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数控机床坐标系与五轴联动数控机床是一种高度机电一体化的产品,具有高效率、高精度、高柔性,是利用自动控制技术和微电子技术发展起来的高技术产品。
数控机床采用数字化信号通过伺服机构对机床运动及其加工过程进行控制,从而使机床自动完成零件加工。
数控机床的可控坐标轴及坐标系是用程序编制的文字地址语言描述运动轨迹的基础,标准的坐标系是右手直角坐标系,姆指为X轴,食指为Y轴,中指为Z轴,指尖指向各坐标轴的正方向,即增大刀具和工件距离的方向。
如果在X、Y、Z轴之外还有平行于它们的直线运动,分别指定为U、V、W轴,如还有第三组运动,则指定为P、Q、R。若有旋转轴时,规定绕X、Y、Z轴的旋转轴分别为A、B、C轴,其方向为右旋螺纹方向。例如:数控刨台式铣镗床,镗轴横向移动定义为Z轴,立柱在Z方向上的移动即定义为W轴,主轴箱上下移动定义为Y轴,围绕Y轴的旋转工作台定义为B轴,工作台左右移动定义为X轴。
直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是:先Z轴,再X轴,最后按右手定则判定Y轴。Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定,X坐标轴的运动是水平的,它平行于工件装夹面,Y坐标轴根据X、Z坐标轴,按照右手直角坐标系确定。
根据加工要求不同,数控机床可以实现不同的配置,例如:三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动、七轴五联动、九轴五联动等。三轴、四轴等是指可控制的运动坐标轴数,联动是指可以按特定的函数关系同时控制的运动坐标轴数,从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。一般情况下,通过五轴联动方式即可实现连续轨迹控制,用于加工复杂的空间曲面。
五轴联动数控机床一般控制三个直线坐标轴和两个旋转坐标轴同时运动,使刀具和工件能够按照规定的运动轨迹进行切削加工,适合于加工叶片、螺旋桨、机翼等复杂型面的零件。两个旋转坐标轴可以是转台的回转及刀具的摆动,也可以是控制平转台和立转台的联动,或控制刀具作两个方向的摆动。 2100433B
数控机床的坐标系 一.确定原则(JB3052-82) 1.相对静止、工件运动的原则:这样编程人员在不知是移近工件还是工件移近的情况下,就可以依据零件图纸,确定加工的过程。 2.标准坐标系原则:即机床坐...
20世纪中期,随着电子技术的发展,自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现,给自动化技术带来了新的概念,用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制,推动了机床自动化的发展。 采用数字技术进行机械加工...
数控机床论文
数控机床解析 数控系统技术的突飞猛进为数控机床的技术进步提供了条件, 为了满足市场的需要, 达到现 代制造技术对数控机床提出的更高的要求,当前,数控技术主要体现为以下几方面: 1 、数控系统的组成 计算机数控系统 (简称 CNC系统)由程序、输入输出设备、 CNC装置、可编程控制器(PLC)、 主轴驱动装置和进给驱动装置等组成,如图 1-20 为 CNC系统组成框图。 2、数控系统的作用 数控系统接受按零件加工顺序记载机床加工所需的各种信息,并将加工零件图上的几 何信息和工艺信息数字化,同时进行相应的运算、 处理,然后发出控制命令,使刀具实现相 对运动,完成零件加工过程。 数控系统工作过程 如图 1-21 所示(图中的虚线框为 CNC单元),一个零件程序的执行首先要输入 CNC中,经 过译码、数据处理、 插补、位置控制, 由伺服系统执行 CNC输出的指令以驱动机床完成加工。 CNC系
单转台单摆头机床五轴联动数控机床对刀方法
本文主要是以单转台单摆头机床台五轴联动数控机床为例,具体介绍五轴数控机床各个轴的对刀方法。
国外五轴联动数控机床是为适应多面体和曲面零件加工而出现的。随着机床复合化技术的新发展,在数控车床的基础上,又很快生产出了能进行铣削加工的车铣中心。五轴联动数控机床的加工效率相当于两台三轴机床,有时甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的 周转运输时间及费用。市场的需求推动了我国五轴联动数控机床的发展,CIMT99 展览会上国产五轴联动数控机床第一次登上机床市场的舞台。自江苏多棱数控机床股份有限公司展出第一台五轴联动龙门加工中心以来,北京机电研究院、北京第一机床厂、桂林机床股份有限公司、济南二机床集团有限公司等企业也相继开发出五轴联动数控机床。
当前,国产五轴联动数控机床在品种上已经拥有立式、卧式、龙门式和落地式的加工中心,适应不同大小尺寸的杂零件加工,加上五轴联动铣床和大型镗铣床以及车铣中心等的开发,基本涵盖了国内市场的需求。精度上,北京机床研究所的高精度加工中心、宁江机械集团股份有限公司的NJ25HMC40 卧式加工中心和交大昆机科技股份有限公司的TH61160 卧式镗铣加工中心都具有较高的精度,可与发达国家的产品相媲美。在产品市场销售上,江苏多棱、济南二机床、北京机电研究院、宁江机床、桂林机床、北京一机床等企业的产品已获得国内市场的认同。
2013年7月31日上午由大连科德制造的高精度五轴立式机床,启运出口德国。工信部装备司副司长王卫明表示:"这一高档数控机床销往西方发达国家,是中国机床制造行业的重要里程碑。"
五轴联动——数控机床达“高精尖”水平
众所周知,机床是“工业之母”,机床的水平是装备制造实力乃至工业水平的直观体现,格力在珠洽会上展出的多款数控机床,已显现出为工业制造再添新翼的架势。在珠洽会展区内,不少参展观众被一个外观形似白色小房子的装备吸引,随着摄影记者镜头的转动,现场观众的目光也锁定到了小房子里正 “旁若无人”进行着的对叶轮的曲面加工作业上。据格力智能装备技术研究院有限公司总经理段尧介绍,这是格力较高端的数控机床——GA-F500五轴联动数控加工中心。
GA-F500五轴联动数控加工中心
五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业有着举足轻重的影响力。目前五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等加工的重要手段。
格力GA-F500五轴联动数控加工中心不仅代表格力智能制造的行业领先水平,甚至可以说代表了中国“智”造的较高水平,这从它高度精密的特性可见一斑。格力GA-F500五轴联动数控加工中心适用于叶轮等复杂零件的加工,得益于其所具备的1000mm*900mm*550mm工作行程,高速高刚性电主轴,高精度摇篮式工作台;同时,这款数控机床还采用高刚性滚珠丝杠及线轨,三轴快移速度高达 60M/min,进给加速度1g,加工精度可达0.003mm;摇篮工作台可实现A轴±120°、C轴DD马达360°多角度加工,机床定位精度5μm,重复定位精度3μm。
中国智造——格力多元化发展越走越远
“在智能装备领域坚持自主研发生产,以先行者的姿态深耕装备制造领域,格力路走得稳、走得更有力。”对于格力在智能装备方面的探索,《人民日报》如是评论。
自2013年正式起步至今,格力在不到5年的时间内完成了内部生产线的自动化,2016年,格力通过自主研发制造的智能装备,整体生产效率提升10.5%。目前,格力智能装备产品覆盖了数控机床、工业机器人、伺服机械手、智能仓储装备、智能检测、换热器专用机床设备、无人自动化生产线体等多个领域。
正如《人民日报》评论:“从中国制造到中国智造,技术创新是关键。把脉中国制造的大而不强,自主创新能力不足是软肋。中国制造业的整体跃升,首先要过的不是资金门槛,而是创新门槛。在迈向中国制造的进程中,格力通过自主创新,掌握核心技术,用匠心磨砺品质,以企业转型升级践行国家发展战略,无疑为这场变革注入了新鲜血液,提供了生动启示。
大家普遍认为,五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。它是 一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床,该机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影 响力。
五轴联动机床的使用,让工件的装夹变得容易。加工时无需特殊夹具,降低了夹具的成本,避免了多次装夹,提高模具加工精度。采用五轴技术加工 模具可以减少夹具的使用数量。另外,由于五轴联动机床可在加工中省去许多特殊刀具,所以降低了刀具成本。五轴联动机床在加工中能增加刀具的有效切削刃长 度,减小切削力,提高刀具使用寿命,降低成本。采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工,交货快,更好 的保证模具的加工质量,使模具加工变得更加 容易,并且使模具修改变得容易。在传统的模具加工中,一般用立式加工中心来完成工件的铣削加工。随着模具制造技术的不断发展,立式加工中心本身的一些弱点 表现得越来越明显。现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工,球头铣刀在模具加工中带来好处非常明显,但是如果用立式加工中心的话,其底面的线速度为零,这样 底面的光洁度就很差,如果使用四、五轴联动机床加工技术加工模具,可以克服上述不足。