《數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt

數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識(shí) 什么是數(shù)控機(jī)床 用專業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō) 數(shù)控機(jī)床即 數(shù)字程序控制機(jī)床 NumericallyControlledMachineTool 是用數(shù)字和字母形式來(lái)表達(dá)工件的形狀和尺寸等技術(shù)要求及加工工藝要求 經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置運(yùn)算 用數(shù)字代碼信息 程序指令 控制刀具按給定的工作程序 運(yùn)動(dòng)速度和軌跡進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)床 數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識(shí) NC是NumericalControl 數(shù)值控制裝置 的縮寫 是自動(dòng)地控制機(jī)床的工作臺(tái) 刀架號(hào)等位置和速度的裝置 NC以前是由晶體管 IC等電子元件構(gòu)成的 隨著微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn) 由它組成了NC并進(jìn)一步商品化 把這種NC稱為CNC ComputerizedNumericalControl CNC的第一個(gè)C是內(nèi)裝計(jì)算機(jī)的意思 數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識(shí) 數(shù)控機(jī)床特指那些只能完成車 銑 鏜 磨 鉆等單一工序的數(shù)控機(jī)床 在類型上可分為 數(shù)控車床 CNC車床 數(shù)控銑床 CNC加工中心 數(shù)控鏜床數(shù)控磨床數(shù)控鉆床等等 CNC加工中心 NC加工中心其實(shí)就是內(nèi)裝計(jì)算機(jī) 備有自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床 其控制系統(tǒng)能控制機(jī)床自動(dòng)換刀 連續(xù)地按一定程序?qū)Ω鱾€(gè)加工面自動(dòng)地完成銑削 鏜削 鉆孔 攻絲等多工序加工的數(shù)控機(jī)床 CNC車床 CNC車床也是內(nèi)裝計(jì)算機(jī) 備有自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床 其控制系統(tǒng)能控制機(jī)床自動(dòng)換刀 連續(xù)地按一定程序?qū)Ω鱾€(gè)加工面自動(dòng)地完成車削加工的數(shù)控機(jī)床 數(shù)控機(jī)床的主要性能指標(biāo) 定位精度 定位精度是機(jī)床工作臺(tái)等移動(dòng)部件在確定的終點(diǎn)所能達(dá)到的實(shí)際位置的精度 其誤差是機(jī)床的定位誤差 重復(fù)定位精度 指在同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上 應(yīng)用相同的程序相同的代碼加工一批零件所能達(dá)到的連續(xù)結(jié)果的一致程度 其誤差為重復(fù)定位誤差 分度精度 分度精度是指分度工作臺(tái)在分度時(shí) 理論要求回轉(zhuǎn)的角度值和實(shí)際的角度的差值 其誤差為分度誤差 分辨率與脈沖當(dāng)量 是指數(shù)控機(jī)床所能反映到的機(jī)床移動(dòng)部件上的最小移動(dòng)量 即最小脈沖當(dāng)量 數(shù)控裝置邏輯圖 光電閱讀機(jī) 譯碼器 輸出裝置 伺服系統(tǒng) MT 存儲(chǔ)器 主控制器 顯示器 檢測(cè)裝置 NC程序 運(yùn)算器 數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成 數(shù)控機(jī)床的組成 輸入 輸出設(shè)備CNC裝置可編程控制器 PLC 伺服單元驅(qū)動(dòng)裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電氣控制裝置輔助裝置機(jī)床本體測(cè)量裝置 鍵盤 磁盤機(jī)等 可用串行通信的方式輸入 配有CRT顯示器或點(diǎn)陣式液晶顯示器 可顯示較豐富的信息 并能顯示圖形 數(shù)控機(jī)床的組成 輸入 輸出設(shè)備CNC裝置可編程控制器 PLC 伺服單元驅(qū)動(dòng)裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電氣控制裝置輔助裝置機(jī)床本體測(cè)量裝置 CNC系統(tǒng)的核心 主要包括微處理器CPU 儲(chǔ)存器 局部總線 外圍邏輯電路以及與CNC系統(tǒng)的其它組成部分聯(lián)系的接口等 CNC系統(tǒng)完全由軟件處理數(shù)字信息 因而具有真正的柔性化 可處理邏輯電路難以處理的復(fù)雜信息 使數(shù)字控制系統(tǒng)的性能大大提高 數(shù)控機(jī)床的組成 輸入 輸出設(shè)備CNC裝置可編程控制器 PLC 伺服單元驅(qū)動(dòng)裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電氣控制裝置輔助裝置機(jī)床本體測(cè)量裝置 一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì) 分內(nèi)裝型 集成型 和外裝型 獨(dú)立型 數(shù)控機(jī)床的組成 輸入 輸出設(shè)備CNC裝置可編程控制器 PLC 伺服單元驅(qū)動(dòng)裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電氣控制裝置輔助裝置機(jī)床本體測(cè)量裝置 是CNC和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié) 它把來(lái)自CNC裝置的微弱指令信號(hào)放大成控制驅(qū)動(dòng)裝置的大功率信號(hào) 根據(jù)接收指令不同 可分脈沖式和模擬式 模擬式按電源種類可分直流伺服單元和交流伺服單元 數(shù)控機(jī)床的組成 輸入 輸出設(shè)備CNC裝置可編程控制器 PLC 伺服單元驅(qū)動(dòng)裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電氣控制裝置輔助裝置機(jī)床本體測(cè)量裝置 把經(jīng)放大的指令信號(hào)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng) 通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械連接部件驅(qū)動(dòng)機(jī)床 使工作臺(tái)精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 最后加工出圖紙所要求的零件 和伺服單元相對(duì)應(yīng) 驅(qū)動(dòng)裝置有步進(jìn)電機(jī) 直流伺服電機(jī) 交流伺服電機(jī)等 數(shù)控機(jī)床的組成 輸入 輸出設(shè)備CNC裝置可編程控制器 PLC 伺服單元驅(qū)動(dòng)裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電氣控制裝置輔助裝置機(jī)床本體測(cè)量裝置 合稱伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床工作的動(dòng)力裝置 CNC裝置的指令要靠伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)付諸實(shí)施 從某種意義上說(shuō) 數(shù)控機(jī)床功能的強(qiáng)弱主要取決于CNC裝置 而數(shù)控機(jī)床性能的好壞主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床的組成 輸入 輸出設(shè)備CNC裝置可編程控制器 PLC 伺服單元驅(qū)動(dòng)裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電氣控制裝置輔助裝置機(jī)床本體測(cè)量裝置 CNC機(jī)床由于切削用量大 連續(xù)加工發(fā)熱量大等因素對(duì)加工精度有一定影響 加之在加工中是自動(dòng)控制 不能像在普通機(jī)床上那樣由人工進(jìn)行調(diào)整 補(bǔ)償 所以其設(shè)計(jì)要求比普通機(jī)床更嚴(yán)格 制造要求更精密 采用了許多新的加強(qiáng)剛性 減小熱變形 提高精度等方面的措施 數(shù)控機(jī)床的組成 輸入 輸出設(shè)備CNC裝置可編程控制器 PLC 伺服單元驅(qū)動(dòng)裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電氣控制裝置輔助裝置機(jī)床本體測(cè)量裝置 又稱反饋元件 安裝在機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上 相當(dāng)于普通機(jī)床的刻度盤和人的眼睛 把機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際位移轉(zhuǎn)變成電信號(hào)反饋給CNC裝置 供CNC裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號(hào) 以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動(dòng) 高性能數(shù)控機(jī)床的重要組成部分 由測(cè)量裝置和顯示環(huán)節(jié)構(gòu)成的數(shù)顯裝置 可以在線顯示機(jī)床移動(dòng)部件的坐標(biāo)值 大大提高工作效率和工件的加工精度 數(shù)控機(jī)床的分類 數(shù)控系統(tǒng)控制特點(diǎn)可分為 點(diǎn)位控制直線控制輪廓控制 連續(xù)軌跡控制 只控制刀具或工作臺(tái)從一點(diǎn)移至另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位 然后進(jìn)行定點(diǎn)加工 而點(diǎn)與點(diǎn)之間的路徑不需控制 如 數(shù)控鉆床 數(shù)控鏜床 數(shù)控坐標(biāo)鏜床 數(shù)控系統(tǒng)控制特點(diǎn) 點(diǎn)位控制直線控制輪廓控制 連續(xù)軌跡控制 除控制直線軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)的準(zhǔn)確定位外 還要控制在這兩點(diǎn)之間以指定的進(jìn)給速度進(jìn)行直線切削如 平面銑削用的數(shù)控銑床 階梯軸車削和磨削用的數(shù)控車床 數(shù)控磨床等 數(shù)控系統(tǒng)控制特點(diǎn) 點(diǎn)位控制直線控制輪廓控制 連續(xù)軌跡控制 能夠連續(xù)控制兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)方向的聯(lián)合運(yùn)動(dòng) 為使刀具按規(guī)定的軌跡加工工件的曲線輪廓 數(shù)控裝置具有插補(bǔ)運(yùn)算的功能 使刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡以最小的誤差逼近規(guī)定的輪廓曲線 并協(xié)調(diào)各坐標(biāo)方向的運(yùn)動(dòng)速度 以便在切削過(guò)程中始終保持規(guī)定的進(jìn)給速度 如 能加工曲面用的數(shù)控銑床 數(shù)控車床 數(shù)控磨床 加工中心等 按照伺服系統(tǒng)的類型可分為 開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)半閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu)全閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu) 由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)線路和步進(jìn)電機(jī)組成 每一脈沖信號(hào)使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度 通過(guò)滾珠絲杠推動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)一定的距離 沒(méi)有檢測(cè)反饋裝置 控制精度取決于步進(jìn)電機(jī)和絲杠的精度 比較簡(jiǎn)單 工作穩(wěn)定 易掌握使用 但精度和速度的提高受到限制 伺服系統(tǒng)的類型 開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)半閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu)全閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu) 由比較線路 伺服放大線路 伺服馬達(dá) 速度檢測(cè)器和位置檢測(cè)器組成 位置檢測(cè)器裝在絲杠或伺服馬達(dá)的端部 利用絲杠的回轉(zhuǎn)角度間接測(cè)出工作臺(tái)的位置 所能達(dá)到的精度 速度 和動(dòng)態(tài)特性優(yōu)于開環(huán)伺服機(jī)構(gòu) 為大多數(shù)中小型數(shù)控機(jī)床所采用 因信號(hào)易檢測(cè) 閉環(huán)中要素少 系統(tǒng)單純 使其控制穩(wěn)定 而易設(shè)計(jì)成反應(yīng)快的伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)的類型 開環(huán)伺服機(jī)構(gòu) 半閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu)全閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu) 工作原理和組成同半閉環(huán) 位置檢測(cè)器安裝在工作臺(tái)上 可直接測(cè)出工作臺(tái)的實(shí)際位置 反饋精度高于半閉環(huán)控制 掌握調(diào)試的難度較大 常用于高精度和大型數(shù)控機(jī)床 不同伺服系統(tǒng)的比較 CNC輸出 位置控制單元 速度控制 執(zhí)行電動(dòng)機(jī) 工作臺(tái) 測(cè)量反饋單元 半閉環(huán) 編碼器 閉環(huán) 光柵尺 數(shù)控程序 編碼器和光柵尺是一種位置檢測(cè)元件是數(shù)控機(jī)床的一種重要的組成部分它的主要作用是檢測(cè)位移量并發(fā)出反饋信號(hào)與數(shù)控裝置與數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號(hào)相比較若有偏差 經(jīng)放大后控制執(zhí)行部件使其向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)直到偏差為零位止 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 適應(yīng)性強(qiáng)加工質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高加工精度高減輕勞動(dòng)強(qiáng)度成本高要求管理和操作人員素質(zhì)高 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn) 適應(yīng)性強(qiáng)加工質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高加工精度高減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 由于能實(shí)現(xiàn)多個(gè)坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng) 所以能完成復(fù)雜型面的加工 對(duì)于可用數(shù)學(xué)方程式和坐標(biāo)點(diǎn)表示的形狀復(fù)雜的零件 加工非常方便 當(dāng)改變加工零件時(shí) 只需要更換零件加工的NC程序 不必用凸輪 靠模 樣板或其它模具等專用工藝裝備 且可采用成組技術(shù)的成套夾具 因此 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短 有利于機(jī)械產(chǎn)品的迅速更新?lián)Q代 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn) 適應(yīng)性強(qiáng)加工質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高加工精度高減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 對(duì)于同一批零件 由于使用同一機(jī)床和刀具及同一加工程序 刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡完全相同 且數(shù)控機(jī)床是根據(jù)數(shù)控程序自動(dòng)進(jìn)行加工 可以避免人為的誤差 這就保證了零件加工的一致性好且質(zhì)量穩(wěn)定 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn) 適應(yīng)性強(qiáng)加工質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高加工精度高減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 可采用較大的切削量 有效地節(jié)省了機(jī)動(dòng)工時(shí) 有自動(dòng)換速 自動(dòng)換刀和其他輔助操作自動(dòng)化等功能 使輔助時(shí)間大為縮短 而且無(wú)需工序間的檢驗(yàn)與測(cè)量比普通機(jī)床的生產(chǎn)率高3 4倍甚至更高時(shí)間利用率90 普通機(jī)床30 50 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn) 適應(yīng)性強(qiáng)加工質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高加工精度高減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 一般在0 005 0 1MM之間 加工精度不受零件復(fù)雜程度的影響 機(jī)床傳動(dòng)鏈的反向齒輪間隙和絲杠的螺距誤差等都可以通過(guò)數(shù)控裝置自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償 其定位精度比較高 同時(shí)還可以利用數(shù)控軟件進(jìn)行精度校正和補(bǔ)償 友佳機(jī)床0 005MM以內(nèi) 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn) 適應(yīng)性強(qiáng)加工質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高加工精度高減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 在輸入程序并啟動(dòng)后 就自動(dòng)地連續(xù)加工 直至零件加工完畢 簡(jiǎn)化了工人地操作 使勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低 數(shù)控機(jī)床的缺點(diǎn) 初期投資比較大 成本高 要求管理和操作人員素質(zhì)高 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 底座 整臺(tái)機(jī)床的主體 支撐著機(jī)臺(tái)的所有重量 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 鞍座 下面連接著底座 上面連接工作臺(tái) 用于實(shí)現(xiàn)Y軸移動(dòng)等功能 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 工作臺(tái) 下面連接著鞍座 表面擺放工件 夾具及第四軸等 用于實(shí)現(xiàn)X軸的移動(dòng)等功能 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 立柱 下面連接底座 硬軌或線軌連接主軸頭 上面固定配重?fù)?dān)架 導(dǎo)鏈條及配重塊 側(cè)面還連接刀庫(kù) 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 主軸頭 下面與立柱的硬軌或線軌 內(nèi)部裝有主軸 上面還固定主軸馬達(dá) 主軸松刀裝置 用于實(shí)現(xiàn)Z軸移動(dòng) 主軸旋轉(zhuǎn)等功能 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 電氣箱 機(jī)臺(tái)電路的控制中心 由NC控制器 電源供應(yīng)器 主軸放大器 伺服放大器 強(qiáng)電板 轉(zhuǎn)接板 小變壓器 等等元?dú)饧M成 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 操作箱 用于控制 執(zhí)行 監(jiān)視機(jī)床的狀態(tài)動(dòng)作的裝置 由顯示器 操作面板 電源開關(guān) 等等組成 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 風(fēng)壓電磁閥組 利用風(fēng)壓來(lái)控制 實(shí)現(xiàn)機(jī)床部分功能的裝置 如刀套上下 主軸夾松刀 主軸旋轉(zhuǎn)吹氣 等等功能 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 主軸馬達(dá) 受主軸放大器控制 來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸正反轉(zhuǎn)的功能 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 伺服馬達(dá) 受伺服放大器控制 來(lái)實(shí)現(xiàn)伺服軸X Y Z B軸移動(dòng)的功能 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 潤(rùn)滑油馬達(dá) 用于給絲桿 線軌 硬軌提供潤(rùn)滑油的裝置 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 切削液馬達(dá) 用于實(shí)現(xiàn)噴切削液的功能的裝置 以便提高刀具壽命 工件表面光潔度 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 液壓站馬達(dá) 實(shí)現(xiàn)油壓控制機(jī)械動(dòng)作的裝置 如第四軸夾松 刀塔正反轉(zhuǎn) 尾座進(jìn)出等等 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 刀庫(kù) 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀的裝置 根據(jù)不同的需要 刀具數(shù)量分為18 20 24 等等 數(shù)控機(jī)床主要部份介紹 排屑機(jī) 自動(dòng)清理鐵屑的裝置 常用元器件的介紹 NC控制器 類似于電腦的主機(jī) 可進(jìn)行處理 計(jì)算 轉(zhuǎn)換 輸入輸出各種信號(hào) 以及存儲(chǔ)系統(tǒng)資料 用戶資料 等等 左 FANUC右 三菱 常用元器件的介紹 電源模塊 先將3相220V的交流電源 整流為2相300V直流電源 然后再將300V直流電源通過(guò)短接銅片傳輸給下一個(gè)伺服單元 提供伺服驅(qū)動(dòng)電源及工作電源 FANUC系統(tǒng) 常用元器件的介紹 伺服放大器 通過(guò)伺服馬達(dá)編碼的脈沖信號(hào)經(jīng)伺服放大器放大轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)值信號(hào) 再經(jīng)由NC控制器處理 然后再由放大器又轉(zhuǎn)為脈沖信號(hào) 以達(dá)到控制伺服軸運(yùn)動(dòng)的裝置 左 FANUC右 三菱 常用元器件的介紹 I O卡 控制信號(hào)輸入輸出的裝置 也是指INPUT OUPUT的含義 三菱 常用元器件的介紹 積熱電驛 又稱熱繼電器 防止馬達(dá)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中 出現(xiàn)因電流過(guò)大而造成馬達(dá)燒毀的保護(hù)裝置 常用元器件的介紹 中間繼電器 一般用于控制小于110V電源的通斷 通過(guò)的電流較小 常用元器件的介紹 電磁接接器 一般用于控制交流220V電源的通斷 有時(shí)也會(huì)用在主軸高低檔的配線中 其通過(guò)的電流較大 常用元器件的介紹 剎車器 斗笠式換刀時(shí)所用 用于控制刀庫(kù)正反轉(zhuǎn) 常用元器件的介紹 小變壓器 將220V的交流電源轉(zhuǎn)換成交流110V 100V 22V 19V電源的裝置 常用元器件的介紹 24V電源供應(yīng)器 將交流220V電源轉(zhuǎn)換成為直流24V電源的裝置 為系統(tǒng)提供控制電源 常用元器件的介紹 轉(zhuǎn)接板 與NC輸入輸出 外圍線路連接時(shí) 信號(hào)線PIN口與接點(diǎn)的轉(zhuǎn)換裝置 以集成形式制定的電路板 以簡(jiǎn)化線路 常用元器件的介紹 繼電器模組 將12個(gè)小繼電器集成于一塊電路板上 以提高效率 簡(jiǎn)化線路 常用元器件的介紹 手輪 用于慢速控制軸向移動(dòng)的裝置 最小移動(dòng)單位是0 001mm 一 數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容 1 擬定機(jī)床方案 調(diào)查分析 工藝分析 機(jī)床總體布局等 2 確定機(jī)床主要技術(shù)參數(shù) 計(jì)算選擇尺寸參數(shù) 運(yùn)動(dòng)參數(shù) 動(dòng)力參數(shù)等 3 對(duì)具有某些特殊功能的機(jī)床 還應(yīng)針對(duì)具體要求做有關(guān)的工作 某些精密機(jī)床 高速機(jī)床 須進(jìn)行機(jī)床性能計(jì)算或試驗(yàn)分析 自動(dòng)化機(jī)床 須擬定機(jī)床的控制方案 對(duì)沒(méi)有把握的工藝方案和結(jié)構(gòu)方案 須做相應(yīng)的試驗(yàn) 以論證方案的可行性 二 數(shù)控機(jī)床的基本要求 1 滿足功能要求實(shí)現(xiàn)功能是設(shè)計(jì)的目的 數(shù)控機(jī)床的用途不同 則表現(xiàn)出的功能不同 功能由數(shù)控機(jī)床的加工對(duì)象來(lái)確定 即 零件要求 加工方法 機(jī)床功能 二 數(shù)控機(jī)床的基本要求 2 滿足精度要求被加工零件在尺寸 形狀 位置等方面所能達(dá)到的準(zhǔn)確程度 間接反映機(jī)床的精度 主要包括 幾何精度 定位精度 運(yùn)動(dòng)精度 動(dòng)態(tài)精度 機(jī)床精度同采用的進(jìn)給伺服系統(tǒng)密切相關(guān) 二 數(shù)控機(jī)床的基本要求 3 滿足剛度和抗振性要求 熱變形要小 剛度 抵抗外載變形的能力 以保證在受力條件下 各主要部件之間正確的相互位置關(guān)系 抗振性 抵抗振動(dòng)的能力 受迫 自激 減少熱變形 減小熱源 強(qiáng)化散熱 均熱 抵抗變形 采用對(duì)稱結(jié)構(gòu) 如雙主柱加工中心等 二 數(shù)控機(jī)床的基本要求 4 可靠性要求可靠度 指工作條件下 規(guī)定時(shí)間內(nèi) 完成規(guī)定功能 不發(fā)生故障的概率 數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化設(shè)備 其可靠性依賴于組成部件如計(jì)算機(jī) 電子器件 液壓 氣壓元件 機(jī)械傳動(dòng)部件等等 二 數(shù)控機(jī)床的基本要求 5 經(jīng)濟(jì)效益要求 設(shè)計(jì)制造成本低 使用及維護(hù)費(fèi)用低 6 人機(jī)關(guān)系要求操縱方便 省力 不易誤操作 噪音小 不滲漏污染環(huán)境 無(wú)三廢 環(huán)保 色彩和諧 造型美觀 第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)方法和步驟 一 設(shè)計(jì)方法早期 經(jīng)驗(yàn)公式 類比法理論分析計(jì)算 試驗(yàn)研究模型試驗(yàn) 模擬試驗(yàn)CAD 優(yōu)化設(shè)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)仿真 二 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可靠性設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì) 三 設(shè)計(jì)過(guò)程數(shù)控機(jī)床典型的設(shè)計(jì)過(guò)程可分為 產(chǎn)品規(guī)劃 方案設(shè)計(jì) 技術(shù)設(shè)計(jì) 施工設(shè)計(jì)四個(gè)階段 1 產(chǎn)品規(guī)劃階段主要工作 明確設(shè)計(jì)任務(wù)市場(chǎng)調(diào)查 預(yù)測(cè) 產(chǎn)品需求 新產(chǎn)品功能 技術(shù)性能 開發(fā)過(guò)程表 保證符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品能及時(shí)或適當(dāng)超前地研制出來(lái) 投放市場(chǎng) 以減少產(chǎn)品開發(fā)的盲目性 2方案設(shè)計(jì)階段根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求 進(jìn)行產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 廣泛收集同類或相近產(chǎn)品的性能參數(shù) 使用情況 優(yōu)缺點(diǎn)和相關(guān)數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu) 工藝 成本 技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)能力 盡可能開闊思路 創(chuàng)新構(gòu)思 引入新原理和技術(shù)方法 綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí) 探索多種方案 求得最佳原理方案 方案設(shè)計(jì)階段包括 對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的抽象 建立功能結(jié)構(gòu) 尋求原理解和求解方法 形成初步方案和對(duì)初步方案的評(píng)價(jià)和篩選等步驟 3技術(shù)設(shè)計(jì)階段將設(shè)計(jì)階段的方案具體化 確定結(jié)構(gòu)原理方案 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求 進(jìn)行產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 技術(shù)設(shè)計(jì)階段包括 總體技術(shù)方案設(shè)計(jì) 確定主要技術(shù)參數(shù) 機(jī)床布局 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 繪制裝配草圖 性能計(jì)算 模型試驗(yàn)和改善設(shè)計(jì) 通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析選擇較優(yōu)設(shè)計(jì)方案 4施工實(shí)施階段1 零件圖設(shè)計(jì) 2 完善裝配圖 3 商品化設(shè)計(jì) 4 編制技術(shù)文件 5 標(biāo)準(zhǔn)化審查 四 系列化設(shè)計(jì)過(guò)程市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的要求是多種多樣的 不能用單一的產(chǎn)品去滿足市場(chǎng)需求 需設(shè)計(jì)多種尺寸 規(guī)格 性能的系列產(chǎn)品投放市場(chǎng) 為縮短設(shè)計(jì)制造周期 降低 保證和提高質(zhì)量 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中必須遵循 產(chǎn)品品種系列化 零部件通用化 標(biāo)準(zhǔn)化 結(jié)構(gòu)典型化 五 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)加工藝性 裝配工藝性 維修工藝性 標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)在經(jīng)濟(jì) 技術(shù) 科學(xué)及管理中對(duì)重復(fù)性事物的概念通過(guò)制訂 發(fā)布和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到統(tǒng)一 以獲得最佳秩序和社會(huì)效益 主要包括 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化審查 設(shè)計(jì)文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查 工藝文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查 工裝設(shè)計(jì)文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查 經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)性價(jià)比