數(shù)控龍門銑床設(shè)計.doc

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1、數(shù)控龍門銑床設(shè)計I第1章緒論第1章緒論1.1背景二十世紀中期以來,由于航空和航天技術(shù)的快捷發(fā)展,對于各種飛行器的加工提出更好更快的要求。這些零件形狀大都相當復雜,材料多為難加工的合金,用傳統(tǒng)的機床和工藝方法進行加工,不能保證精度,也很難提高生產(chǎn)效率,隨著計算機的發(fā)明和發(fā)展,是數(shù)控機床的設(shè)想成為現(xiàn)實,且已經(jīng)或即將成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)過程的基產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低廢品率、提高加工精度、節(jié)約工裝費用、降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)周期、減輕工人的勞動強度,以致使企業(yè)取得最好的技術(shù)經(jīng)濟效果,在這種總的前提和要求下,就必須使機械加工自動化,適應于生

2、產(chǎn)對象經(jīng)常改變的情況,并且具有較好的通用性,較大的柔性。因此經(jīng)濟性數(shù)控機床就這樣被設(shè)計并被廣泛的應用在現(xiàn)代化生產(chǎn)當中。1.2數(shù)控技術(shù)的應用與發(fā)展隨著社會生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展,機械加工產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)不斷改進,對加工質(zhì)量的要求越來越高。由于產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快,目前在一般機械加工中單件、小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品約占70%-80%。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率和降低成本,要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性,而且加工過程要盡可能實現(xiàn)自動化。數(shù)控技術(shù)就是在這種條件下發(fā)展起來的,適用于精度高、零件形狀復雜的單價及小批量生產(chǎn),以數(shù)字形式實現(xiàn)控制

3、的一門技術(shù)。1.2.1數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域與計算機應用的特點1.2.1.1數(shù)控的技術(shù)領(lǐng)域數(shù)控就是以數(shù)字程序的形式實現(xiàn)控制的一門技術(shù),它是隨著電子計算機的發(fā)展而發(fā)展起來的,綜合了各技術(shù)領(lǐng)域里的新成就,具有廣泛的通用性,是高自動化程度的工業(yè)自動控制技術(shù)?,F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)所涉及到的技術(shù)領(lǐng)域?qū)W科很多,范圍較廣,除機械技術(shù)本體之外,還有以下關(guān)鍵技術(shù):1.計算機及接口技術(shù)7第1章緒論2.自動控制技術(shù)3.傳感器技術(shù)4.信息技術(shù)數(shù)控技術(shù)首先在機床行業(yè)獲得廣泛應用,現(xiàn)在已有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控加工中心及數(shù)控線切割機床等。1.2.1.2數(shù)控技術(shù)中計算

4、機技術(shù)應用的特點計算機數(shù)控多以通用的小型或微型計算機為核心,在增加適當?shù)慕涌陔娐芳巴鈬O(shè)備,來代替數(shù)控柜中的專用計算裝置。計算機數(shù)控系統(tǒng)有以下特點1.靈活性強2.通用性好3.可靠性高4.易于實現(xiàn)多功能、高復雜程度的控制5.使用維修方便6.具有通信功能1.2.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢從數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展來看,數(shù)控機床已發(fā)展了五代在實際應用中,除了機床行業(yè)之外,數(shù)控技術(shù)還應用在其他部門,產(chǎn)生了各種數(shù)控設(shè)備。例如:數(shù)控繪圖機、數(shù)控繞線機、數(shù)控測量機等。隨著數(shù)控技術(shù)向其他行業(yè)的推廣,計算機技術(shù)、成組技術(shù)及系統(tǒng)等技術(shù)在各工業(yè)部門的應用,推動了機械工業(yè)

5、從傳統(tǒng)的概念和方法中解脫出來,向著綜合自動化的方向變革。在產(chǎn)品設(shè)計方面,采用計算機輔助設(shè)計(CAD)技術(shù),可以提高設(shè)計質(zhì)量,縮短設(shè)計周期,發(fā)現(xiàn)和修正設(shè)計中的錯誤。在加工制造方面,采用計算機輔助制造技術(shù)(CAM),使計算機參與從零件材料選擇到加工和裝配檢驗直至成品出庫的整個過程。1.3數(shù)控機床的分類1.3.1按工藝用途分類(1)一般數(shù)控機床7第1章緒論這類機床和傳統(tǒng)的通用機床品種一樣,其工藝可能性和通用機床相似,且能加工復雜形狀零件。(2)數(shù)控加工中心機床它是在一般數(shù)控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構(gòu)成的一種帶自動換刀裝置的數(shù)控機

6、床。其主要來加工箱體零件。(3)多坐標數(shù)控機床其特點是數(shù)控裝置的軸數(shù)較多,機床結(jié)構(gòu)也比較復雜。(4)計算機群控它也稱為直接數(shù)控系統(tǒng),是一臺大型通用計算機直接控制一群數(shù)控機床的系統(tǒng)。1.3.2按運動方式分類(1)點位控制數(shù)控機床這類機床的數(shù)控裝置只能控制機床移動部件從一個位置(點)精確的移動到另一個位置(點),在移動過程中不進行任何切削加工。(2)點位直線控制數(shù)控機床這類機床工作時,不僅要控制兩相關(guān)點之間的位置,還要控制兩相關(guān)點之間的移動速度和路線。(3)輪廓控制數(shù)控機床這種機床的控制裝置能夠同時對兩個或兩個以上坐標軸進行連續(xù)控制。加

7、工時不僅要控制起點和終點,還要控制整個過程中每點的速度和位置。1.3.3按控制方式分類(1).開環(huán)控制數(shù)控機床在開環(huán)控制中,機床沒有檢測反饋裝置,如圖1-1,數(shù)控裝置發(fā)出信號的流程是單向的,所以不存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題,故機床加工精度不高,其精度主要取決于伺服系統(tǒng)的性能。7第1章緒論圖1-1開環(huán)控制示意圖這種機床工作比較穩(wěn)定,反應迅速,調(diào)試方便,維修簡單,其控制精度受到限制。它適用于一般要求的中、小型數(shù)控機床。(2).半閉環(huán)控制控制數(shù)控機床這種控制方式對工作臺的實際位置不進行檢查測量。這種控制方式介于開環(huán)與閉環(huán)之間,精度沒有閉環(huán)高,調(diào)試

8、比閉環(huán)方便。(3).閉環(huán)控制數(shù)控機床這類機床的優(yōu)點是精度高、速度快,但是調(diào)試和維修比較復雜。(4).混合控制機床它集中了上述三種控制方式的特點。1.4經(jīng)濟型數(shù)控機床1.4.1經(jīng)濟型數(shù)控機床的概念所謂經(jīng)濟型數(shù)控機床就是指價格低廉,操作使

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