模具数控加工技术 教学课件 ppt 作者 陈子银 第1章 模具数控加工概述
55页1、1.1数控机床概述,1.2CNC数控系统,1.3程序编制概述,思考与练习,第1章 模具数控加工概述,模具是一种技术密集、资金密集、劳动密集的产品,利用模具进行生产具有成本低、能耗少、质量优、效率高的特点,它在汽车、航空、电器等行业得到广泛应用。 如下图所示为数控机床加工汽车用模具。,1.1 数控机床概述,数控技术是一个综合性很强的技术学科,它涉及系统控制、工业设计、机械结构、变频调速、网络通讯和信号分析等范围很广和适用性很强的技术领域。自数控机床出现来,现已逐步形成CAD/NCP/CAM/CAE/CAPP(计算机辅助设计/数控编程/计算机辅助制造/计算机辅助工程/计算机辅助工艺设计)信息集成的重要环节,为向现代柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)方向发展奠定了基础。,数控机床加工的模具零件,从种类上来看可分为以下类型:,具有特种型面的模具工作零件,如凸、凹模、型芯及球面模柄等,套、孔类零件,如导套、定和动模板套、浇口套与压边圈,销轴类的定位、卸料零件,如定位销、挡料销、顶销、推杆以及导柱、滚轮、模柄等,板块类的支承零件,如上下模板、导向板、导料
2、板、各类支承板、固定板与导块、镶块、滑块等,抽芯机构中的斜楔,螺纹成形零件,如压塑模中的螺纹成形杆与成形环、螺纹嵌件,注射模中的螺纹型芯环,1.1.1数控机床基本概念,数字控制,简称数控(Numerical Control)是利用数字指令对机械动作进行控制的方法 。,数控系统(Numerical Control system)是采用数字控制的系统。,计算机数控系统(Computer Numerical Control)是用计算机控制实现数数控技术(Numerical Control technology)是用数字量及字符发出指令并实现自动控制的技术。目前,计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)、敏捷制造(AM)和智能制造(IM)等先进制造技术都建立在数控技术基础上。控功能的系统。,数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字指令进行控制的机床,机床的所有运动,包括主运动、进给运动与各种辅助运动都是用输入数控装置的数字信号来控制的,其加工过程可用下图所示的框图来描述。,数控加工技术是指高效、优质
3、地实现产品零件特别是复杂零件加工的技术,它是自动化、柔性化、敏捷化和数字化制造加工的基础与关键技术。,计算机辅助设计和制造简称CAD/CAM,是以计算机作为主要技术手段,处理各种数字信息与图形信息,辅助完成从产品设计到加工制造整个过程的各项活动。模具CAD/CAM技术的主要特点是设计与制造过程的紧密联系设计制造一体化,其实质是设计和制造的综合计算机化,主要设计与制造加工的是各类模具零件。目前这类软件较多,典型的CAD/CAM软件主要有Master CAM、CAXA、I-DIAS、UG、CATIA、CADDS、DOCT等,其中我国应用较多的有Master CAM、CAXA、Pro/E、UG软件。,1. 1 .2数控机床的组成与工作原理,1.数控机床的组成 数控机床的组成通常是由程序载体、CNC装置、伺服系统、检测与反馈装置、辅助装置、机床本体。,(1)程序载体 程序载体是用于存取零件加工程序的装置。可将加工程序以特殊的格式和代码存储在载体上,常用的有磁盘、磁带、硬盘和闪存卡等。由于复杂模具和大型零件的加工程序占用内存空间大与网络DNC技术的发展,目前将加工程序的执行方式按数控机床控制系统
4、的内存空间大小分为两种方式:一种是采用CNC方式,即先将加工程序输入机床,然后调出来执行;另一种是采用DNC方式,即将机床与计算机连接,机床的内存作为存储缓冲区,加工程序由计算机一边传送,机床一边执行。,(2)CNC装置(又称计算机数控装置) CNC装置是CNC系统的核心,主要包括微处理器(CPU)、存储器、局部总线、外围逻辑电路和输入/输出控制等。 CNC装置接受的是输入装置送来的脉冲信号;信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令,控制机床的各部分,使其进行规定的、有序的动作。,(3)伺服系统 伺服系统的作用是把来自数控装置的运动指令进行放大处理,驱动机床移动部件的运动,使工作台和主轴按规定的轨迹运动,加工出符合要求的产品。它的伺服精度和动态响应是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一。 伺服系统包括驱动装置和执行装置两大部分,由伺服驱动电路、功率放大电路、伺服电动机和传动机构等组成。常用的伺服电动机有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。,(4)检测与反馈装置 检测与反馈装置有利于提高数控机床加工精度。它的作用是:将机床
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