CNC_机器概述及加工参数

• 作者: JSK_RK
• 来源: 网络
• 日期: 2014-12-06
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CNC加工中心 
CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称，是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床执行规定好了的动作，通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件。

概述

传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的"数控加工"。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。
"CNC"是英文Computerized Numerical Control(计算机数字化控制)缩写。
什么是数控技术，数控技术，简称数控(Numerical Control)。它是利用数字化的信息对机床运动

  CNC数控机床
及加工过程进行控制的一种方法。用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控(NC)机床。数控系统包括:数控装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分.数控机床是机、电、液、气、光高度一体化的产品。要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数。例如:进给速度、主轴转速、主轴正反转、换刀、冷却液的开关等。这些信息按一定的格式形成加工文件(即正常说的数控加工程序)存放在信息载体上(如磁盘、穿孔纸带、磁带等)，然后由机床上的数控系统读入(或直接通过数控系统的键盘输入，或通过通信方式输入)，通过对其译码，从而使机床动作和加工零件.现代数控机床是机电一体化的典型产品,是新一代生产技术、计算机集成制造系统等的技术基础。 现代数控机床的发展趋向是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、复合化、智能化和开放式结构。主要发展动向是研制开发软、硬件都具有开放式结构的智能化全功能通用数控装置。数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合实力的水平. 它随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展而发展。数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床。在加工中心上加工零件的特点是:被加工零件经过一次装夹后，数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具;自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序，避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。卧式加工中心有效解决了大型模具的加工。

分类

CNC种类很多，有数控车床，立式数控铣床，卧式数控铣床，和加工中心等......
CNC加工中心系统:分OKUMA系统和FANUC系统、三菱系统、海德汉、罗德斯等

特点

与普通机床相比，数控机床有如下特点:

优点

●加工精度高，具有较高的加工质量;
●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件;
●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间;
●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高(一般为普通机床的3~5倍);
●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度;
●批量化生产，产品质量容易控制;

缺点

●对操作人员的技术要求较高，对维护人员的技术要求较高。
●但其加工路线不易控制，不像普通机床一样直观。
●其维修不便，技术要求较高;
●工艺不易控制。

常用指令

CNC加工中心中几组常用指令
一、暂停指令G04X(U)_/P_ 是指刀具暂停时间(进给停止，主轴不停止)，地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒(s)为单位，P后面数值 不能带小数点(即整数表示)，以毫秒(ms)为单位。 例如，G04 X2.0;或G04 X2000;暂停2秒 G04 P2000; 但在某些孔系加工指令中(如G82、G88及G89)，为了保证孔底的精糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示，若用地址X表示，则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。 例如，G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200P2000;钻孔(100.0，100.0)至孔底暂停2秒 G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200X2.0;钻孔(2.0，100.0)至孔底不会暂停。
二、M00、M01、M02和M30的区别与联系 M00为程序无条件暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新启动程序，必须先回OG状态下，按下CW(主轴正转)启动主轴，接着返回AUTO状态下，按下START键才能启动程序。 M01为程序选择性暂停指令。程序执行前必须打开控制面板上OP STOP键才能执行，执行后的效果与M00相同，要重新启动程序同上。 M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的检验或排屑。 M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。 M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。
三、地址D、H的意义相同 刀具补偿参数D、H具有相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称，但具体补偿值是多少，关键是由它们后面的补偿号地址来决定。不过在加工中心中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，补偿号从1~20号，D为刀具半径补偿地址，补偿号从21号开始(20把刀的刀库)。 例如，G00G43H1Z100.0; G01G41D21X20.0Y35.0F200;
四、镜像指令 镜像加工指令M21、M22、M23。当只对X轴或Y轴进行镜像时，切削时的走刀顺序(顺铣与逆铣)，刀补方向，圆弧插补转向都会与实际程序相反，当同时对X轴和Y轴进行镜像时，走刀顺序，刀补方向，圆弧插补转向均不变。 注意:使用镜像指令后必须用M23进行取消，以免影响后面的程序。在G90模式下，使用镜像或取消指令，都要回到工件坐标系原点才能使用。否则，数控系统无法计算后面的运动轨迹，会出现乱走刀现象。这时必须实行手动原点复归操作予以解决。主轴转向不随着镜像指令变化。
五、圆弧插补指令 G02为顺时针插补，G03为逆时针插补，在XY平面中，格式如下:G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G 03 X_Y_R_F_，其中X、Y为圆弧终点坐标，I、J为圆弧起点到圆心在X、Y轴上的增量值，R为圆弧半径，F为进给量。 在圆弧切削时注意，q≤180°，R为正值;q>180°，R为负值;I、K的指定也可用R指定，当两者同时被指定时，R指令优先，I、K无效;R不能做整圆切削，整圆切削只能用I、J、K编程，因为经过同一点，半径相同的圆有无数个。 当有I、K为时，就可以省略;无论G90还是G91方式，I、J、K都按相对坐标编程;圆弧插补时，不能用刀补指令G41/G42。
六、G92与G54~G59之间的优缺点 G54~G59是在加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54~G59就没有必要再使用G92，否则G54~G59会被替换，应当避免。 注意:(1)一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54~G59不起任何作用，除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。(2)使用G92的程序结束后，若机床没有回G92设定的原点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。注:进行每一道工序前 确认是否调零。所以，希望慎用。

基本参数

CNC加工中心基本参数

.行程	X 轴行程 800 mmY 轴行程 500mmZ 轴行程 500mm
2.主轴	主轴转速 8000/ R.P.M 主轴规格 BT-40主轴鼻端至工作台距离110-610mm 主轴中心至立柱轨面距离560mm
3.进给	X,Y,Z轴快速位移30000/30000/18000mm/min
4.工作台	工作台尺寸 1000*500mm最大负重 650kgT型沟槽数/尺寸5×18mm
6.数控系统	三菱M70A
7.刀库(标配	刀库容量24把(刀臂式刀库) 最大刀具外径 最大刀具长度 最大刀具重量
8.驱动马达	主轴马力7.5KW X轴AC 伺服马达 2.0KW Y轴AC 伺服马达 2.0KWZ轴AC 伺服马达 2.0KW
9.护罩	全罩
10.颜色	型录标准颜色
11.机床	机械占地尺寸2650*2700*2500mm 机械约重量6000kg

标准附件

CNC加工中心标准附件

* 工具箱	* 主轴吹气	* 刚性攻牙	* 电气箱热交换器
* 防爆工作灯	* 皮带式传动	* 程序储存	* 全密闭式防护罩
* 外挂式手轮	* DNC电脑传送线	* 三色警示灯	* 三轴螺杆预拉装置
* 切削冷却单元	* 操作及维护手册	* 自动润滑系统	主轴油冷机
* 切削吹气装置	* 水平螺栓及垫块	* 三轴伸缩护罩

常用附件

CNC加工中心常用附件

名称	产地	品牌制造商
主结构铸铁(床身)	中国	采用高强度铸铁
CNC控制器	日本	三菱MITSUBISHI/法那克FANU
主轴驱动电机	日本	三菱MITSUBISHI/法那克FANU
三轴驱动电机	日本	三菱MITSUBISHI/法那克FANU
主轴传动皮带	主轴配套	罗翊/台大
台湾主轴	台湾	旭泰主轴/罗翊/台大(可选品牌)
X，Y，Z滚珠螺杆	台湾/德国	银泰/力士乐
滚珠丝杆固定轴承	日本/德国	NSK/FAG
主轴轴承	日本/德国	NSK/FAG
X，Y，Z轴粘塑	美国	霞板
台湾线轨	台湾/德国	银泰/力士乐
台湾刀库	台湾	圣杰刀库/北钜刀库/德大刀库(可选品牌)
接触器	法国	施耐德
过载保护器	法国	施耐德
总电源开关	法国	施耐德
电磁阀开关	台湾	亚德客
增压缸	台湾	圣杰/北钜/豪澄
冷却水泵	中国	洛凯
自动润滑系统	中日合资	河谷
连轴器	德国	R+W波纹管胀套/凌斯LS
护罩	台湾	引兴

 

特点

CNC加工中心特点
1、二线一硬CNC加工中心X，Y，Z三轴行程:1000×600×600mm。
2、主轴传动方式为皮带式，最高转速:8000rpm(标准)，可根据客户之要求选配直连式主轴12000rpm/15000rpm。
3、根据使用者需要选择:凸轮20刀快速ATC，或刀臂24刀绝对式ATC，满足不同客户的需求。
4、头部组为重型箱型结构。内部肋骨强化，高刚性。
5、主轴打刀方式采用油压机构，打刀时主轴受力均匀，延长轴承寿命。
6、电器箱采内分隔离式设计，将控制器之发热源部分予以分离，前面使用热交换器散热，避免外界粉尘进入电箱;后侧使用风扇为扇热板散热。
7、三轴采用高精密滚珠螺杆，结合精密螺帽预压和尾端预拉装置，确保机台背隙与热变形长时间保持在低值。
8、X、Y轴采用线性滑轨，快速移动速度为24m/min，Z轴采用硬轨,快速移动速度为18m/min ， 三轴切屑进给8/8/8(m/min)，提供高速稳定之切削进给。
9、X、Y轴采用线性滑轨，Z轴采用硬轨，具有高刚性、低噪音、低摩擦性，可做快速位移及获得最佳循环精度。
10、所有成品均经过激光定位补正及循圆测试。以确保最佳定位精度及伺服特性。且机台出货前经过严格的检验措施，确保机台的各项精度长期稳定。