机械制造自动化技术加工设备自动化课件.ppt

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1、加工设备自动化1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，此外还应能进一步集中工序和具有一定的柔性。▲高效——生产率要达到一定高的水平；▲精密——加工精度要求成品公差带的分散度小；▲可靠——其设备已能达到极少故障。改变传统工艺，提高效率互换性、不必分组选配、完全互装配2一、加工设备自动化概述▲要实现机械制造自动化，首先是加工设备自动化，为什么？各类金属切削机床和其他机械加工设备是机械制造的基本生产手段和主要组成单元。思路：点-线-面加工设备自动化的两方面：机床加工循环自动化，机床辅助工作自动化主要内容3设备加工自动化的途径（1

2、）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；（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；（4）采用数控加工设备，包括数控机床、加工中心等。通用机床进行改造需要注意点：（1）足够的精度和刚度（2）控制系统可靠稳定（3）降低改造工作量，减少成本设计制造专用自动化机床需注意：被加工产品结构稳定、生产批量大，能充分利用机床4自动化加工设备的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是由切削时间和空程辅助时间组成的，即因此，由工作循

3、环时间所决定的生产率Q（件/min）：显然，为了提高生产率，必须同时减少和。（3—1）（3—2）5自动化加工设备的生产率分析为进一步分析减少和之间的相互关系，将式（3—2）变换一下形式:式中K为理想的工艺生产率，（3—3）6以K为横坐标，Q为纵坐标，根据不同的值，可将式（3-3）作曲线组，如图3—1所示。从图中可以看出：①当为某一定值时（例如），虽然减少切削时间（即增加K），开始生产率Q有较显著的增长，但往后由于的比重相对增大，生产率Q的提高就愈来愈不显著了。②如果进一步减少，则愈小，增加K时生产率Q的提高就愈显著。③当切削时间愈少时，减少对提高生产率Q的收效愈大

4、。辅助时间小辅助时间大7▲和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K提高到一定程度时（足够小时），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。▲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。应当在先进的工艺基础上实现机床自动化生产率与自动化的关系：自动化加工设备的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。在半自动机床上，有时

5、可考虑增加自动上下料装置、刀库与换刀机构，以便实现加工过程全自动。2）一般数控机床（NC）数控机床（NC）以数字代码形式的程序控制机床、计算机控制机床（CNC）以计算机内的加工工件源程序来控制机床。自动化加工设备的分类数控机床自动化加工设备的分类3）加工中心（MC）实质上是一种能自动换刀的数控机床。结构上加工中心具有刀具库及自动换刀机构、回转工作台、交换工作台等等。mazak马扎克卧式加工中心自动化加工设备的分类4）组合机床以通用部件为基础，少量专用部件和夹具组合而成的半自动或自动机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，组合机床一般用

6、于加工箱体类或特殊形状的零件。自动化加工设备的分类5）自动线（TL）由工件传输系统和控制系统将一组自动机床和辅助设备按工艺顺序连接起来，可自动完成的部分或全部加工过程。强调自动机床自动化加工设备的分类6）柔性制造单元（FMC）实际上是数控加工中心的扩展：由1~3台数控机床和物料传输装置组成，设有刀具库、工件储存站和单元控制系统。所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，以面对多变的市场需求。柔性制造单元适合加工形状复杂，品种变化不是很大的中小批量生产。二、切削加工自动化▲切削加工定义——使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在工具和工件的相对运动中，把

7、工件上多余的材料层切除成为切屑，使工件获得规定的几何形状、精度和表面质量的加工方法。▲切削加工分类——按切削方法分为：车削、钻削、镗削、铣削、刨削、插削、锯削、拉削、磨削、精整和光整加工等。▲切削加工生产率的提高——减少切削加工辅助时间，提高设备的自动化程度▲切削加工的永恒主题——精度、加工效率、节材、节能和降低加工成本减材16▲车削加工——工件随主轴一起旋转、车刀相对于工件运动完成金属切削工作。车削加工设备为车床，车削加工自动化的发展方向是数控车床、车削中心和车削柔性单元等。车削加工自动化1.单轴机械式自动车床▲动作控制——采用凸轮和挡块自动控制刀架、主轴箱的运

8、动和其他辅