自动化制造系统加工设备自动化优质PPT.ppt

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）柔性和生产率兼顾；

（44）通信接口；

）通信接口；

（55）系统的可靠性和机床负荷率。

）系统的可靠性和机床负荷率。

第一节第一节加工设备自动化概述加工设备自动化概述一、加工设备自动化的意义一、加工设备自动化的意义加工设备工作过程自动化可以缩短辅助时间，改善加工设备工作过程自动化可以缩短辅助时间，改善工人的劳动条件和减轻工人的劳动强度。

工人的劳动条件和减轻工人的劳动强度。

单台加工设备的自动化能较好地满足零件加工过程单台加工设备的自动化能较好地满足零件加工过程中某个或几个工序的加工半自动化和自动化的需要，为多中某个或几个工序的加工半自动化和自动化的需要，为多机床管理创造了条件，是建立自动生产线和过渡到全盘自机床管理创造了条件，是建立自动生产线和过渡到全盘自动化的必要前提，是机械制造业更进一步向前发展的基础。

动化的必要前提，是机械制造业更进一步向前发展的基础。

因此，加工设备的自动化是零件整个机械加工工艺过因此，加工设备的自动化是零件整个机械加工工艺过程自动化的基本问题之一，是机械制造厂实现零件加工自程自动化的基本问题之一，是机械制造厂实现零件加工自动化的基础动化的基础。

二、加工设备自动化的途径二、加工设备自动化的途径加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自动化和实现了辅助工作自动化的加工设备动化和实现了辅助工作自动化的加工设备,需要实现自需要实现自动化的主要内容有：

动化的主要内容有：

实现加工设备自动化的途径主要有以下几种：

11）对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实）对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实现加工设备的完全自动化；

现加工设备的完全自动化；

22）对通用加工设备运用电气控制技术、数控技术等）对通用加工设备运用电气控制技术、数控技术等进行自动化改造；

进行自动化改造；

33）根据加工工件的特点和工艺要求设计制造专用的）根据加工工件的特点和工艺要求设计制造专用的自动化加工设备，如组合机床等；

自动化加工设备，如组合机床等；

44）采用数控加工设备，包括数控机床、加工中心）采用数控加工设备，包括数控机床、加工中心等。

等。

11生产率分析生产率分析当自动化加工设备连续生产时，加工一个工件的工当自动化加工设备连续生产时，加工一个工件的工作循环时间作循环时间是由加工时间和空程辅助时间组成的，即是由加工时间和空程辅助时间组成的，即三、自动化加工设备的生产率分析与分类结论：

结论：

ttff和和ttqq对机床生产率的影响是相互制约和相对机床生产率的影响是相互制约和相互促进的。

当生产工艺发展到一定水平，即工艺生产率互促进的。

当生产工艺发展到一定水平，即工艺生产率提高到一定程度时，必须提高机床自动化程度，进一步提高到一定程度时，必须提高机床自动化程度，进一步减少空程辅助时间，促使生产率不断提高。

另一方面，减少空程辅助时间，促使生产率不断提高。

另一方面，在相对落后的工艺基础上实现机床自动化，生产率的提在相对落后的工艺基础上实现机床自动化，生产率的提高是有限的，为了取得良好的效果，应当在先进的工艺高是有限的，为了取得良好的效果，应当在先进的工艺基础上实现机床自动化。

基础上实现机床自动化。

22自动化加工方式分类自动化加工方式分类随着科学技术的发展，加工过程自动化水平不断提随着科学技术的发展，加工过程自动化水平不断提高，使得生产率得到了很大的发展，先后开发了适应不高，使得生产率得到了很大的发展，先后开发了适应不同生产率水平要求的自动化加工设备，主要有以下各类：

同生产率水平要求的自动化加工设备，主要有以下各类：

（1）

（1）全（半）自动单机全（半）自动单机：

又分为单轴和多轴全（半）：

又分为单轴和多轴全（半）自动单机两类。

自动单机两类。

（走刀机构）（走刀机构）

（2）

（2）组合机床组合机床（3）（3）自动线自动线（TransferLineTLTransferLineTL）（4）（4）一般一般数控机床数控机床（5）（5）加工中心（加工中心（MCMC）（6）（6）柔性柔性制造单元（制造单元（FMCFMC）第二节第二节数控机床数控机床一一数控机床的概念及其特点数控机床的概念及其特点11基本概念基本概念数控数控数字化信号控制的简称，即用数字指令来控数字化信号控制的简称，即用数字指令来控制机械执行预定的动作制机械执行预定的动作NCNumericalControlNCNumericalControl数控数控CNCComputerizedNumericalControlCNCComputerizedNumericalControl计算机数控计算机数控数控机床数控机床高效的自动化加工设备，它严格按照加工高效的自动化加工设备，它严格按照加工程序，可以自动地对被加工工件进行加工。

程序，可以自动地对被加工工件进行加工。

数控机床加工的零件数控机床加工的零件数控机床加工的零件数控机床加工的零件模具设计模具设计三维造型三维造型模具型腔模具型腔油泵壳体真空压铸模具一油泵壳体真空压铸模具一CNC加工加工油泵壳体真空压铸模具二油泵壳体真空压铸模具二22、数控机床加工适用范围、数控机床加工适用范围11）多品种小批量零件；

）多品种小批量零件；

22）几何形状复杂的零件；

）几何形状复杂的零件；

33）需要频繁改型的零件；

）需要频繁改型的零件；

44）贵重的、不允许报废的关键零件；

）贵重的、不允许报废的关键零件；

55）批量大、必须严格控制公差的零件；

）批量大、必须严格控制公差的零件；

66）最短周期的急需零件。

）最短周期的急需零件。

33、数控机床发展、数控机床发展11）高速化和高精度化）高速化和高精度化22）多功能化）多功能化33）智能化）智能化44）编程自动化）编程自动化55）高可靠性化）高可靠性化66）系统小型化）系统小型化二、数控机床的工作过程二、数控机床的工作过程1.1.加工程序加工程序控制介质是指将零件控制介质是指将零件加工信息传送到数控装置加工信息传送到数控装置去的信息载体，控制介质去的信息载体，控制介质有多种形式，常用的有穿有多种形式，常用的有穿孔纸带、磁带、磁盘等孔纸带、磁带、磁盘等。

N020M0N030M3M8N040G0X-80Y-80N050G1Z-59F1002.2.输入装置输入装置光电读带机、录放机、磁盘驱动器光电读带机、录放机、磁盘驱动器键盘键盘MDI、计算机编程通信、计算机编程通信三三数控机床的组成数控机床的组成数控装置接受输入数控装置接受输入指令信号，进行运指令信号，进行运算判断、发出的控算判断、发出的控制信号至伺服系统。

制信号至伺服系统。

3.3.数控装置数控装置4.4.伺服系统伺服系统伺服系统是数控机床的执行机伺服系统是数控机床的执行机构，包括驱动和执行两大部分。

构，包括驱动和执行两大部分。

伺服系统接收数控系统的指令伺服系统接收数控系统的指令信息，并按照指令信息的要求信息，并按照指令信息的要求带动机床的移动部件运动或执带动机床的移动部件运动或执行部分动作。

行部分动作。

5.5.辅助控制装置辅助控制装置主轴变速、换向和启停，刀具选择和交换，冷主轴变速、换向和启停，刀具选择和交换，冷却、润滑启动停止，工件松开、夹紧等辅助动作。

却、润滑启动停止，工件松开、夹紧等辅助动作。

6.6.检测反馈检测反馈传感器将伺服电动机的角位移和数控机床执行传感器将伺服电动机的角位移和数控机床执行机构的直线位移转换成电信号，输送给数控装置，机构的直线位移转换成电信号，输送给数控装置，与指令位置进行比较，纠正误差。

与指令位置进行比较，纠正误差。

7.7.机床本体机床本体主轴部件、刀架、尾架、滚珠丝杠、导轨、排主轴部件、刀架、尾架、滚珠丝杠、导轨、排屑、防护、冷却、刀库、自动换刀装置等屑、防护、冷却、刀库、自动换刀装置等MJ-860DTMJ-860DT数控车床的结构外观图数控车床的结构外观图1234567811床身；

床身；

22三爪卡盘；

三爪卡盘；

33导轨；

导轨；

44尾架；

尾架；

55、77防护门；

防护门；

66回转刀架；

回转刀架；

88数控操作面板数控操作面板11、按控制系统功能分类、按控制系统功能分类点位控制、直线控制、轮廓控制点位控制、直线控制、轮廓控制22、按加工方式分类、按加工方式分类一般一般数控机床、加工中心、多坐标数控机床数控机床、加工中心、多坐标数控机床等等33、按伺服控制方式分类、按伺服控制方式分类开环控制、闭环控制、半闭环控制系统开环控制、闭环控制、半闭环控制系统44、按功能水平分类、按功能水平分类经济型、标准型、多功能型经济型、标准型、多功能型Next四四数控机床的分类数控机床的分类按运动轨迹分类按运动轨迹分类11、点位控制、点位控制22、直线控制、直线控制33、轮廓控制、轮廓控制返回返回按加工方式分类按加工方式分类数控车床数控车床数控铣床数控铣床返回返回按工艺用途分类按工艺用途分类多坐标数控机床多坐标数控机床多坐标龙门式数控仿形铣床多坐标龙门式数控仿形铣床CNCCNC六坐标数控刀具磨床六坐标数控刀具磨床返回返回按按控控制制方方式式分分类类按功能水平分类按功能水平分类11）经济型（低档）经济型（低档）大多指采用开环控制系统的数控机床，其功能大多指采用开环控制系统的数控机床，其功能简单，价格便宜，适用与自动化程度要求不高的场合。

简单，价格便宜，适用与自动化程度要求不高的场合。

22）标准型（中档）标准型（中档）这类数控机床的功能较全，价格适中，应用较这类数控机床的功能较全，价格适中，应用较广。

标准型数控机床亦可称为全功能数控机床。

广。

3）3）多功能型（高档）多功能型（高档）这类数控机床的功能齐全价格较贵，加工复这类数控机床的功能齐全价格较贵，加工复杂零件的大中型机床及柔性制造系统、计算机集成制造杂零件的大中型机床及柔性制造系统、计算机集成制造系统中使用的数控机床一般为多功能型。

系统中使用的数控机床一般为多功能型。

加工中心是带有刀库和自动换刀装置的多工序数加工中心是带有刀库和自动换刀装置的多工序数控机床，它由机械设备和数控系统组成，是一种适用于控机床，它由机械设备和数控系统组成，是一种适用于复杂零件加工的高效自动化机床。

复杂零件加工的高效自动化机床。

通常，加工中心仅指主要完成镗铣加工的加工中通常，加工中心仅指主要完成镗铣加工的加工中心。

这种自动完成多工序集中加工的方法，扩展到各种心。

这种自动完成多工序集中加工的方法，扩展到各种类型的数控机床，例如车削中心、滚齿中心、磨削中心类型的数控机床，例如车削中心、滚齿中心、磨削中心等。

第三节第三节加工中心加工中心一、加工中心的特点、类型与适用范围一、加工中心的特点、类型与适用范围

（1）

（1）适用范围广适用范围广

（2）

（2）加工精度高加工精度高（3）（3）生产率高生产率高加工中心的类型有立式、卧式、五面、龙门等四种加工中心的类型有立式、卧式、五面、龙门等四种二、二、加工中心的结构加工中心的结构

（1）

（1）基础部件，基础部件，

（2）

（2）主轴部件，主轴部件，（3）（3）自动换刀系统，自动换刀系统，（4）（4）自动托盘交换系统，自动托盘交换系统，（5）（5）数控系统，数控系统，（6）（6）辅助系统辅助系统1.1.基基础部件础部件1）1）基