加工设备自动化课件

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1、第2章加工设备自动化加工设备自动化是指在加工过程中所用的加工设备能够高效、精密、可靠地自动进行加工，还能进一步集中工序和具有一定的柔性。2.1概述一、加工设备自动化的意义加工设备在机械制造中占重要地位，实现自动化可缩短辅助时间提高生产率，改善工人的劳动条件，也是建立自动生产线和全盘自动化的前提条件，是实现机械制造自动化的基础。2.1概述加工设备自动化的内容是指实现了加工过程自动化并有自动装卸能力的设备。主要指实现机床加工循环自动化和辅助工作自动化。需要实现自动化的主要内容有：二、实现加工设备自动化的途径1）对半自动加

2、工设备配置自动上下料装置，以实现完全自动化；2）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；3）根据工件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；4）采用数控加工设备，数控机床、加工中心等。2.1概述三、自动化加工设备的生产率分析与分类1．生产率分析当自动化加工设备连续生产时，加工一个工件的工作循环时间由切削时间和辅助时间组成，即tg=tq+tf由工作循环时间所决定的生产率Q（件/min）：Q=1/tg=1/(tq+tf)=(1/tq)/(1+tf/tq)令K=1/tq则Q=K/(1+K

3、tf)2.1概述2.1概述1．生产率分析①当tf一定时，减少切削时间tq即增加K，开始生产率Q增长显著，但往后因tf的比重相对增大，Q的提高不显著了②当tf愈小时，增加K时对Q的提高愈显著。③当切削时间tq愈小时，减少tf对Q的提高愈显著。tqtf2.1概述1．生产率分析由此可见，tq和tf对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K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，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

4、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。2.1概述2．分类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，先后开发了适应不同生产率水平要求的自动化加工设备，主要有以下各类：（1）全（半）自动单机又分为单轴和多轴全（半）自动单机两类（2）组合机床（3）自动线（TransferLine——TL）（4）一般数控机床（5）加工中心（MC）（6）柔性制造单元（FMC）2.2切削加工自动化切削加工自动化的根本目的是提高加工质量和加工效率，减少资源消耗，降低加工成本。一、车削加工自

5、动化车床是切削加工设备中使用最早、应用最广的设备。自动车床是最早发明的自动化加工设备之一。车削加工自动化包括多个单元动作自动化和工作循环自动化，自动车床、转塔、仿形车床、多刀车床是典型，发展方向是数控车床、车削中心和车削柔性单元等。2.2切削加工自动化一、车削加工自动化1.单轴自动车床单轴自动车床能按一定程序自动完成工作循环，主要用于棒料、盘料加工。一般采用凸轮和档块或数控系统自动控制刀架、主轴箱运动和其它辅助运动。主要类型有单轴纵切自动车床、单轴转塔自动车床和单轴横切自动车床等。此外，还有多轴自动（半自动）车床，包

6、括卧式和立式两种。CM1107型精密单轴纵切自动车床1）机床的用途形状较复杂，精度要求高，一次成形的小型轴类零件。用于成批大量生产的钟表、仪器仪表行业。毛坯为棒料2）机床的工作原理送料、夹紧、放松、纵向和横向进给皆由分配轴上的鼓轮或凸轮分别进行控制。分配轴转一转，完成一个工作循环。半自动转塔车床适用范围：成批加工形状复杂的盘套类零件结构特点：转塔刀架可纵向移动和转位，其上可装多把刀，工作中周期性转位，顺序地对工件进行加工。刀具行程由插销板和行程开关控制，指令经电路、油路传递，易保证精度，提高生产率。仿形半自动车床适用

7、范围：成批加工阶梯轴类或盘类零件主要加工圆柱面、圆锥面和成形表面结构特点：1.仿形刀架的斜向运动—仿形运动由液压随动系统和靠模控制；2.仿形刀架的纵向进给由液压油缸单独驱动；3.液压仿形刀架前端有自动回转刀夹，其上可装几把刀，可自动转位，进行粗车、半精车。2.2切削加工自动化一、车削加工自动化2.数控车床数控车床的主要特点：①主轴转速和进给速度高（伺服或步进电机驱动传动链短）②数控车床具有高精度（闭环、半闭环系统，反馈控制）③能实现多种工序复合的全部加工。④数控车床具有高柔性。数控车床的类型：主要有通用型、卡盘型、排

8、刀型、双主轴型、棒料型及一些专门化车床等。2.2切削加工自动化2.数控车床（1）刀架系统液压缸进油1—中心轴5左移—压缩碟形弹簧6—定位齿盘7与固定齿盘8脱离；液压马达2转动—齿轮3、4带动中心轴5转动—齿盘7转动达到规定工位；编码器齿轮9将转位信号传给编码器10—数控装置—转位停止—油缸活塞后退—齿盘定位夹紧.图2-4液压马达驱动转位的转塔刀