第6章现代机械制造技术.ppt

第六章第六章 现代机械制造技术现代机械制造技术 6.1 数控技术数控技术 一、数控机床一、数控机床1.数控机床工作原理数控机床工作原理 数控机床加工从 准备到加工需经四次 转换：指令形式转换 图样设计指令穿孔纸带加工指令 信息形式转换 穿孔带指令信息电脉冲信号 能量形式转换 电脉冲信号能驱动机床机械能 运动形式转换 伺服系统回转运动机床加工运动2数控机床加工插补原理数控机床加工插补原理 脉冲当量 脉冲当量是指数控装置每发出一个进给脉冲，移 动部件所移动的相应距离。一般数控机床脉冲当量:0.01mm；小型精密数控机床脉冲当量:0.0050.001mm。插补原理判别式 曲线解析式：y=f(x)即y-f(x)=o 判别式：F(x,y)=y-f(x)当F(x,y)0:需在相应坐标方向进给；当F(x,y)=0：运动点虽在曲线上，仍需作相应进给，才 能围绕曲线连续插补。斜线插补 圆孤插补3数控机床的分类数控机床的分类 1)按用途分类按用途分类 钻床、车床、铣床、磨床、镗床、齿轮机床等；线切割机床、激光切割机床、点焊机等。2)按运动控制加工方式分类按运动控制加工方式分类 点位控制加工方式 直线控制加工方式 轮廓控制加工方式3)按伺服系统反馈功能分类按伺服系统反馈功能分类 闭环伺服系统 计算机数控(CNC)：目前几乎全是CNC型。开环伺服系统 半闭环伺服系统4)按数控装置性质分类按数控装置性质分类 普通数控(NC)：目前已少生产4计算机数控机床计算机数控机床(CNC)1)与普通数控机床的区别与普通数控机床的区别 用小型或微型计算机代替专用计算机，用可编程逻辑电 路代替固定逻辑电路。储存在计算机内的控制程序是可以改变的，只要改变控 制程序，即可改变控制功能。具有更大的通用性和灵活性。2)计算机数控机床的特点计算机数控机床的特点 储存容量大。可同时储存许多零件的加工程序 灵活性强。可对零件已有的加工程序进行直接修改和编辑，而无需重新制备穿孔纸带或其他控制介质。控制功能强。可控制运动数目十多个，可图形显示，可诊 断和监测故障。5加工中心加工中心(MC)说明：说明：加工中心是具有回转刀具库的多功能数控机床，在工件一 次装夹后可自动转位、自动换刀、自动调整转速和进给量、自动完成多工序的加工。加工中心的种类很多，常用的有加工箱体类零件的立式和 卧式镗铣加工中心及用于加工回转体零件的车削加工中心。加工中心多用闭环和半闭环伺服系统。加工中心可实现多功能的自动化和多种加工，大大简化工 艺设计，减少零件运输量，提高设备的利用率和生产率。6数控机床的加工特点和应用范围数控机床的加工特点和应用范围 2)数控机床的应用范围数控机床的应用范围 数控机床最适宜多品种 小批量生产中加工结构较为 复杂的零件，其中加工中心 适宜加工更复杂的零件。1)数控机床的加工特点数控机床的加工特点 加工的适应性强 加工质量稳定、精度高。机床的启动率和生产率高。二、计算机直接数控二、计算机直接数控(DNC)说明：说明：计算机直接数控(DNC)又称群控，是用一台计算机向一群 数控机床输出加工信息数据以控制各台机床进行自动加工 的数控系统。DNC系统由中心计算机、外存储器、接口电路和远距离传 输线、控制装置和机床等主要部分组成。DNC系统中的数控机 床可各自独立加工，亦可顺序加工。DNC系统可进一步 提高数控机床的启 动率和生产率，并 改善生产管理。三、柔性制造单元三、柔性制造单元(FMC)说明：说明：FMC是在加工中心基础上发展起来的。一般由1台计算机控 制，由1-2台加工中心和自动储运系统组成。FMC适宜加工的零件种类一般为500800种，每种零件的 年产量约为2050件。四、柔性制造系统四、柔性制造系统(FMS)说明：说明：FMS可视为由若干个FMC联接而成。它由计算机控制系统、物料储运系统和一组数控机床组成。它无固定加工顺序和 节拍，在不停机状态下也能适应加工对象变换的自动化生 产系统。FMS具有自动变换加工程序、自动变换加工对象、自动适 应不同加工顺序和生产节 拍、高效率自动加工和自 动换刀、自动监控加工质 量和自动诊断故障等众多 功能。FMS适宜加工的零件种类 一般为几种至上百种，每 种零件的年产量约为40 2000种。五、计算机集成制造系统五、计算机集成制造系统(CIMS)说明：说明：1)CIMS是一个从市场分析、生产决策、产品设计、工艺设计、工夹具设计制造、物料储运、产品制造到产品装运，由多 级计算机控制的具有柔性化、集成化、最佳化的自动化生 产系统。2)CIMS的核心是拥有一个与生产的各子系统连接的集成数据 库，保证各子系统所有信息数据的共享性、一致性、准确 性和及时性。3)各子系统的功能如下：各子系统的功能如下：管理信息系统：根据市场需求进行生产决策，制定生产计 划和设备物资供应计划及成本核算等。计算机辅助工程系统：进行产品计算和辅助设计(CAD)，零件的计算机辅助制定工艺(CAPP)，编制零件数控加工程 序(CNC编程)，工夹具的设计与制造等。生产控制与管理系统；进行生产调动、对CNC、MC、FMC、FMS以及产品装配和检验进行自动控制。物资储运、保障系统；进行物资供应、检验、仓库管理、毛坯、零件、工夹具的自动运输以及产品的自动包装和储 运等。4)CIMS可按预定程序全面控制和指挥整个工厂的生产和管 理，无需工作人员过多参予，是一种无人自动化工厂 (或车间)。5)CIMS的效益十分明显：产品质量提高200500%，生产率 提高4070%，设备利用率提高200300%，生产周期缩短 3060%，在制品减少3060%，工程设计费减少1530%等。六、智能制造系统六、智能制造系统(IMS)说明：说明：IMS是综合运用智能制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程和系统工程技术，使制造大系统中的经营决策、生产规划、制造加工和质量控制等各个相关系统分别智能 化，成为网络集成的高度自动化系统。IMS具有自组织能力、自律能力、自学习能力和自维护能 力，注重整个制造环境的整体智能集成。IMS与CIMS相比，前者注重大范围内的整个制造过程的自 组织能力，而后者注重企业内部物料流和信息流的集成。“数控技术”部分结束！请转入：“工业机器人工业机器人”此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！