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机床性能

机床性能
机床性能

数控车床

控制系统:SIEMENS 801S

加工性能:可车削内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、公、英制螺纹等;配有四工位刀架,可满足不同需要的加工;可开闭的防护门及各种安全警示标牌确保了操作者的安全。适用于多品种、批量加工,对复杂、高精度零件更能显示其优越性。

数控车床

控制系统:GSK 980TD—a

加工性能:可车削内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、公、英制螺纹等;配有四工位刀架,可满足不同需要的加工;可开闭的防护门及各种安全警示标牌确保了操作者的安全。适用于多品种、批量加工,对复杂、高精度零件更能显示其优越性。

数控车床

控制系统:FANUC0i—T

加工性能:可车削内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、公、英制螺纹等;配有四工位刀架,可满足不同需要的加工;可开闭的防护门及各种安全警示标牌确保了操作者的安全。适用于多品种、批量加工,对复杂、高精度零件更能显示其优越性。

数控车床

控制系统:华中世纪星系统

加工性能:可车削内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、公、英制螺纹等;配有四工位刀架,可满足不同需要的加工;可开闭的防护门及各种安全警示标牌确保了操作者的安全。适用于多品种、批量加工,对复杂、高精度零件更能显示其优越性。

数控铣床

控制系统:FANUC 0 i—M

技术性能:本机布局为立式主轴、十字型床鞍工作台,结构紧凑、加工范围广泛,一次装夹后可完成铣、镗、钻、铰、攻丝等多种工序的加工。主轴采用交流主轴电机同步齿形带传动,噪声低。主要应用于机械零件和模具加工,与同类产品相比,性能出众。

结构特点:强力切削、低速高扭矩、恒功率范围宽(FANUC交流主轴电机)。主要构件刚度高、床身立柱床鞍均为稠筋、封闭式框架结构。无齿轮传动、噪声低、振动小、热变形小。

数控立式加工中心

控制系统:SIEMENS 802D

技术性能:该立式加工中心机床,在继承传统立式机床刚性强、结构合理、稳定性强等优点的基础上,引进国际先进的动态刚性设计理念,优化设计了移动部件,拥有自主知识产权。适用于各类零件如板件、盘件、壳体、模具等零件的切削加工,广泛适用于航空、航天、汽车、模具、机车、造船、机电、机床、印刷、轻纺等制造行业。

电火花机床

NHS系列三轴数控电火花成型机机床适用于高要求加工的四轴四联动电火花机,内置专家系统,加工性能卓越。

特点:▲.智能化操作系统

▲.具备自适应功能

▲.具备丰富的错误提示功能

▲.高性能加工系统

▲.丰富的工艺数据库

▲.提供多达11种电极材料对的组合参数

▲.高品质加工表面,可实现Ra0.2的加工表面

▲.长期保持高精度稳定性

▲.采用高档工控机,15”液晶显示器

▲.采用交流伺服系统

线切割机床

产品特点:

?轨迹控制系统、放电控制系统和机床动作系统分别采用独立的计算机控制,可靠性好。

?具有加工性能优越,自适应功能强,损耗小的特点,可以在保证高效率切割的同时有效减少钼丝损耗,提高加工精度。

?最新配置多功能手持操作器,主要功能均可以通过手操器完成,使加工开、停机,水泵开、停,双向工作台移动,上丝,工件找正等操作变得非常方便。

?配置丝筒电机交流变频控制系统,实现丝速连续可调。

?配置专用电源及控制系统,实现工件无条纹切割,提高工件切割光洁度。

数控机床的技术考试试卷(附答案)

数控机床技术考试试卷A卷(附答案) 一、填空题(每空1分,共30分) 1、数控机床按伺服系统的控制方式可分为、、。 2、较常见的CNC软件结构形式有软件结构和软件结构。 3、数控技术中常用的插补算法可归纳为插补法和插补法,前者用于数控系统,后者用于数控系统。 4、数控机床上导轨型式主要有滑动导轨、导轨和导轨。 5、数控铣削加工需要增加一个回转坐标或准确分度时,可以使用配备或使用。 6、电火花加工一次放电后,在工件和电极表面各形成一个小凹坑,其过程可分为电离、、热膨胀、和消电离等几个连续阶段。 7、影响材料放电腐蚀的主要因素是、、。 8、影响电火花加工精度的主要因素是、、。 9、电火花成形加工极性的选择主要靠经验和实验确定,当采用短脉冲时,一般应选用极性加工。 10、数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的。 11、数控机床的日常维护与保养主要包括、、等三个方面容。 12、3B格式的数控系统没有功能,确定切割路线时,必须先根据工件轮廓划出电极丝中心线轨迹,再按编程。 13、旋转变压器和感应同步器根据励磁绕组供电方式的不同,可分为工作方式和工作方式。 二、判断题(每题1分,共10分,正确打√错误打×) 1、更换电池一定要在数控系统通电的情况下进行。否则存储器中的数据就会丢失,造成数控系统的瘫痪。() 2、数控机床几何精度的检测验收必须在机床精调后一次完成,不允许调整一项检测一项。() 3、数控铣削螺纹加工,要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。() 4、电火花成形加工在粗加工时一般选择煤油加机油作为工作液。() 5、当脉冲放电能量相同时,热导率愈小的金属,电蚀量会降低。() 6、开环数控机床,进给速度受到很大限制,其主要原因是步进电机的转速慢。()

大型机床动态特性的整机有限元分析

第31卷第1期福州大学学报(自然科学版)Vol.31No.1 2003年2月Journal of Fuzhou University(Natural Science)Feb.2003 文章编号:1000-2243(2003)01-0069-04大型机床动态特性的整机有限元分析 林有希1,高诚辉1,高济众2 (1.福州大学机械工程系,福建福州350002;2.合肥工业大学机械学院,安徽合肥 230009) 摘要:用静态凝聚法和子结构技术,大幅度缩减机床整机有限元分析的计算规模,保证了工程研究感兴趣 的低阶频率范围的精度.结合1台大型机床整机的有限元建模,在微机上对其进行动态性能分析,判别薄 弱环节,提出设计修改方向和建议. 关键词:大型机床;模态分析;有限元;静态凝聚 中图分类号:TH113文献标识码:A Dynamic finite element analysis of heavy-duty machine tool LIN You-xi1,GAO Cheng-hui1,GAO Ji-zhong2 (1.Department of Mechanical Engineering,Fuzhou University,Fuzhou,Fujian350002,China;2.College of Me- chanical Engineering,Hefei University of Technology,Hefei,Anhui230009,China) A bstract:Stiffness and mass matrices is effectively r educed by static condensation and sub-str ucture method.The finite element analysis for complex mechanical structure can be performed in personal c om- puter.The result and discussion of the dynamic analysis is presented for a heavy-duty machine tool, with pr ogram AMTPOS. Keywords:heavy-duty machine tool;dynamic analysis;finite element method;static c ondensation 机床是工作母机,其动态特性将直接影响加工精度和质量.对于机床这种复杂而庞大的结构,其动态有限元分析将导致成千上万个自由度的特征值问题,尤其拓展到在微机上进行的高频度分析计算,巨大的计算规模使计算机容量和计算时间难以承受.因此,有效缩减计算规模是机床整机有限元分析面临的关键问题之一.虽然子空间迭代法或P-W等方法[1,2]充分计及矩阵[M]和[K]的稀疏或带状性质,但也难以用来克服上述困难.在机床整机动态分析与参数优化程序系统AMTPOS①中,利用凝聚降阶技术解决计算规模问题,实现微机上对设计阶段的机床进行静动态性能分析预测,在多台机床分析实践中取得了成效.本文将详细讨论1台重型立式镗铣床的动态分析过程. 1 静态凝聚法 对于大型特征值问题,Guyan R J[3]提出一种矩阵降阶的办法,称为静态凝聚或特征值节化.其基本思想是保留一小部分未知的结点位移作为“主”自由度(保留),通过静态凝聚变换,消去另一部分称为“副”自由度(内部)的位移,从而使得动力矩阵的尺寸得到减缩.其基础是假设在低频段上惯性力对副自由度的影响比静力效应小,略去副自由度上惯性的作用.由副自由度上的位能极值条件: [K lb]{U b}+[K ll]{U l}=0(1)其中:{U b}为主自由度上的位移向量;{U l}为副自由度上的位移向量;[K]和[M]也相应分块,得到约束方程: {U l}=-[K ll]-1[K lb]{U b}(2) 收稿日期:2002-08-26 作者简介:林有希(1967-),男,在职博士,高级工程师. ①AMTPOS系统能在图纸设计阶段对机床整机静动态性能进行分析预测,判别薄弱环节,提出修改方向.由合肥工业大学和北京机床研究所合作研制.

第1章 数控机床的结构特点

睐第1章数控机床的结构特点 1.1数控机床的组成 1.1.1 数控机床的整体结构 数控机床的组成,从大的方面划分,主要由信息载体、计算机数控装置、坐标伺服系统、辅助控制系统、位置和速度检测反馈系统以及过程检测的自适应控制系统等六部分组成。数控机床的组成框图如图1.1所示。 图1.1 数控机床的组成框图 图1-5数控机床的组成及框图 1.信息载体 它是把加工零件通过建立数学模型及数学处理后,按规范编制成工艺流程,形成程序文件,然后通过计算机存储到软盘或磁盘上,再将软盘或磁盘的程序输送到数控系统中。或者通过键盘将加工程序输送到数控系统中,也可通过DNC接口用通用计算机直接将加工程序输送到数控系统中。

这些软盘、磁盘、键盘或通用计算机就是信息载体。我们把可用不同形式将零件的加工程序记录在上面,并可传输给数控装置的这种载体称为信息载体,也可称为控制介质。 在早期的数控机床上,常用纸带、穿孔卡片、磁带等作为信息载体。 2.计算机数控装置 加工程序由输入装置传送到数控系统中后,经过中央处理单元、运算器、存储器、控制器等,又通过数控系统软件、机床参数等的支持,再经过输出装置,分配到坐标伺服系统和辅助控制系统中去。 同时又将坐标伺服系统中的位置检测信号、速度检测信号和自适应控制的温度、转矩、振动、摩擦、切削力及液压、气压、中心润滑等系统的压力多因素变化过程检测的反馈信息,经与给定值和最佳参数反复比较、处理后,再输出给坐标伺服系统和辅助控制系统。 这里的输入/输出装置、中央处理单元(CPU)、运算器、存储器和控制器等组成的装置称为计算机数控装置。 3.坐标伺服系统 由伺服控制电路、功率放大器、交流伺服电机或线性电机、位置和速度检测装置等组成,将数控装置发出的脉冲信号转换成机床的各坐标运动,这种系统称为坐标伺服系统。 坐标伺服系统中的位置检测装置和速度检测装置,对坐标运行的直线位置、角向位置的准确性和直线运行速度、角向回转速度进行检测、修正。其中包括主轴转换成伺服坐标的角向位置检测和回转运行的速度检测。坐标伺服系统中的坐标运行位置精度和运行速度将直接影响数控机床的加工精度和生产效率。 4.辅助控制装置 辅助控制装置的作用,就是通过接收数控装置发出的辅助控制指令,经输入/输出接口电路转换成强电(动力能源)信号,用来控制机床主轴的启动、停止,主轴的无级调速,机械手、刀库、换刀的动作,刀塔的动作,尾座的动作,工作台的交换、定位、夹紧,冷却液装置的动作,排屑器的动作,液压装置的动作,气压装置的动作及中心润滑装置的动作等。 辅助控制装置用辅助指令来控制数控机床各开关量,能使机床在运行过程中形成一套完整或较完整的逻辑工作状态。 数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置、和机床本体四大部分组成。 1.1.2计算机数控系统(简称CNC)的组成 计算机数控系统(CNC)主要由微型计算机、外围设备和机床控制装置三大部分组成。1.微型计算机

筋板布置型式对机床动态性能的影响

筋板布置型式对机床动态性能的影响 Ξ 毛海军① 孙庆鸿① 陈 南① 陈 新① 何 杰① 张建润① 郑文友② 王建平② (①东南大学 ②无锡机床股份有限公司) 摘要 以M2120A 内圆磨床为对象,比较了采用不同筋板型式后各主要零件及整机的动态性能。分析结果 表明,依据零件的振型特点选用相宜的筋板型式可明显提高其动刚度,而且由改进后的各零件组合而成的整机磨床比原磨床具有更好的动态特性。 关键词 内圆磨床 动态特性 筋板型式 本文借助三维CAD 软件Pro/E 与有限元分析软件ANSYS ,分析了M2120A 内圆磨床主要零件的筋板布置型式对其动态特性的影响,比较了由改进后的各零件组合而成的整机磨床与原磨床的动态特性。 1 X 型筋板对零件动态性能的影响 在M2120A 内圆磨床的主要零件中,床身、桥板、床头箱滑板与磨架支座滑板可视作同一类零件,均属于长宽高为同一数量级的实体结构。原结构设计全部采用了井字型筋板。现以桥板为例分析说明筋板布置型式对其动态性能的影响。经分析原桥板的第一阶扭转频率为2791115Hz (见图1a )。现将原桥板的井字型筋板分别改为X 型与米字型,而其它结构保持不变,则有限元分析结果显示:X 型桥板的第一阶扭转频率为3241631Hz ,比原桥板提高了16131%;而米字型桥板的第一阶扭转频率为3121631Hz ,比原桥板提高了12%。图1b 、c 所示分别为对应的扭转振型图 。 图1 桥板第一阶扭转振型图 由以上分析可知,采用X 型筋板的结构比采用井字型筋板的结构具有更高的抗扭能力。同时,通过比较米字型桥板与X 筋板的桥板还可以看出,尽管前者比后者多设置了两根筋板,但桥板的扭转频率不仅没有提高反而降低了12Hz 。这说明按传统的经验设计方法,盲目设置多条筋板对提高结构本身的动刚度并 不一定有利。 对床身、床头箱滑板与磨架支座滑板也按以上方式改变筋板型式,经分析其第一阶扭转频率也均有显著提高,可得到与桥板分析相同的结论。 2 井字型筋板对零件动态性能的影响 M2120A 内圆磨床工作台是属于长度远大于截面 的宽度与高度的类似于梁式杆的结构。原设计采用米字型筋板。经有限元分析可知,工作台的第一阶振型为弯曲,其频率为91125Hz (见图2a )。现将米字型筋板改用井字型,而仍保持其它结构不变,则经有限元分析得到其第一阶弯曲频率为126187Hz (见图2b ),比原工作台提高了39104%。这表明采用米字型筋板的结构与采用井字型筋板的相比,前者的抗弯曲能力不如后者高 。 (a )米字型筋板工作台 (b )井字型筋板工作台 弯曲振型图(f =91125hz ) 弯曲振型图(f =126187hz ) 图2 工作台第一阶弯曲振型图 3 磨床整机动态特性的比较 通常,单个零件动刚度的高低可以通过比较相应 的第一阶频率的大小来评定,而对于由各零件组合而成的磨床整机就不是如此简单,常常需要通过计算才 设计与研究 Ξ江苏省九五重大工业攻关项目(B G98006—2)

机床数控技术第二2版课后详解

第一章绪论 简答题答案,没有工艺题的 1 什么是数控机床 答:简单地说,就是采用了数控技术(指用数字信号形成的控制程序对一台或多台机床机械设备进行控制的一门技术)的机床;即将机床的各种动作、工件的形状、尺寸以及机床的其他功能用一些数字代码表示,把这些数字代码通过信息载体输入给数控系统,数控系统经过译码、运算以及处理,发出相应的动作指令,自动地控制机床的道具与工件的相对运动,从而加工出所需要的工件。 2 数控机床由哪几部分组成?各组成部分的主要作用是什么? 答:(1)程序介质:用于记载机床加工零件的全部信息。 (2)数控装置:控制机床运动的中枢系统,它的基本任务是接受程序介质带来的信息,按照规定的控制算法进行插补运算,把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号,然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。 (3)伺服系统:是数控系统的执行元件,它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号,控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量,以完成零件的自动加工。 (4)机床主体(主机):包括机床的主运动、进给运动部件。执行部件和基础部件。 3 数控机床按运动轨迹的特点可分为几类?它们特点是什么? 答:(1)点位控制数控机床:要求保证点与点之间的准确定位(它只能控制行程的终点坐标,对于两点之间的运动轨迹不作严格要求;对于此类控制的钻孔加工机床,在刀具运动过程中,不进行切削加工)。 (2)直线控制数控机床:不仅要求控制行程的终点坐标,还要保证在两点之间机床的刀具走的是一条直线,而且在走直线的过程中往往要进行切削。 (3)轮廓控制数控机床:不仅要求控制行程的终点坐标值,还要保证两点之间的轨迹要按一定的曲线进行;即这种系统必须能够对两个或两个以上坐标方向的同时运动进行严格的连续控制。 4 什么是开环、闭环、半闭环伺服系统数控机床?它们之间有什么区别? 答:(1)开环:这类机床没有来自位置传感器的反馈信号。数控系统将零件程序处理后,输出数字指令后给伺服系统,驱动机床运动;其结构简单、较为经济、维护方便,但是速度及精度低,适于精度要求不高的中小型机床,多用于对旧机床的数控化改造。 (2)闭环:这类机床上装有位置检测装置,直接对工件的位移量进行测量;其精度高,但系统设计和调整困难、结构复杂、成本高,主要用于一些精度要求很高的镗铣床、超精密车床、超精密铣床、加工中心等。 (3)半闭环:这类数控机床采用安装在进给丝杠或电动机端头上的转角测量元件测量丝杠旋转角度,来间接获得位置反馈信息;可获得较为满意的精度和速度,大多数数控机床采用它,如数控车床、数控铣床和加工中心等。

机床整机的动态特性分析

文章编号:100122354(2000)1020024203 机床整机的动态特性分析Ξ 覃文洁1,左正兴1,刘玉桐1,文占科1,丁庆新2 (11北京理工大学车辆工程学院CAD/CAM室,北京 100081; 21北京第一机床厂) 摘要:采用用户自定义矩阵单元来处理机床结合部的接触问题,在商品化软件平台上建立了机床整机的有限元模型,并对其进行了动态特性的分析。运用该方法来进行结构的性能预测,已用于工厂对机床的结构改进设计中。 关键词:机床;有限元;动态特性 中图分类号:TH122 文献标识码:A 1 引言 机床是机械制造工业中最基本的设备。随着国民经济的发展,人们对机床提出了越来越高的要求,其中最基本的问题就是要提高机床的工作性能,而机床的工作性能是与其动态性能紧密相关的。随着现代设计方法的广泛运用,对机床进行动态特性分析,用动态设计取代静态设计已成为现代机床设计发展的必然趋势。 机床是由多个零部件组成的复杂组合结构,仅对个别零部件进行分析,无法全面反映机床整体的性能,特别是在动态分析中,各零部件之间结合部的接触参数对动态性能的解析计算精度影响很大,因此,要准确地预测机床的动态性能,就必须对整机进行动力学分析。 在进行结构动力学分析的实际运用中,通常采取的方法是将连续系统离散化为只有有限个自由度的系统,由此求出连续系统的近似解。这些离散化的方法中有集中质量法、假设模态法、模态综合法和有限元法。集中质量法虽然做法简单,但如何选取各个集中点以及如何配置各点的质量,才能使所得结果比较接近于实际情况,这都需要经验或实验的启示,缺乏一般的理论指导。假设模态法和模态综合法的精度在很大程度上取决于所选择的结构或子结构的假设模态,对于复杂结构,这种假设模态难以找到,并且对于不同的结构没有通用性。而有限元法则是对每个单元取假设模态,由于单元的数目通常比较大,假设模态就可以取得非常简单;而且它以节点位移作为系统的广义坐标,可以降低系统微分方程的耦合程度,给用计算机求解 无间隙机构运转情况。另外,从考虑有阻尼和无阻尼对比情况来看,阻尼对弹性连杆变形是有一定影响的,由图4、图5可以看出计入阻尼可以减弱弹性杆件的变形,并且使得运动具有一定的规律性,提高了机构的稳定程度,所以可以采用具有一定阻尼的智能减振材料对含间隙弹性机构实行主动控制。 5 结论 本文在牛顿法建立的含间隙刚性机构二阶段模型的基础上,引入瞬时结构假设,建立了含间隙弹性连杆机构的动力学模型,分析了运动副间隙和结构阻尼对弹性连杆机构动态特性的影响,计算结果表明,间隙使得弹性连杆机构动态响应明显加大,而结构阻尼的存在减弱了杆件的弹性变形运动,并且使得变形运动具有一定的规律性,提高了机构的稳定程度,所以可以采用具有一定阻尼的智能减振材料对含间隙弹性机构实行主动控制。总之,在进行高速、精密机构动力分析时计入间隙和杆件弹性是完全必要的。 参考文献 [1] Winfrey R C,Anderson R V,Gnilda C W.Analysis of elastic ma2 chinery with clearances[J].ASME Journal of Engineering for Indus2 try,1973,95:695-703. [2] Dubowsky S,G ardner T N.Design and analysis of multilink flexible mechanisms with multiple clearance connections[J].ASME Journal of Engineering for Industry,1977,99:88-96. [3] 李哲,含间隙弹性平面连杆机构动力分析[J].机械工程学报, 1994,30(Supp):134-139. [4] 冯志友,孙序梁,张策.多运动副间隙的平面四杆机构动力分析 [J].佳木斯工学院学报,1991,9(2). [5] 张策.弹性连杆机构的分析与设计(第二版)[M].北京:机械工 业出版社,1997. 42 计算机辅助设计专题论文《机械设计》2000年10月№10 Ξ收稿日期:2000203224 基金项目:863资助项目(952064500) 作者简介:覃文洁(19682),女,讲师,工学硕士。主要研究方向:机械结构分析、机械系统多体动力学仿真等。

数控机床概述

第一章数控机床概述 1.1 数控机床简介 1.1.1 数控机床的产生及其重要性 随着科学技术的飞跃发展,社会对产品多样化的要求日益强烈,产品更新越来越快,多品种、中小批量生产的比重明显增加。同时,随着航空工业、汽车工业和轻工消费品生产的高速增长,复杂形状的零件越来越多,精度要求也越来越高。此外,激烈的市场竞争要求产品研制生产周期越来越短,传统的加工设备和制造方法已难于适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件高效和高质量的加工要求。 数字控制机床,就是为了解决单件、小批量,特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而生产的。1947年,美国Parsons公司为了精确制造直升机翼、桨叶和直升机框架,开始探讨用三坐标曲线数据来控制机床的运动,并进行实验,加工飞机零件。1949年,为了能在短时间内制造出经常变更设计的零件,美国空军(U。S。AirForce)与Parsons公司签定了制造第一台数控机床的合同。1951年,美国麻省理工学院MIT(Massachusetts Instiute of Technology)承担了这一项目。1952年,MIT伺服机构研究所用实验室制造的控制装置和辛辛那提(Cincinnati Hydrotel)公司的立式铣床成功地实现了三轴联动数控运动,可控制铣刀进行连续空间曲面的加工,揭开了数控加工技术的序幕。随着不断的改进与完善,1955年,NC(数控)机床开始用于工业加工。 数控机床是综合应用了微电子、计算机、自动检测以及精密机械等技术的最新成果而发展起来的完全新型的机床,它标志着机床工业进入了一个新的阶段。

从第一台数控机床问世到现在40多年中,数控技术的发展非常迅速,使制造技术发生了根本性的变化,几乎所有品种的机床都实现了数控化。数控机床的应用领域也从航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造行业。此外,数控技术也会在绘图仪、坐标测量仪、激光加工与线切割机等机械设备中得到广泛的应用。努力发展数控加工技术,并向更高层次的自动化、柔性化、敏捷化、网络化和数字化制造方向推进,是当前机械制造业发展的方向。 从20世纪50年代末期,我国就开始研究数控技术,开发数控产品。1958年,清华大学和北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床。经过多年的不断努力,数控产业取得了长足的发展:国产数控系统基本上掌握了关键技术,可靠性已有很大提高;新开发的国产数控机床产品大部分达到国际20世纪80年代中期水平,部分达到国际20世纪90年代水平,为国家重点建设提供了一批高水平数控机床;技术上也取得很大突破,如高速主轴制造技术、快速进给、快速换刀、柔性制造等技术,为国产数控机床的下一步发展奠定了基础。虽然在数控技术领域中,我国和先进的工业国家之间还存在着不小的差距,但这种差距正在迅速缩小。 数控技术是机械加工现代化的重要基础与关键技术。应用数控加工可大大提高生产效率、稳定加工质量、缩短加工周期、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工,易于在工厂或车间实行计算机管理,还使车间设备总数减少,节省人力、改善劳动条件,有利于加快产品的开发和更新换代,提高企业对市场的适应能力并提高企业综合经济效益。数控加工技术的应用,使机械加工的大量前期准备工作与机械加工过程联为一体,使零件的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺规划(CAPP)和计算机辅助制造(CAM)的一体化成为现实,使机械加工的柔性化自动化水平不断提高。 数控加工技术也是发展军事工业的重要战略技术。美国与西方各国在高档数控机床与技工技术方面,一直通过巴黎统筹委员会对我国进行封锁限制,应为许多先进武器装备的制造,如飞机、导弹、坦克等的关键零件,都离不开高性能数控机床的加工。如著名的“东芝事件”,即是由于前苏联利用从日本获得的大型五坐标数控铣床,用其制造出具有复杂曲面的潜艇的噪声大为降低,西方的反潜艇设备顿时失效,对西方构成了重大威胁。我国的航空、能源、交通等行业也从西方引入了一些五坐标机床等高档数控设备,但其使用受到国外的监控和限制,不准用语军事用途的零件加工。特别是1999年美国的考克斯报告,其中一项主要内容就是指责我国将从美国购买的二手数控机床用于军事工业,这一切均说明数控加工技术在国防现代化方面所起的重要作用。 1.1.2 数控机床应用范围及特点 目前的数控加工主要应用于以下两方面: 一方面的应用是常规零件加工,如二维车削、箱体类镗铣等。其目的在于:

齿轮磨床技术参数(内圆磨)

机床主要技术参数: 可磨内孔直径Φ15∽100mm 最大磨孔长度200mm 最大研磨外径(双磨头设备)300mm 工件最大回转直径450mm 工件主轴(X轴)最大行程700mm 工作台(Y轴)最大行程480mm 工作台(Z轴)最大行程480mm 工件主轴(X轴)进给速度0∽10m/min 工作台(Y轴)进给速度0∽10m/min 工作台(Z轴)进给速度0∽10m/min 工件主轴(X轴)分辨率0.0005mm 工作台(Y轴)分辨率0.001mm 工作台(Z轴)分辨率0.001mm 工件转速180,250,355,500r/min 砂轮转速可选配 床头箱回转角度20° 机床总功率40KW 机床外形尺寸2700X2500X2000 机床重量≈8000Kg 圆度0.002 圆柱度0.003 表面粗糙度Ra0.32 使用电源3∽50/HZ,380V 本设备与传统设备对比优势项目传统设备古思特设备

车削功能无有 一次装夹完成端面内孔加工不能能 加工效率低高,内孔加工是传统设备的约2倍耗材消耗量大小 劳动强度高低 用工量大小 同样产能使用面积大小 原理简介 机床 机床原理简介 本设备是利用车加工的高效率,对产品端面和内孔进行车端面直接车到要求尺寸,,内孔车削时留0.03-0.05mm余 削,端面直接车到要求尺寸 量,然后用砂轮进行磨削。这样既能提高产品加工的效率,, 量,然后用砂轮进行磨削。这样既能提高产品加工的效率 又能满足产品使用时内孔要求磨削纹路 又能满足产品使用时内孔要求磨削纹路,,达到油膜润滑的目 的。将原来加工方式(先粗磨内孔,修砂轮,再精磨内孔 的。将原来加工方式(先粗磨内孔,修砂轮,再精磨内孔,, 再磨端面或者在别的车床上涨内孔车端面,,或者采用专用的 再磨端面或者在别的车床上涨内孔车端面 端面磨床进行端面磨削。。)简化为车端面、车内孔、精磨内 端面磨床进行端面磨削 孔,一次装夹完成一个端面和内孔的加工 一次装夹完成一个端面和内孔的加工。。由于精磨余量很 件休整一次,, 小,砂轮不需要每个产品休整 砂轮不需要每个产品休整,,可以间隔10-20件休整一次 具体视产品有所变化。。既节约时间又节约人力 既节约时间又节约人力,,同时节省耗 具体视产品有所变化 如果不了解可以咨询https://www.doczj.com/doc/561219207.html,官方看看 材及产地面积。 材及产地面积。如果不了解可以咨询

数控机床的动态特性概述

数控机床的动态特性概述 李凯旋

研究机床动态特性的重要性和必要性现代机床正向高速,大功率,高精度的方向发展, 除了要求机床重量轻,成本低,使用方便和具有良 好的工艺性能外,对机床的加工性能要求也愈来愈 高。机床的加工性能与其动态特性紧密相关。 由于受到理论分析和测试实验手段落后的限制,传统的机床设计 的主要依据是静刚度和静强度,对机床的动态特性考虑较少。结 果常常是以较大的安全系数加强机床结构。导致机床结构尺寸和 重量加大。并不能从根本上改观机床的动态特性。

机床的动态特性的基本概念 机床的动态性能是指机床运转之后振动、噪声、热变形与磨损等性 能的总称。但长期以来主要指的是机床的振动性能,即主要指机床 抵抗振动的能力。【1】????? ??????===振型)振型(一阶振型,二阶变形大小)动态柔度变形的能力。动刚度:动载荷下抵抗变形的能力。静刚度:静载荷下抵抗为临界阻尼系数为阻尼系数,阻尼比)(固有角频率固有频率(/1r r ,r/r 2/f f co co n n n n d k ωξπωω机床结构的动态特性参数主要参数包括固有频率,阻尼比,振型,动刚度等。机床的动态分析主要是研究抵抗振动的能力,包括抗振性和切削稳定性,【2】??? ?????????切削自激振的能力)切削稳定性(机床抵抗主要零件的固有频率阻尼特性机床的结构刚度振动的能力)抗振性(机床抵抗受迫激振力:由回转的不平衡质量作为振动系统的振动源产生的周期性简谐振动。【1】诸乃雄,机床动态设计原理与应用[M]上海:同济大学出版社,1987:1-3 【2】陈雪瑞,金属切削机床设计[ M ] 太原: 山西科学教育出版社, 1988.147-151 主要指标外力的激励频率与物体的固有频率相等时,物体的振动形态成为主振型或一阶振型。外力的激励频率是物体固有频率二倍时,物体的振动形态为二阶振型,以此类推.......

机床性能

数控车床 控制系统:SIEMENS 801S 加工性能:可车削内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、公、英制螺纹等;配有四工位刀架,可满足不同需要的加工;可开闭的防护门及各种安全警示标牌确保了操作者的安全。适用于多品种、批量加工,对复杂、高精度零件更能显示其优越性。 数控车床 控制系统:GSK 980TD—a 加工性能:可车削内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、公、英制螺纹等;配有四工位刀架,可满足不同需要的加工;可开闭的防护门及各种安全警示标牌确保了操作者的安全。适用于多品种、批量加工,对复杂、高精度零件更能显示其优越性。 数控车床 控制系统:FANUC0i—T 加工性能:可车削内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、公、英制螺纹等;配有四工位刀架,可满足不同需要的加工;可开闭的防护门及各种安全警示标牌确保了操作者的安全。适用于多品种、批量加工,对复杂、高精度零件更能显示其优越性。 数控车床 控制系统:华中世纪星系统 加工性能:可车削内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、公、英制螺纹等;配有四工位刀架,可满足不同需要的加工;可开闭的防护门及各种安全警示标牌确保了操作者的安全。适用于多品种、批量加工,对复杂、高精度零件更能显示其优越性。 数控铣床 控制系统:FANUC 0 i—M 技术性能:本机布局为立式主轴、十字型床鞍工作台,结构紧凑、加工范围广泛,一次装夹后可完成铣、镗、钻、铰、攻丝等多种工序的加工。主轴采用交流主轴电机同步齿形带传动,噪声低。主要应用于机械零件和模具加工,与同类产品相比,性能出众。 结构特点:强力切削、低速高扭矩、恒功率范围宽(FANUC交流主轴电机)。主要构件刚度高、床身立柱床鞍均为稠筋、封闭式框架结构。无齿轮传动、噪声低、振动小、热变形小。 数控立式加工中心 控制系统:SIEMENS 802D

数控机床主要应用于四大行业领域

数控机床主要应用在四大领域 2018-11 《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确规定了“高档数控机床与基础制造装备”科技重大 专项要“重点开发航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等需 要的高档数控机床”,“逐步提高我国高档数控机床与基础制造成 套装备的自主开发能力,满足国内主要行业对制造装备的基本需求”。专项实施方案提出:到2020年,形成高档数控机床与基础制 造装备主要产品的自主开发能力,总体技术水平进入国际先进行列,部分产品国际ling先;建立起完整的功能部件研发和配套能力;形 成以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系;培养和建立一支 高素质的研究开发队伍;航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所 需要的高档数控机床与基础制造装备80%立足国内。 ??为了更准确全面掌握行业最新发展情况,进一步了解重点用户需求和机床行业的发展情况,为专项实施提供 参考依据,中国机床工具工业协会接受国家发展与改革委员会工业 司的委托,组织了30多名行业专家,于2008年6-7月,由机床工 具协会主要领导带队,分4个调研组对航空、船舶、汽车、发电设 备和机床工具行业61家企业和院所进行了专项调研。通过深入行业 用户现场调研和交流,更加清楚地了解了这些用户行业的发展情况、典型零件的特点以及对设备的需求情况。 航空工业 ??航空工业典型零件的结构特点是大量采 用整体薄壁结构,形状复杂。为了增加航空器的机动性,增加有效 载荷和航程,降低成本,进行轻量化设计和广泛采用新型轻质材料,对材料性能要求越来越高。现在大量采用铝合金、高温合金、钛合

金、高强度钢、复合材料、工程陶瓷等。结构复杂的薄壁件、蜂窝 件形状复杂,孔、空穴、沟槽、加强筋等较多,工艺刚性差。 ??根据航空工业加工件的结构特点和加工 要求,需要带A、B摆角或A、C摆角的五轴联动加工中心、高速加 工中心、大型双龙门立式加工中心、大型数控龙门镗铣床、精密数 控车床、大型数控精密立式车削中心、车铣复合加工中心、叶盘高 效加工中心、端面弧齿磨床、高速转子叶尖磨床、缓进给强力磨床、拉床、相关电加工机床、激光熔覆加工机床、板类件无模多点成形 压力机、定向单晶熔炼炉、电液束流设备等。要求机床具有足够的 刚性,操作简单,人机界面清楚,要求样条插补(NURBS),过程均 匀控制,以减少对拐角处加工精度的影响,具有在线测量仿真功能。 船舶工业 ??大型船舶的关键加工件集中在大功率柴 油机的机座、机架、气缸体、缸盖、活塞杆、十字头、连杆、曲轴,以及减速箱传动轴、舵轴和推进器(螺旋桨)等,关键加工件材质 为特种合金钢,一般为小批加工,要求加工成品率100%。关键加工 件具有重量大,形状复杂、精度高,加工难度大等特点。大型船舶 关键件加工需要具有大功率、大扭矩、高可靠性以及多轴的重型、 超重型数控机床和专用加工机床,如重型、超重型数控龙门镗铣床,大型旋风车床,数控重型龙门铣和重型数控落地镗、数控车、磨床、深孔钻床,以及大型钢板压制、酸洗、热处理和火焰切割机等。其 中重型、超重型曲轴和大型螺旋桨加工具有典型性,需要超重型数 控专门机床、超重型多轴联动机床加工。 汽车工业 ??汽车发动机和车身冲压件生产线具有连续、高效、高可靠性的特点,汽车行业迫切希望机床制造厂能专门

数控简答题复习

数控简答题复习

简答题 1、简述数控编程的内容与步骤? 2、数控机床由哪几部分组成? 3、数控机床对机械结构的基本要求是什么?提高数控机床性能的措施主要有哪些? 4、刀具补偿可分为哪几种?刀具半径补偿有什么作用? 5、逐点比较法的插补原理是什么? 6、何种加工情况下,选用数控机床最合适? 7、数控机床按运动控制方式分可分为哪几类?有何特点? 8、在进行圆弧插补时,圆弧方向是如何判别的? 9、准备功能代码可分为哪两类?与M代码在数控编程中作用如何? 10、什么是数控编程?其分类有哪些?各自适用什么场合? 11、数控机床坐标系是如何建立的?如何确定各个坐标轴? 12、什么是开环进给伺服系统?其精度与半闭环和全闭环进给伺服系统有何不同?适用什么场合? 13.简述刀位点,对刀点和换刀点的概念? 14.数控加工工艺中如何来确定加工路线? 15.什么是机床原点?工件原点?它们间有什么关系? 16.为什么要进行刀具半径补偿?如何进行刀具半径补偿? 17、数控按伺服系统来分可分为什么系统?各自有何特点? 18、写出四相步进电机的三种通电方式。 19、机床坐标系是如何建立的?如何确定各个坐标轴? 20、数控机床对机械结构的基本要求是什么?提高数控机床性能的措施主要有哪些? 21.数控控制软件的数据预处理模块中译码的功能是什么?译码时为什么要对加工代码进行分组? 22、NC装置在15秒钟之内向步进电机均匀发出了3000个脉冲,若δ=0.01mm,则工作台轴向移动距离为多少? 23刀具半径自动补偿的意义何在?刀具半径补偿计算的任务是什么? 24何为自动编程?常用的自动编程方法有那些?各有何特点? 25.NC 机床的组成框图,并简述各组成部分的功用。 26.写出NC加工手工编程步骤。 27.圆弧自动过象限如何实现? 28.CNC装置的单微处理机结构和多微处理机结构有何区别? 30.三相步进电机有哪几种工作方式?通电顺序如何?哪种方式的启动转矩大,为什么?

数控机床的特点和应用

数控机床的特点和应用 数控机床的特点和应用 1、数控机床的特点 (1)加工精度高。数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的。目前数控机床的脉冲当量普遍达到了。.001,而且进给传动链的反 向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿,因此,数控机 床能达到很高的加工精度。对于中、小型数控机床,其定位精度普 遍可达0.03,重复定位精度为0.01. (2)对加工对象的适应性强。数控机床上改变加工零件时,只须 重新编制程序,输人新的程序郭能实现对新的零件的加工,这就为 复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利。 对那些普通手工操作的普通机床很难加工或无法加工的精密复杂零件,数控机床也能实现自动加工。 (3)自动化程度高,劳动强度低。数控机床对零件的加工是按事 先编好的程序自动完成的,操作者除了安放穿孔带或操作键盘、装 卸工件、对关键工序的中间检测以及观察机床运行之外,不需要进 行复杂的重复性手工操作,劳动强度与紧张程度均可大为减轻,加 上数控机床一般有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却和自动润 滑装置,操作者的劳动条件也大为改善。 (4)生产效率高。零件加工所需的`时间主要包括机动时间和辅助时间两部分。数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此数控机床的每一道工序都可选用最有利的切削用量。由于 数控机床的结构刚性好,因此,允许进行大切削量的强力切削,这 就提高了切削效率,节省了机动时间。因为数控机床的移动部件的 空行程运动速度快,所以工件的装夹时间、辅助时间比一般机床少。 数拉机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床.故节省了 零件安装调整时间。数控机床加工质量稳定,一般只做首件检验和

数控铣床技术参数

数控铣床技术参数 备注:1、重要参数红色标记 2、主轴锥孔主流为BT40 7:24。 3、三轴行程越大越好;工作台面积越大越好;主轴转速越大越好;扭矩越大越好;电机功率、容量越大越好;承重越大越好;净重越大越好。 4、铣床型号X开头,车床型号C开头。 5、铣床的外围尺寸是每个厂商自定义的。 6、目前运用的最广的铣床是600系列、800系列。600系列铣床尺寸(毫米)大概在长:2200——2500 宽:2200——2500 高:1800——2000(不计主轴电机高度) 7、铣床工作台承重也是重要参数,单位是KG,专业术语是公斤而不是千克。 8、普通铣床才会分立式和卧式,卧式一般用于大工件的粗加工。 9、加工中心的刀库分为斗笠式和机械式,机械式比斗笠式跟贵,同等机床,加工中心比普通数铣贵3——4万元。 10、驱动方式:伺服机比步进电机精密度更高、价格更高、更省电。 数控铣床技术参数 产品名称型号 铣头回转角度(度) 矩形工件 台面积宽 ×长(毫 米) 主轴锥 孔 主轴转速 (转/分) 主轴中心 至垂直导 轨面距离 (毫米) 工作精度(毫米) 电机 功率(KW) 数控装置重量(吨)外形尺寸 高×宽×长 (毫米) 生产厂X 轴 Y轴Z轴定位精度 重复定 位 可控轴 数 驱动 方式 系统 承 重 净重 数控立式 XK5012250100250125×500莫氏3 号 120-1830155±0.02±0.015 1.53 步进 电机 单板机0.6 830×870× 1630 江苏省 宿迁机 床厂 升降台铣床 数控铣床XK5025680350400 250× 1120 30 7:24 60-4200360 ±0.013 /350 ±0.005 1.54伺服微机 1.5 1381×1720 ×2196 南通机 床厂XK5032750350400 320× 1220 bt40 7:24 45-4500495 ±0.013 /250 ±0.005 3.73伺服微机 2.2 1830×1880 ×2060 数控立式铣 床XK5032A800350 主轴箱 430 320× 1320 ISO5025-2500 3.7 步进 电机 1900×1900 ×2500 江东机 床厂XK5032650240330 320× 1250 ISO5030-15007.53 直流 伺服 2.7 2050×1779 ×2099 自贡长 征机床

(完整版)简述数控机床的基本组成部分及其基本功能

简述数控机床的基本组成部分及其基本功能 数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。 1)加工程序载体 数控机床工作时,不需要工人直接去操作机床,要对数控机床进行控制,必须编制加工程序。零件加工程序中,包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量主轴转速等)和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码,存储在一种程序载体上,如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置,将程序信息输入到CNC单元。 2)数控装置 数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC(Computer Numerical Control)形式,这种CNC装置一般使用多个微处理器,以程序化的软件形式实现数控功能,因此又称软件数控(Software NC)。CNC系统是一种位置控制系统,它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹,然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此,数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织,使整个系统协调地进行工作。 3)伺服与测量反馈系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节,其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标,因此,对数控机床的伺服驱动装置,要求具有良好的快速反应性能,准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号,并能忠实地执行来自数控装置的指令,提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。 4)机床主体 机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。 5)数控机床辅助装置 辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置,常用的辅助装置包括:气动、液压装置,排屑装置,冷却、润滑装置,回转工作台和数控分度头,防护,照明等各种辅助装置。

现代数控机床技术参数的选用

1.5数控机床的选用 数控机床是机床体系分类中的一个类别,随着技术发展的不断进步,CNC机床的数量、种类增长很快,下面是对各种CNC机床进行简单的罗列: ①数控铣床和加工中心;②数控车床和车削中心;③数控钻床;④数控镗床;⑤数控电加工机床;⑥数控冲床;⑦数控火焰切割机;⑧数控刨床;⑨数控激光加工机床;⑩数控外圆磨床;⑩数控焊接机床⑩数控弯板机…………。 数控机床也有种种的分类方法:如按用途分类,可分为金属切削类数控机床、金属成型类数控设备、数控特种加工设备。本书仅对金属切削类数控机床进行重点介绍,因为它们是数控类机床中应用最多的机床。 1.5.1普通数控机床 和传统的通用机床一样,从切削工艺角度看:普通数控机床是指采用车、铣:钻、镗、磨、刨等各种切削工艺的数控机床,如数控车床、数控铣床、数控磨床等。而且切削工艺与相应的传统的通用机床相似。每一类中又有很多品种,例如数控铣床中就有立铣、卧铣、工具铣、龙门铣等,虽然这类机床的工艺性能和传统的通用机床相似,但不同的是它能自动化加工更为复杂形状的零件,并且能进行精度、效率更高,更具有柔性的加工。 1.数控车床

CNC车床,能自动控制完成对轴类与盘类零件内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等 图1-5-1 全功能数控车床HM-077外形和结构组成 1-主轴电机 2-主轴箱 3-排屑器 4-卡盘 5-防护罩 6-尾座 7-刀架 8-床鞍滑板 9-床身 10-操作面板 切削加工,并能进行切槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。数控车床具有加工精度稳定性好、加工灵活、通用性强,能适应多品种、小批生产自动化的要求,特别适合加工形状复杂的轴类或盘类零件。 CNC车床由机床主轴带动工件旋转实现主运动,刀具并不旋转,切削刀具安装的转塔刀架或四方刀架上,沿平行主轴轴向(Z)和垂直主轴轴线的横向(X)两个方向的导轨,相对工件进给移动。 数控车床的进给系统与传统通用车床的进给系统在结构上存在着本质上的差别。传统卧式车床主轴的运动经过挂轮架、进给箱、溜板箱传到刀架,实现纵向和横向进给运动,传动路线长,传动精度低。而数控车床是采用伺服电动机,经滚珠丝杠传到滑板和刀架,实现Z向(纵向)和X向(横向)进给运动,传动路线短,传动精度高。 如图1-5-1所示为典型的全功能数控车床HM-077外形和结构组成。 2.数控铣床

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