C6140车床主轴数控化5
CA6140车床主轴工艺及夹具设计

摘要在机械领域中,车床是应用最为广泛、使用最为频繁的一种机床,特别是CA6140车床,它的应用非常的普遍。
所以它的加工精度就极其的重要,工件能否达到加工要求就取决于车床本身的精度,而决定CA6140车床加工质量的就是它的主轴。
CA6140车床主轴是把旋转运动及扭矩通过主轴端部的夹具传递给工件和刀具,要求有很高的强度及回转精度。
我在本设计中将主轴设计为空心阶梯轴,外圆表面设有花键、垫键等功能槽及螺纹。
本文设计详细计算了加工余量、切削用量、尺寸公差并阐述了CA6140主轴的加工工艺过程以及生产中所涉及的重要夹具设计方法。
经设计的CA6140主轴较其传统的车床主轴有更高的强度和回转精度。
关键词:车床;主轴;旋转运动;公差;夹具ABSTRACTIn machinery field, the lather is the most extensively and frequently used machine. Easpecially the CA6140 lather, its application is very widespread. So its processing accuracy is very important. Whether the work piece can reach the accuracy required is decided by the lather. While, the part deciding the processing quality of CA6140 lather is its mainshaft. The mainshaft of the CA6140 lather is to transmit the rovolve motion and the torque to the workpiece and cutting-tool through the fixture on the end of mainshaft, in which high strengh and rotating accuracy are required .In this design, my job contains the things as below. Mainshaft is a hollow stepped shaft. There are functional slots and thread, such as spline, pad key and so on. In the paper, allowance, cutting consumption and tolerance are calculated. Also elaborates the craft processes of the mainshaft of CA6140 lather, and the design of important fixture. After being designed, compared with traditional lather, the strength and rotating accuracy are enhanced.Key words: Lather; Mainshaft; Rotating Movement; Tolerance; Fixture目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2车床的发展史 (1)1.3本课题研究的内容和设计思想 (1)第2章零件的分析 (4)2.1零件的作用 (4)2.1.1支承轴颈 (4)2.1.2头部锥孔 (4)2.1.3头部短锥 (4)2.1.4装配轴颈 (4)2.1.5轴向锁紧 (5)2.2零件的工艺分析 (5)2.2.1加工阶段的划分 (5)2.1.3工序顺序安排 (5)2.1.4主轴锥孔的磨削 (6)2.3 本章小结 (5)第3章工艺规程的设计 (7)3.1主轴的材料、毛坯与热处理 (7)3.1.1主轴的毛坯 (7)3.1.2主轴的材料和热处理 (7)3.2主轴加工工艺过程 (8)3.2.1主轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 (8)3.2.2主轴加工定位基准的选择 (9)3.2.3主轴主要加工表面加工工序的安排 (9)3.2.4各工序工步的排序 (11)3.3 本章小结 (11)第4章机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (12)4.1各工序工步的加工余量的计算 (12)4.2各工序工步的切削用量的计算 (19)4.3本章小结 (49)第5章专用夹具的设计 (50)5.1 钻床夹具的设计 (50)5.2 磨床夹具的设计 (50)5.3 本章小结 (51)结论 (52)参考文献 (53)致谢 (54)第 1 章绪论1.1 概述精密机床的关键部件是进给系统和主轴系统,不同类型的机床主轴,对所选用轴承的精度要求既有相同点,也有不同之处。
CA6140普通车床的数控技术改造

抚州职业技术学机电系2011届机电一体化及数控技术专业毕业论文CA6140普通车床的数控技术改造(机械部分)姓名:邱顺军学号:08321414专业:数控技术班级:08级(083214)指导老师:王良生2011年5月1.3.1 主要研究内容1.机械部分改造2.电气部分改造3.软件设计(编程)2 机械部分改造2.1 设计方案的确定利用数控装置对纵横进给系统进行开环控制,以步进电机为驱动元件,传动系统采用滚珠丝杠副,刀架采用自动转位刀架,对CA6140普通车床进行技术改造就可以组成一个经济型数控车床,实现微机控制下的自动加工。
改造后的车床把车床的主运动和进给运动分离开来。
主电机的作用仅仅是带动工件旋转,而刀架的进给运动则是由步进电机直接带动车床的纵横丝杠来实现。
其改造后结构原理示意图如图2-1所示。
图2-1 CA6140型车床的数控化改造结构原理图操作时,根据零件的加工工艺,按数控系统的规定的方式编制零件的加工程序,通过数控装置上的键盘输入微机,微机对加工程序处理后发出一系列脉冲信号,经过功率放大器放大后驱动2台步进电机,按规定的方向、速度和位移量,完成刀架纵横两个方向的进给,使车刀实现直线或圆弧的切削。
在加工螺纹时,通过主轴脉冲发生器发生进给运动,从而加工出各种标准螺纹。
换刀时,微机发出换刀信号,刀架控制箱继电器动作,电机正转,通过减速机构和升降机构,将上刀体上升至一定位置,带动刀体旋转到所选刀位,然后定位,完成换刀动作。
[20]2.2机械部分改造[4]2.2.1纵向进给系统的计算与设计1. 纵向进给系统的设计经济型数控车床的改造一般是步进电机经减速驱动丝杠,螺母固定在溜板箱上,带动刀架左右移动。
步进电机的布置,可放在丝杠的任意一端。
对车床改造来说,外观不必像产品设计要求的那么高,而从改造方便,实用方面来考虑。
一般都把步进电机放在纵向丝杠的右端,如图2-2所示。
图2-2 数控改造的总体方案示意图2. 纵向进给系统的设计计算已知条件:工作台重量: W=750N 时间常数: T=28ms 滚珠丝杠基本导程: 0L =8mm 行程: S =700mm 脉冲当量: δp=0.02mm/step 步距角: α=0.75º/step 快速进给速度:maxV =2.5m/min(1) 切削力计算 由《机床设计手册》可知,切削功率K N N c η= (2-1)式中 N ——电机功率,查机床说明书,N=4kW ;η——主传动系统总效率,一般为0.6~0.7取65.0=ηK ——进给系统功率系数,取为K=0.96。
ca6140型卧式车床主轴的加工工艺过程

车床主轴零件的加工工艺过程〔一〕CA6140型卧式车床主轴的加工主运动为回转运动的各种金属切削机床的主轴,是轴类零件中最有代表性的零件。
主轴上通常有内、外圆柱面和圆锥面,以及螺纹、键槽、花键、横向孔、沟槽、凸缘等不同形式的几何外表。
主轴的精度要求高,加工难度大,假设对主轴加工中一些重要问题〔如基准的选择、工艺道路的拟定等〕能做出正确的分析和解决,那么其他轴类零件的加工就能迎刃而解。
以CA6140型卧式车床主轴为例,分析轴类零件的加工。
如下列图为CA6140车床主轴简图,其材料为45钢。
图 CA6140型卧式车床主轴简图1.主轴的功用及技术要求分析〔1〕支承轴颈主轴的两支承轴颈A,B与相对应的内孔配合,是主轴组件的装配基准,其制造精度将直接影响到主轴组件的旋转精度。
当支承轴颈不同轴时,主轴产生径向圆跳动,影响以后车床使用时工件的加工质量,因此,对支承轴颈提出了很高要求。
尺寸精度按IT5级制造,两支承轴颈的圆度公差0.005㎜,径向圆跳动公差0.005㎜,外表粗糙度Ra值为0.4µm。
〔2〕装夹外表主轴前端锥孔是用于安装顶尖或心轴的莫氏锥孔,其中心线必须与支承轴颈中心线严格同轴,否那么会使工作件产生圆度、同轴度误差,主轴锥孔锥面的接触率要大于75%;锥孔对支撑轴颈A,B的圆跳动允差:近轴端为0.005㎜,距轴端300㎜处为0.01㎜,外表粗糙度Ra值为0.4µm。
主轴前端短圆锥面是安装卡盘的定心外表。
为了保证卡盘的定心精度,短圆锥面必须与支承轴颈同轴,端面必须与主轴回转中心垂直。
短圆锥面对支撑轴颈A,B圆跳动允差为0.008㎜,外表粗糙度Ra值为0.8µm。
〔3〕螺纹外表主轴的螺纹外表用于锁紧螺母的配合。
当螺纹外表中心线与支承轴颈中心线歪斜时,会引起主轴组件上锁紧螺母的端面跳动,导致滚动轴承内圈中心线倾斜,引起主轴径向跳动,因此,加工主轴上的螺纹外表时,必须控制其中心线与支承轴颈中心线的同轴度。
CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排

CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排CA6140车床主轴主要加工表面是Ø75h5、Ø80h5、Ø90g5、Ø105h5轴颈,两支承轴颈及大头锥孔。
它们加工的尺寸精度在IT5~IT6之间,表面粗糙度Ra为0.4~0.8mm。
主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段,即粗加工阶段(包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等);半精加工阶段(半精车外圆,钻通孔,车锥面、锥孔,钻大头端面各孔,精车外圆等);精加工阶段精加工阶段(包括精铣键槽,粗、精磨外圆、锥面、锥孔等)。
在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序,这就决定了主轴加工各主要表面总是循着以下顺序的进行,即粗车→调质(预备热处理)→半精车→精车→淬火-回火(最终热处理)→粗磨→精磨。
综上所述,主轴主要表面的加工顺序安排如下:外圆表面粗加工(以顶尖孔定位)→外圆表面半精加工(以顶尖孔定位)→钻通孔(以半精加工过的外圆表面定位)→锥孔粗加工(以半精加工过的外圆表面定位,加工后配锥堵)→外圆表面精加工(以锥堵顶尖孔定位)→锥孔精加工(以精加工外圆面定位)。
当主要表面加工顺序确定后,就要合理地插入非主要表面加工工序。
对主轴来说非主要表面指的是螺孔、键槽、螺纹等。
这些表面加工一般不易出现废品,所以尽量安排在后面工序进行,主要表面加工一旦出了废品,非主要表面就不需加工了,这样可以避免浪费工时。
但这些表面也不能放在主要表面精加工后,以防在加工非主要表面过程中损伤已精加工过的主要表面。
对凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、键槽等,都应安排在淬火前加工。
非淬硬表面上螺孔、键槽等一般在外圆精车之后,精磨之前进行加工。
主轴螺纹,因它与主轴支承轴颈之间有一定的同轴度要求,所以螺纹安排在以非淬火-回火为最终热处理工序之后的精加工阶段进行,这样半精加工后残余应力所引起的变形和热处理后的变形,就不会影响螺纹的加工精度。
(完整word版)CA6140车床主轴加工工艺

车床主轴加工工艺1.CA6140车床主轴技术要求及功用图1 CA6140车床的主轴简图图1为CA6140车床主轴零件简图。
由零件简图可知,该主轴呈阶梯状,其上有安装支承轴承、传动件的圆柱、圆锥面,安装滑动齿轮的花键,安装卡盘及顶尖的内外圆锥面,联接紧固螺母的螺旋面,通过棒料的深孔等。
下面分别介绍主轴各主要部分的作用及技术要求:⑴支承轴颈主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为0.005mm,径向跳动公差为0.005mm;而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%;表面粗糙度Ra为0.4mm;支承轴颈尺寸精度为IT5。
因为主轴支承轴颈是用来安装支承轴承,是主轴部件的装配基准面,所以它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。
For personal use only in study and research; not for commercial use⑵端部锥孔主轴端部内锥孔(莫氏6号)对支承轴颈A、B的跳动在轴端面处公差为0.005mm,离轴端面300mm处公差为0.01 mm;锥面接触率≥70%;表面粗糙度Ra为0.4mm;硬度要求45~50HRC。
该锥孔是用来安装顶尖或工具锥柄的,其轴心线必须与两个支承轴颈的轴心线严格同轴,否则会使工件(或工具)产生同轴度误差。
⑶端部短锥和端面头部短锥C和端面D对主轴二个支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.008mm;表面粗糙度Ra为0.8mm。
它是安装卡盘的定位面。
为保证卡盘的定心精度,该圆锥面必须与支承轴颈同轴,而端面必须与主轴的回转中心垂直。
⑷空套齿轮轴颈空套齿轮轴颈对支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.015 mm。
由于该轴颈是与齿轮孔相配合的表面,对支承轴颈应有一定的同轴度要求,否则引起主轴传动啮合不良,当主轴转速很高时,还会影响齿轮传动平稳性并产生噪声。
For personal use only in study and research; not for commercial use⑸螺纹主轴上螺旋面的误差是造成压紧螺母端面跳动的原因之一,所以应控制螺纹的加工精度。
CA6140车床数控化改造设计解析

CA6140车床数控化改造设计解析一、背景介绍:CA6140车床是一种常见的传统车床,它通过手动操作来控制工件加工过程,由于操作依赖于操作人员的经验和技能水平,加工效率低且容易受到人为因素的影响。
为了提高加工效率和加工精度,以及减少人为错误带来的质量问题,对CA6140车床进行数控化改造是一个重要的研究方向。
二、数控化改造的目标:1.提高加工效率:通过数字控制系统控制各个工作参数,实现工件的自动化加工,提高加工效率。
2.提高加工精度:通过数控系统的精确控制,保证工件加工的精度和一致性。
3.降低人为错误:将操作人员对机床的依赖度降低,减少人为错误对产品质量的影响。
4.增加功能灵活性:数控系统可以灵活地调整参数,以适应不同工件的加工需求。
三、设计方案:1.数控系统选型:选择一款适合CA6140车床的数控系统,该系统应具有稳定可靠的性能和完善的功能,能够满足车床加工的需求。
2.导轨和滑块改造:对原有的导轨和滑块进行改造或更换,以提高加工精度和稳定性。
3.主轴改造:对原有的主轴进行改造或更换,以提高转速控制的精度和可靠性。
4.伺服电机安装:在车床的各个轴向上安装伺服电机,由数控系统控制其运动,以实现自动化加工。
5.完善的自动化装置:设计并安装自动换刀装置、自动送料装置等,以提高加工效率和减少人为操作。
6.编程软件开发:根据数控系统的特点,开发适合CA6140车床的编程软件,以便操作人员能够方便地进行程序编写和调整。
7.操作界面设计:设计一个简洁明了的操作界面,方便操作人员进行监控和调整。
四、预期效果:1.加工效率提高:数控系统实现了工件的自动化加工,大大提高了加工效率,减少了人为操作的时间。
2.加工精度提高:通过对各个工作参数的精确控制,加工精度得到了显著的提高。
3.缩短交期:由于加工效率提高,交货期可以相应缩短,提高了客户的满意度。
4.减少人为错误:数控系统的自动化控制减少了人为错误的可能性,提高了产品的质量稳定性。
关于CA6140车床主轴加工工艺过程分析

关于CA6140车床主轴加工工艺过程分析1.CA6140车床主轴的工作条件及性能要求性能要求:因为该轴承受交变弯曲和扭转的复合应力,载荷和转速不高,冲击载荷也不大,属于中等载荷的轴;大端的轴颈、锥孔和卡盘、顶尖之间有摩擦。
所以这些因素对主轴的要求是:(1)良好的综合力学性能,即强度和塑性、韧性有良好的配合,以防止过载或冲击断裂。
(2)高的疲劳强度,防止疲劳断裂。
(3)有相对运动的摩擦部位(如轴颈、花键等处),应具有较高的硬度和耐磨性。
(4)良好的工艺性能,如足够的淬透性、良好的切削加工性等。
(5)特殊条件下工作应有的一些特殊性能要求。
如高温性能、耐蚀性等。
工作条件:与滚动轴承配合,承受轻载荷或中等载荷,并且转速低[PV<=150N*m/(cm2*m)],精度要求不是很高,所受的冲击和交变载荷不大2.毛坯材料的确定及制造方法材料:综合考虑主轴的工作条件及性能要求还有经济因素,选择45号钢作为制造主轴的毛坯材料。
制造方法:主轴加工过程中的各加工工序和热处理工序均会不同程度地产生加工误差和应力。
为了保证加工质量,稳定加工精度,CA6140车床主轴加工基本上划分为下列三个阶段。
①粗加工阶段Ⅰ毛坯处理:毛坯备料、锻造和正火。
Ⅱ粗加工:锯去多余部分,铣端面、钻中心孔和荒车外圆等这一阶段的主要目的是:用大的切削用量切除大部分余量,把毛坯加工到接近工件的最终形状和尺寸,只留下少量的加工余量。
通过这阶段还可以及时发现锻件裂纹等缺陷,采取相应措施。
②半精加工阶段Ⅰ半精加工前热处理:对于45钢一般采用调质处理,达到220~240HBS。
Ⅱ半精加工:车工艺锥面(定位锥孔)、半精车外圆端面和钻深孔等。
这个阶段的主要目的是:为精加工作好准备,尤其为精加工作好基面准备。
对于一些要求不高的表面,如大端端面各孔,在这个阶段加工到图样规定的要求。
③精加工阶段Ⅰ精加工前热处理:局部高频淬火。
Ⅱ精加工前各种加工:粗磨定位锥面、粗磨外圆、铣键槽和花键槽,以及车螺纹等。
CA6140普通车床的数控化改造设计

摘要普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下,然后再对普通车床进行适当的机械改造,改造的内容主要包括:(1) 床身的改造,为使改造后的机床有较好的精度保持性,除尽可能地减少电器和机械故障的同时,应充分考虑机床零部件的耐磨性,尤其是机床导轨。
(2) 拖板的改造,拖板是数控系统直接控制的对象,所以对其改造尤显重要。
这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠,提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。
(3) 变速箱体的改造,由于采用数控系统控制,所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计,从而再对箱体进行改造。
(4) 刀架的改造,采用数控刀架,这样可以用数控系统直接控制,而且刀架体积小,重复定位精度高,安全可靠。
通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件,这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。
关键字:普通车床数控改造步进电机经济型数控系统数控刀架一绪论我国数控机床的研制是从1958年开始的,经历了几十年的发展,直至80年代后引进了日本、美国、西班牙等国数控伺服及伺服系统技术后,我国的数控技术才有质的飞跃,应用面逐渐铺开,数控技术产业才逐步形成规模。
由于现代工业的飞速发展,市场需求变的越来越多样化,多品种、中小批量甚至单件生产占有相当大的比重,普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。
如果设备全部更新替换,不仅资金投入太大,成本太高,而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。
如今科学技术发展很快,特别是微电子技术和计算机技术的发展更快,应用到数控系统上,它既能提高机床的自动化程度,又能提高加工精度,所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。
机床数控化改造的优点:(1)改造闲置设备,能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能,提高了机床的使用价值,可以提高固定资产的使用效率;(2)适应多品种、小批量零件生产;(3)自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高;(4)降低对工人的操作水平的要求;(5)数控改造费用低、经济性好;(6)数控改造的周期短,可满足生产急需。
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常州机电职业技术学院毕业设计(论文)说明书系部:机械工程系专业:数控设备应用与维护姓名:徐铭琪学号:10961340题目:基于SIEMENS802C系统的C6140车床数控化改造主轴控制设计起讫日期: 2010年3月01日—2010年4月30日设计地点:常州机电职业技术学院指导者:黄敏高评阅者:2010年04月毕业设计(论文)中文摘要数控车床作为机电一体化的典型产品,在机械制造业中发挥着巨大的作用,很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题,且能稳定产品的加工质量,大幅度地提高生产效率。
但从目前企业面临的情况看,因数控车床价格较贵,一次性投资较大使企业心有余而力不足。
我国作为机床大国,对普通机床数控化改造不失为一种较好的良策,对普车进行数控化改造可大大提高原有机车的自动化程度与生产率成本仅为全功能数控机床的1/3~1/4。
主轴是数控车床的重要组成部分。
本课题研究了基于SIEMENS802C 改造C6140车床主轴控制部分的设计。
分析了数控车床的基本组成、主轴控制系统,PLC程序及机床的有关参数。
本文中所做的主要工作如下:对C6140车床的结构进行了仔细分析,测绘SIEMENS802C数控车床的主轴接线图。
对主轴结构进行了深入的了解,动作过程、PLC程序。
关键词:C6140;SIEMENS802C;主轴控制;PLCNumerical control lathe as electromechanical integration in the typical product, in the machine manufacturing industry plays a huge role, solves the modern machinery manufacturing complex structure, precision, in small batch, changeable parts processing problem, and the stability of the product can process quality and greatly improve the production efficiency. But from the current situation of the enterprises face to see, for CNC lathe price is more expensive, a one-time investment enterprise spirit is willing ambassador insufficient. China is a big country machine, numerical control machine tool for ordinary transformation is a better remedy, car to general numerical control transformation can greatly improve the automation degree of original locomotive and productivity cost only to all the function of CNC 1/3 to 1/4.Spindle is an important part of the CNC lathe. Based on this topic SIEMENS802C transformation C6140 lathe spindle of control part of the design. Analyses the basic composition, numerical control lathe spindle control system, PLC program and the related parameters of the machine tool. In this paper the main work is as follows: the structure of the lathe to C6140 a careful analysis, numerical control lathe spindle of surveying and mapping SIEMENS802C hookup. Spindle structure of knowledge and understanding of the action process, PLC program.Key words: C6140; SIEMENS802C; Spindle control; PLC目录1 绪论 (6)1.1 课题的研究背景 (6)1.1.1数控机床与数控技术 (6)1.1.2数控机床优点 (7)1.1.3我国数控机床发展 (7)1.2 课题的来源及意义 (8)1.2.1数控化改造及其形势 (9)1.2.2数控化改造实例 (9)1.2.3机床数控化改造的优点 (10)1.2.4机床数控化改造的必要性 (11)2 C6140机床 (12)2.2 C6140型普通车床的组成 (12)2.3 C6140机床的主要技术性能 (13)3 数控车床简介 (13)3.1 数控车床概述 (14)3.2 数控车床组成 (14)3.3 数控车床的机械构成 (14)4 主轴数控系统设计总体方案 (14)4.1主轴变频器.电机与卡盘的选择 (14)4.2 主轴编码器的选择 (15)5 主轴数控系统设计与实施 (15)5. 1 主轴线路的设计 (15)5.2 主轴变频器调速系统电气控制实施 (15)5.3 主轴外部I/O开关量PLC控制原理与设计 (16)5.4 数控系统与变频器组合控制 (16)5.5 主轴PLC控制系统外部I/0开关量设计 (16)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)图1 主轴电路图 (21)图2 主轴系统PLC控制电气原理图 (22)图3 主轴数控系统与变频器控制电气原理图 (23)图4 开关量输入电气原理图 (24)图5 开关量输出电气原理图 (24)图6 主轴PLC控制系统主要梯形图程序 (25)1 绪论数控机床是当代机械制造业的主流设备,数控机床的技术水平决定着整个国民经济的发展水平。
数控化加工是机械加工行业朝高质量、高精度、高成品率、高效率发展的趋势。
结合我国实际国情,经济型数控车床是我国从普通车床向数控车床发展的极其重要的台阶。
采用经济型数控系统对普通机床进行改造,尤其适合我国机床拥有量大,生产规模小的具体国情。
1.1 课题的研究背景1.1.1数控机床与数控技术数字程序控制机床一般简称为数控机床。
它是由数控装置或计算机进行控制的一种高效能自动化机床,它综合应用了自动控制技术、计算机技术、精密测量技术、液压气动等技术。
并在机床结构等方面运用了最新技术。
随着科学技术的发展,机械产品的形状和结构不断改进,对机械零件的加工质量要求也越来越高;单件、小批生产的机械产品所占比重越来越大,特别是在造船、航空、航天、深潜以及国防工业的各个部门,加工批量少、精度要求高、形状复杂的零件很多。
像这样的产品,如果采用一般的自动机床或组合机床和自动线来加工,就显得很不经济、不合理,一般机床又不能加工。
数控机床就是在这样的条件下产生和发展起来的,它能有效地适应产品不断变化、多品种、小批量的自动化生产。
数控机床就是把加工所需要的各种操作,例如变速、松夹工件、进刀、退刀、开车与停车、冷却液的自动供给等等,以及刀具相对于工件之间的位移。
采用数值数据的形式通过计算机的运算,并将输入的指令变为机床的各种操作,实现零件的自动加工。
随着网络技术日益普遍运用,互联网进入车间只是时间问题,这将是数字化制造的主要标志。
从另一角度来看,企业资源计划如果仅仅局限于业务管理部门(人、财、物、产、供、销)或设计开发等企业上层的信息化是远远不够的,车间最底层的加工设备——数控机床不能够连成网络或信息化,就必然成为制造业信息化的制约瓶颈。
所以,对于现代制造工厂来说,除了要提高机床的数控化率外,更要使所拥有的数控机床具有双向、高速的联网通讯功能,以保证信息流在车间的底层之间及底层与上层之间通信畅通无阻。
1.1.2数控机床优点数控机床与普通机床相比,其主要有以下的优点:(1)适应性强,适合加工单件或小批量的复杂工件;在数控机床上改变加工工件时,只需重新编制新工件的加工程序,就能实现新工件加工。
(2)加工精度高;(3)生产效率高;(4)减轻劳动强度,改善劳动条件;(5)良好的经济效益;(6)有利于生产管理的现代化。
数控机床已成为我国市场需求的主流产品,需求量逐年激增。
1.1.3我国数控机床发展我国从1958年开始研制数控机床,几十年来,经历了发展、停滞、引进技术、自行开发等几个阶段。
1965年,国内开始研制晶体管数控系统,20世纪60年代中期至70年代初,先后研制成功了CJK-18型晶体管数控系统、X53-1G立式数控铣床及YK53数控非圆齿轮插齿机。
从70年代开始,数控技术在车床、铣床、钻床、磨床、齿轮加工机床、电加工机床等领域全面展开,数控加工中心在上海、北京研制成功.但由于电子元器件的质量和制造工艺水平差,致使数控系统的可靠性、稳定性未得到解决,因此未能广泛推广。
80年代,我国从日本FANUC公司引进了5、7、3等系列的数控系统和直流伺服电机,直流主轴电机技术,以及从美国、德国等国引进了一些新技术。
推动了我国数控机床稳定的发展,使我国的数控机床在性能和质量上产生了一个质的飞跃。
改革开放以来,我国数控系统的开发与生产发展迅速,取得了更为喜人的成果。
通过“七五”引进、消化、吸收,“八五”攻关和“九五”产业化,数控技术取得了长足进步.在与数控主机匹配方面可以说己基本上改变了“拖后腿”的局面,性能和质量显著提高,功能价格比有优势。
我国具有自主版权的数控系统产业开始形成,在市场上具有一定竞争力,逐步提高了市场占有率。
目前我国可供市场的数控机床有2000多种,覆盖了超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压机床、前沿高技术机床等领域,可与日本、德国、意大利、美国井驾齐驱。
数控系统经过多年的市场激烈竞争,己经形成由日本的发那科公司占市场50%,德国西门子公司占市场25%的垄断局面。
我国从20世纪90年代末开始掌握于通用32位工业控制机开放式体系结构的数控系统,特别是能够控制五轴联动并具各网络化远程监测、诊断、操作功能的数控系统.并开发出弧齿锥齿轮数控加工、三维激光视觉检测、螺旋浆七轴五联动加工和世界独创的空间曲面插补软件。