误差 ≤ ± ” 3 ,刀架 能根 据需要 自动转 位 ,并 在转位后 提
图 l 转塔动 力刀架布局
1 .主轴 2 .上 刀架 3 .下刀架 4 底架 5 带 传动箱 6 电动 机 .
供动力驱动 主轴转动。根据这些情况设计 的六工位转塔 动力刀架 ,可安装在组合机床及卧式 车床上使用。

6刀自动刀架系统设计

6刀自动刀架系统设计

摘要数控车床将向中高档发展,对数控刀架需求量将大大增加。

随着数控车床的发展,数控刀架也向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。

本课题主要对六刀位自动刀架的机械结构和控制系统进行设计。

通过对多种方案的分析确定出了免抬式自动刀架的设计方案。

按照设计规范对结构进行了分析与设计计算。

同时用ProE对机械结构部分进行三维实体建模,验证结构较合理。

利用PLC、位置传感器进行了系统软、硬件设计,较好地实现了换刀控制要求。

本文所设计的免抬式6刀位自动刀架,结构简单,换刀快速,可成为一个独立的单元,既可用于普通机床以减少辅助换刀时间,又适用于经济型数控机床,改善刀架结构。

关键词免抬式自动刀架,传感器,三维实体建模,PLCABSTRACTNumerical Control lathe will be the middle and senior grade development in the future.It is estimated that the demand for NC tool carrier will be much greater. NC tool start to the rapid tool change, electro-hydraulic servo drive and portfolio-driven direction with the development of NC lathes.The mechanical structure and the control system of six Automatic Tool lift are designed in this thesis. Analyzing many plans, It be gotten that the blue print of the Automatic Tool Lift. And then,The structure be analyzed and calculated. At the same time, the ProE is used for the 3D solid modeling of mechanical structure, which shows the structure of the tool lift is reasonable. That PLC and sensors is applicated in the design of the soft and hard components of the tool lift .It makes the control of tool change more efficient.Automatic Tool Lift in this thesis, with its simple structure and rapid auxiliary tool change (ATC), will become an independent unit which can be used not only on general machine tools to reduce ATC time, but also on economic NC machine tools to improve the structure Tool.Key words Automatic Tool lift, Sensors ,3D Solid Modeling, PLC目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 国内外研究现状 (1)1.2 总体设计 (1)2 自动刀架系统机械部分设计 (2)2.1 刀架结构方案的确定 (2)2.1.1刀架体设计 (2)2.1.2 传动方案设计 (2)2.1.3 定位方案的确定 (3)2.2 主要零件部件设计计算 (3)2.2.1刀具受力计算 (3)2.2.2 刀架体设计计算 (4)2.2.3端齿盘主要参数的设计计算 (5)2.2.4压缩弹簧设计 (9)2.2.5蜗杆蜗轮设计 (11)2.2.6螺杆、螺套设计及验算 (14)2.3 电机的选择 (16)2.4 联轴器结构选择 (16)2.5 润滑与密封 (16)3 自动刀架控制部分设计 (18)3.1控制系统分析 (18)3.1.1控制方案设计 (18)3.1.2 PLC的分类 (18)3.1.3 PLC的特点及主要功能 (19)3.1.4自动换刀控制系统要求 (21)3.2控制元件的选择 (21)3.2.1接近开关的类别 (21)3.2.2接近开关的选择 (22)3.3 PLC选型 (23)3.3.1分析控制系统所需要的I/O接点数 (23)3.3.2PLC外接电器元件选择 (23)3.4 系统控制元件列表 (24)3.5PLC的I/O地址的分配 (25)3.6PLC外围接线图 (25)4控制系统PLC程序设计 (27)4.1 系统流程图的设计 (27)4.2PLC程序设计 (27)4.2.1程序结构设计 (27)4.2.2自动换刀程序设计 (28)4.2.3手动换刀程序 (31)4.2.4数据传送程序的设计 (33)4.3 程序的调试 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)1 绪论1.1 国内外研究现状从自动换刀系统发展的历史来看,1956年日本富士通研究成功数控转塔式冲床,美国IBM公司同期也研制成功了“APT”(刀具程序控制装置)。

数控车床刀架的设计

数控车床刀架的设计

摘要数控加工的加工精度高,生产率高,能减轻操作者劳动强度,改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

它的发展和运用,影响着制造业水平高低,实现生产过程的数控化,已经成为当今制造业的发展方向,所以非常值得我们去研究。

本设计通过对数控车床六工位自动控制刀架工作原理的分析,综合考虑刀架工作过程的优缺点,确定了设计方案,得到了最终设计的结果,也达到了预先设定的目的。

本设计主要包括了数控车床刀架机构的主要部件,其中包括转位机构,刀架的定位机构,驱动伺服电机的选择,蜗轮蜗杆的设计,刀架主轴的结构设计等。

最终得到常用的数控车床六工位刀架应满足的要求。

关键词:六工位;电动刀架ABSTRACTWith its high working accuracy and productivity, the numerical control processing can reduce the operators’ labor intensity, improve labor condition, and is thus advantageous in the modernization of manufacturing management as well as improvement of economic benefit. Hence,the development and the utilization the numerical control processing play a role and become the development direction in the advancement of manufacturing industry.Based on the analysis of operating principle and process of six-station automatic control knife rest of numerically controlled lathe, this paper determines its solution approach and conclusion. The paper first discusses how to choose such critical pieces of the knife rest of numerically controlled lathe as indexing mechanism, positioning mechanism, drive servo motors, and then discusses the design of worm gear, worm drive, and the structure of principle axis of the knife rest, etc.. The paper then concludes the requirements of common six-station automatic control cutter of numerically controlled lathe.Key words: six-location; electronic knife rest第一章引言1.1 毕业设计的背景及目的。

数控车床六角旋转刀架三维设计设计word版

数控车床六角旋转刀架三维设计设计word版

毕业设计(论 文) G RADUATE D ESIGN (T HESIS ) 设计(论文)题目 数控车床六角旋转刀架三维设计 学 生 宋超 学习中心 黑龙江双鸭山学习中心 专 业 机械工程及自动化 指导教师 温泉二〇一四年 八 月 五 日东北大学毕业设计(论文)东北大学继续教育学院摘要国际上数控机床的发展日新月异,我国数控转塔刀架行业亦发生了根本性的改变,但是,产能只是满足量的一面,低档次产品价格低廉、功能不齐、适应性差,其生命力亦不会太强。

只有满足质的方面、满足数控机床性能要求方面的产品才是最重要的。

我国的数控机床行业与世界先进制造行业相比,存在很大的差距,而重要的原因是功能部件行业赶不上数控机床的发展。

数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几年来受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

本课题研究的是数控车床最重要的部件之一:旋转刀架。

数控车床的刀架是机床的重要组成部分。

刀架用于夹持切削用的刀具,因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。

在某种程度上,刀架的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平。

关键词:数控机床数控车床旋转刀架目录1.绪论 (4)1.1 选题的目的和意义 (4)1.2 数控刀架的发展现状及发展趋势 (4)1.3 我国数控刀架的发展现状 (6)1.4 本文主要研究内容 (6)2.总体结构设计 (5)2.1 机床刀架的基本要求与功用 (7)2.2 总体方案的确定 (8)2.3 刀架基本结构、工作原理及动作顺序 (10)2.4 刀架转位机构设计 (12)2.5 刀架定位机构设计 (14)2.6 电动机选择及安装形式的确定 (17)2.7 本章小结 (19)3.运动设计及刀架主参数确定 (20)3.1 运动设计 (20)3.2 刀架主参数确定 (21)3.3 本章小结 (21)4.刀架零件设计、计算及校核 (23)4.1 蜗杆蜗轮选用及校核 (22)4.2 蜗杆轴结构设计及校核 (28)4.2.1 蜗杆轴材料选择 (28)4.2.2 初算轴径 (28)4.2.3 蜗杆轴结构设计 (29)4.2.4 轴的受力分析 (31)4.2.5 校核轴的强度 (36)4.2.6 校核见链接的强度 (37)4.3 齿盘结构设计 (38)4.4 本章小结 (43)结论 (47)1. 绪论1.1 选题的目的和意义数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。

推荐-数控车床六角刀架设计 精品

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说明书数控车床六角刀架设计班级:学号:姓名:学院:专指导教师:软件工程软件学院数控车床六角刀架设计摘要单轴六角自动车床刀架进给装置的工作原理是利用电机带动分配轴转动,然后由分配轴上的三个凸轮分别控制三个杠杆,再由杠杆控制刀架的运动来进行对工件的切削,三个刀架的结构基本相同,他们都是沿着各自导轨作垂直于主轴轴线方向移动。

工艺动作过程为:首先由送料机构运行提供要加工的工件,然后电机带动分配轴转动,固定在分配轴上的三个安装方向不同的凸轮共同转动。

第一个凸轮先控制前刀架运动:控制前刀架的凸轮带动杠杆比为1:1的杠杆摆动,控制装有车刀的前刀架滑板移动,刀架移动控制车刀分为快速送进、匀速切削、快速退出、静止四个阶段运动,前刀架的刚性较好,用于强力和成形车削。

第二个凸轮控制后刀架运动:控制后刀架的凸轮带动杠杆摆动,由于后刀架装在机床后部,离第二个凸轮的距离较远,且进给方向与前刀架正好相反,所以采用两级杠杆进行传动,也控制车刀完成四个阶段运动。

第三个凸轮控制上刀架运动:控制上刀架的凸轮除了通过两级杠杆外,还经过拉杆带动上部的杠杆,从而带动上刀架滑座沿导轨上下移动,同样也完成四个阶段运动对工件进行切削。

关键词:数控车床,六角刀架,凸轮C lathe turret designAbstractThe working principle of single axis six angle automatic lathe feeding device is driven by the motor distribution shaft to rotate,and then by three on the camshaft control respectively the three lever,the lever tool movement of the workpiece cutting tool,structure three is basically the same,they are all along the respective guide for vertical movement in the direction of the spindle axis.Technological action process: first by the feeding mechanism operation to provide the workpiece to be processed,and then the motor drives the distribution shaft,fixed on the distribution on the axis of the three different installation directions cam rotates together.The first cam to control tool movement: cam control front rest drive lever ratio for swing lever 1:1, control a tool before sliding carriage mobile, mobile control tool holder are divided into fast feeding, uniform cutting, rapid retreat, rest four stages before the motion, the rigidity of the knife is better, for strength and forming turning. The second cam control tool movement: control tool driven cam swing lever, the turret mounted on the machine back, far away from the second cam distance, and feed direction and the front tool rest is just the opposite, so the two lever drive, also control tool plete four stage movement. The third cam control tool movement: control tool CAM except through two levels of leverage, but also through the draw rod drives the upper lever, which drives the tool slide along the guide rail to move up and down, also pleted the four stages of movement of the workpiece cutting.Keywords:Numerical control lathe,Turret ,CAM.目录1 引言制造是人类经济活动的重要基石,也是人类历史发展和文明进步的动力。

有关数控机床中六工位的转塔动力刀架的优化分析

有关数控机床中六工位的转塔动力刀架的优化分析

有关数控机床中六工位的转塔动力刀架的优化分析摘要本文针对数控机床转塔动力刀架的工作特点,从系统结构设计到软件编程等方面,介绍了数控机床的六工位转塔动力刀架优化方法。

本文所提方法皆经过生产实践的检验,有助于数控机床操作人员对转塔动力刀架操控能力的提高。

关键词转塔动力刀架;数控机床;数控应用技术0引言数控机床由于加工精度高、成品率高及投入的加工综合成本低等优点,广泛应用于机械加工和生产过程中。

目前,数控车床和数控车削中心主要采用的加工工具是转塔动力刀架系统。

普通车床一般采用的普通刀架系统,由操作人员人工换刀,操作效率低下,过程复杂。

数控机床采用自动换刀系统,可以实现四工位、六工位、八工位和多工位加工。

由于采用自动转塔动力刀架系统,因此,可大幅度提高加工效率和精度。

如何在设计和应用中进一步提高加工精度,更大发挥转塔动力刀架的优势,本文将从多个角度,详细分析数控机床六工位动力刀架系统的优化方法[1]。

1 数控机床转塔动力刀架的优化分析目前,采用转塔动力刀架系统的数控机床,主要是数控车床,而数控车床正在向数控车削中心方向转化。

数控车削中心的主要加工设备也是自动刀架系统。

在整个数控车床或数控车削加工中心设备投入中,刀架系统的造价占据一半左右。

该系统发生故障超过一半也与自动刀架系统有关。

可想而知,自动刀架系统在数控车削加工中心和数控车床中所占据的重要地位。

也就说,想提高数控车削加工系统的加工精确度和加工效率就必须从机械结构和系统控制方面优化自动刀架系统。

1.1 数控车削加工自动刀架系统的优化指标数控车床和数控车削中心的刀架系统的自动换刀过程如图1所示。

刀架系统分为两大类,一是带有刀库的自动换刀系统,一般由刀库、换刀机械手和伺服驱动系统组成。

二是转塔动力刀架系统。

这类系统将刀具固定在转塔上,根据加工需要转动转塔,从而更换刀具,实现加工目的。

采用转塔换刀系统,有四项指标是衡量数控转塔刀架系统性能的优劣的标准。

一是转位夹紧时间,二是故障率,三是转位准确度,四是换刀时间。

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目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 数控机床产生的背景及现实意义 (1)1.2 国内外数控机床的发展现状 (2)1.3 自动回转刀架的发展趋势 (3)2 系统与总体结构设计 (5)2.1 自动控制系统设计 (5)2.2 总体结构设计 (5)2.2.1 自动刀架的分类 (5)2.2.2 刀架的抬起 (6)2.2.3 刀架的回转和选位 (7)2.2.4 刀架的下降、定位和压紧 (7)2.2.5 减速传动机构的设计 (8)3 电机的选择及传动蜗杆副的设计 (9)3.1 电动机的选择 (9)3.2 蜗杆副的选用 (9)3.3 蜗杆副的设计 (10)3.3.1 按齿面接触疲劳强度设计 (10)3.3. 2校核涡轮齿根弯曲疲劳强度 (12)3.3. 3蜗杆的设计计算 (12)3.4 蜗杆传动的润滑 (13)4 自动回转刀架的工作原理 (14)5 电气控制部分设计 (16)5.1 机电系统的分类及组成 (16)5.2 硬件电路的设计 (17)5.3 控制软件的设计 (19)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)摘要数控车床的刀架是机床的重要组成部分,刀架用于夹持切削用的刀具,其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。

因此数控车床的刀架设计的好与坏、效率高与低将直接影响到产品的加工时间和质量,进而影响到制造业的飞速发展。

本设计主要对总体结构设计、主要传动部件的设计和电气控制部分设计计算。

包括减速传动机构的设计、上刀体锁紧与精定位机构的设计及刀架抬起机构的设计,蜗杆副的设计计算,以及硬件电路及控制软件的设计。

本设计的自动回转刀架控制系统电路简单,可靠性高,有效地解决了传统机床换刀主要依靠手工换刀,辅助时间长,精度不高,累积误差大,加工出的产品既费时且质量不如数控加工的问题,也为车床数控改造中的自动换刀问题提供一种有效的解决途径。

关键词:数控机床;系统控制;自动回转刀架AbstractCNC lathe’s tool carrier is an important part of machine. Knife used f or cutting tool clamping, its structure directly affect the efficiency of machine tools, cutting and cutting. Therefore, CNC lathe turret design is good or bad, high efficiency and low will have a direct impact on processing time and quality of the product, thereby affecting the rapid development of manufacturing sector.This design mainly on the overall structural design, primarily the design of transmission components and electrical control design and calculation. Including reduction drive mechanism design, the cutter body lock and precision positioning mechanism design and the design of turret lifting bodies, worm gear design calculations, as well as hardware circuits and control software design.The design of the automatic revolving turret control system is simple, reliable and effective solution to the traditional machine tool change mainly rely on manual tool change, supporting a long time, accuracy is not high, the errors large, processing the time-consuming and the quality of products the question as CNC machining, but also Lathe automatic tool changer problem to provide an effective solution.Keywords:CNC Lathe System Control Auto-rotating Turret1 绪论1.1 数控机床产生的背景及现实意义数控机床是数字控制机床(Computer numerical control)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,从而使机床动作并加工零件。

自从 1952 年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中等领域被广泛地应用,数控技术无论在硬件和软件方面,都有飞速发展。

数控机床加工的特点有:(1)自动化程度高,具有很高的生产效率。

除手工装夹毛坯外,其余全部加工过程都可由数控机床自动完成。

若配合自动装卸手段,则是无人控制工厂的基本组成环节。

数控加工减轻了操作者的劳动强度,改善了劳动条件;省去了划线、多次装夹定位、检测等工序及其辅助操作,有效地提高了生产效率。

(2)对加工对象的适应性强。

改变加工对象时,除了更换刀具和解决毛坯装夹方式外,只需重新编程即可,不需要作其他任何复杂的调整,从而缩短了生产准备周期。

(3)加工精度高,质量稳定。

加工尺寸精度一般在 0.005~0.01mm 之间,不受零件复杂程度的影响。

由于大部分操作都由机器自动完成,因而消除了人为误差,提高了批量零件尺寸的一致性,同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置,更加提高了数控加工的精度。

(4)易于建立与计算机间的通信联络,容易实现群控。

由于机床采用数字信息控制,易于与计算机辅助设计系统连接,形成 CAD/CAM 一体化系统,并且可以建立各机床间的联系,容易实现群控。

数控机床产业是关系到国家战略地位和体现国家综合国力的重要基础性产业其制造水平高低和拥有数量是衡量一个国家工业现代化程度的重要标志,在国防建设上更是具有战略意义的重要基础性产业。

经济型数控是我国 80 年代科技发展的产物。

这种数控系统由于功能适宜,价格便宜,用它来改造车床,投资少、见效快,成为我国"七五"、"八五"重点推广的新技术之一。

十几年来,随着科学技术的发展,经济型数控技术也在不断进步,数控系统产品不断改进完善,并且有了阶段性的突破,使新的经济型数控系统功能更强,可靠性更稳定,功率增大,结构简单,维修方便。

由于这项技术的发展增强了经济型数控的活力,根据我国国情,该技术在今后一段时间内还将是我国机械行业老设备改造的很好途径。

对于原有老的经济型数控车床,特别是80年代末期改造的设备,由于种种原因闲置的很多,浪费很大;在用的设备使用至今也十几年了,同样面临进一步改造的问题,通过改造可以提高原有装备的技术水平,大大提高生产效率,创造更大的经济效益。

1.2 国内外数控机床的发展现状自 1952 年在美国出现第一台数控机床至今,虽不到 60 年,但其发展却很快。

特别是近 20 年来,由于微电子和计算机技的进步,发展更为迅速。

例如日本,1957 年才研制出第一台数控机床,1965 年年产 39 台,可到 1970 年便增加到 1451 台,1980 年增加到 22052台,1989 年则达到 59705 台,即占到其机床年总产量的 32.5%、总产值的 73%。

1987 年日本已拥有数控机床(不含锻压机械)6.6 万台,其全部金切机床拥有量的 11%。

其它一些工业发达国家的发展也艰迅速,如西德,1985 年年产数控机床约 3 万台,占机床年总产值的54.2%,拥有量 7 万台,占总拥有量的 5.7%。

1989 年年产 20549 台(不含锻压机械)占机床年总产值的 65.2%。

美国 1987 年年产 6047 台,占机床年总产量的 6.6%,拥有量 222000台,占总拥有量的 9.6%,1989 年占机床总产值的 50.2%。

苏联1987 年年产量 26000 台,占总产值的 46.4%。

意大利 1988 年数机床占总产量的 45.1%,拥有量 83600 台,占机床拥有量 15.2%,1989 年占总产量的 60%,英国 1987 年数控机床年产量 2728 台,占总产值的 44.6%,拥有量 53700 台,占总拥有量的 7%。

法国 1987 年年产量 2259 台,占总产量的 8.28%,占总产值的 70.9%,拥有量 81000 台,占总拥有量的 5%。

随着电子技术和计算机技术的发展,数控系统的发展已经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路五个阶段。

因前三代是以专用电路和硬接线插补,纸带格式识别,绝对或增量定位及字符编码等功能的,故称之为硬件式数控,即为一般的 NC 系统。

自 70 年代中期以后出现的第四、第五代数控系统,由大规模、超大规模集成电路及微处理机组成。

该数控系统有很强的程序存储能力,一系列的功能都可以由不同的软件程序来实现,故称为软件式数控,即通常称 CNC 系统。

目前,硬件式(主要是第三代)的数控系统虽仍有生产,但已较少,国际上现在生产的大多是第四代或第五代的产品,即软件式数控系统。

由于计算机技术的发展,硬件的集成度得到提高和软件日益丰富,国际数控装置的水平和功能不断提高与完善,现在已普遍进入了成熟应用阶段。

世界上生产数控装置的厂家很多,包括一些数控机床生产厂在内,有名望的有日本的法兰克(FANUC)、三棱电机、安川电机、大隈等,ERAL(ELECTRI)公司、AB(ALLEN BREDLEY)公司、德国的西门子(SIEMENS)、特劳布(TRAUB),黑特勒科赫约有数十家,但是较美国的 GE(GEN—GOULD)公司,联帮(HEOKLER&KOCH)、海登海(HEIDEN1lAIN)、意大利奥罩维得(OLIVETT)、菲迪亚(FIDIA)公司、西班牙的 FAGOR 公司等。

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