cnc雕铣机自动化改造方案

cnc雕铣机针对模具行业加工小型模具的特点,为了解决短时加工、品种更换频繁零件加工时,辅助工序占用时间过长的问题,对宝元系统cnc雕铣机进行改造。在上下料、开门、关门、装夹、选择加工程序、启停等用时较多的简单辅助工序方面,使用"机器换人"。在对控制系统进行分析与研究的基础上,提出一种cnc雕铣机的自动化改造方案,使之能够满足柔性自动化生产需要。该方案已经在学院的智能制造工程训练中心的柔性生产线上改造成功,运行可靠。对同类机床的"机器换人"研究提供了借鉴经验。 

针对义齿加工高效、的功能需求,设计了一种满足医学口腔修复领域专用的五轴义齿数字化雕铣机。采用功能分析方法,对义齿加工特点进行研究,明确义齿雕铣机需具备的功能,对雕铣机的整体结构进行设计。为了满足多维度、高精度的义齿加工需求,设计了相应的进给结构。系统精度测试结果表明,该雕铣机达到了高效、加工义齿的功能要求。 

随着制造技术正向高速度、高精度、柔性化、智能能化和集成化方向发展,传统的数控系统已经很难满足终端用户进行二次开发的需求,因此开放式数控系统已成为当今数控技术研究的热点。全软件数控系统是一种新型的开放式数控系统,它用一台PC机实现包括译码、插补、位置控制等功能在内的所有数控功能,使数控系统的结构大大简化,是开放式数控系统中的发展方向之一。本课题的目的是开发一套基于ServoWorks的全软件雕铣数控系统。在对ServoWorks CNC数控系统软件结构和硬件结构进行深入研究后,确定了基于ServoWbrks全软件雕铣机系统的总体结构方案。该方案分系统硬件结构和系统软件结构两部分进行实现。在硬件结构上,系统以VersioBusTM光纤数字网络平台+PC机作为硬件平台。这样构成的系统硬件体系结构具有开放性、模块化、传输快、抗干扰强和运行精度有保证。在软件结构上,基于Windows XP操作系统和ServoWorks CNC内核,根据雕铣机的功能要求,采用Visual Basic 6.0以及ServoWorks SDK软件包进行二次开发,编写了cnc雕铣机人机交互界面程序,实现了初始化通迅模块、运动操作模块、参数设置模块、状态显示模块等几个典型模块。通过对雕铣机常见三种结构方案的对比,确定了立式雕铣机结构。对立式雕铣机整体机构进行设计,并提供总体结构图和设计说明。

国内开始的时候只有数控雕刻机的概念，雕刻机的优势在雕，如果加工材料硬度比较大也会显得力不从心。cnc雕铣机的出现可以说填补李两者之间的空白。cnc雕铣机既可以雕刻，也可铣削，是一种高效高精的数控机床CNC雕铣加工是指计算机数字控制的小刀具铣加工方法，它是铣加工的一种具体表现方式。

cnc雕铣机随着雕刻加工技术和设备的不断发展，cnc雕铣机加工面向的行业越来越广泛，由最初的文字雕刻逐渐过渡到小产品加工，由最初非金属材料雕刻逐渐过渡到金属材料雕刻。与cnc雕铣机几乎同时流行的是高速铣加工，高速铣是传统铣加工的升级，而CNC雕铣加工是传统铣加工的补充CNC雕铣加工的核心问题是如何解决小直径刀具在加工过程中断刀和加工效率之间的矛盾。刀具的断刀的原因是切削力超过刀具的极限受力所致。为了提高切削效率，必须增大切除量，而切除量增大，切削力必然增大。切除量和切削力基本成线型关系，也就是说，切除量增大一倍，切削力基本增大一倍。为了雕刻精细的图案，就要采用小直径的刀具，而刀具直径减小，刀具的抗弯刚度就要减小，刀具可以承受的切削力就要下降。刀具直径和抗弯刚度是四次方的关系，也就是说，刀具直径减小一半，刀具的抗弯刚度就要降低到原来得1/16之一比如数控铣一般最小用到3毫米直径的刀具，而cnc雕铣机经常使用1毫米的刀具，在相同的长度条件下，前者的抗弯刚度是后者的4=81倍。而当cnc雕铣机用到0.5毫米的刀具是，前者的抗弯刚度是后者的（3/0.5）4=1296倍雕铣加工刀具的抗弯刚度小，切削过程中的切削力很容易接近刀具的受力极限。

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