2016数控机床操作与维护技术基础——基本常识（高教版 李桂云编）电子教案：2.9 数控电加工机床.docVIP

《数控机床操作与维护技术基础——基本常识》电子教案（11） 第二章 数控机床的机械结构 课题编号 2-09 课题名称 自动换刀装置、数控电加工机床 教材版本 《数控机床操作与维护技术基础——基本常识》 高等教育出版社 李桂云 苏伟 主编 教学目标 知识目标 了解自动换刀装置作用与要求； 掌握电加工的原理、工具电极材料 、工作液、应用。 能力目标 理解刀库、机械手类型及应用； 掌握电火花成形加工机床的组成部件及结构。 素质目标 能够正确选择刀库、机械手； 能够选择适合的工作液及工具电极材料。 教学重点 刀库、机械手类型及应用、电加工概述 难点分析 调节装置、工作液循环和过滤装置 教学设计 思路 通过图片及联系设备讲授刀库、机械手类型及应用和电火花机床组成；采用对比方法讲授调节装置、工作液循环和过滤装置 教学资源 刀库、机械手图片；电火花机床图片；调节装置、工作液循环和过滤装置图片 教学安排 2课时。复习、引课5 分钟，讲授80分钟，单元小结5分钟 教学过程 教学内容 教学方法 与手段 复习旧课 导入新课 新课内容 单元小结 作业布置 1、数控车床自动换刀动作过程； 2、无机械手自动换刀动作过程； 3、有机械手自动换刀动作过程。 上次课我们通过课件演示了三种自动换刀装置的结构与动作过程，今天我们继续学习自动换刀的相关知识。 2．4 自动换刀装置 一、 自动换刀装置作用与要求 作用：提高数控机床生产率，减少非切削时间。 要求：换刀时间短、刀具重复定位精度高和安全可靠等。 二、刀库 1.刀库功能：储存刀具，并按程序指令把所选用到的刀具迅速准确地送到换刀位置，或接受从主轴上送来的已用刀具。 2.刀库存储量：一般8~64，多的可达100~200把。 3.刀库类型：转塔式刀库、圆盘式刀库、链式刀库和格子式刀库。 转塔式刀库应用：小型立式加工中心。 转塔式刀库的转位方式有两种：一种为借助机械方式转位，此种方式的选刀为顺序选刀；另一种为由伺服电动机驱动转位，此种刀库可以实现刀具的任意选择。 圆盘式刀库应用：卧式和立式加工中心均可采用。 圆盘式侧挂型一般是挂在立式加工中心的立柱的侧面，或挂在无机械手换刀的卧式加工中心的立柱的正面；圆盘式顶端型则把刀库设在立柱顶上。 链式刀库应用：目前用的最多的一种形式。 格子式刀库应用：加工单元使用的加工中心，刀库的容量大。 三、机械手 常见机械手图片。 1.单臂单爪回转式机械手：手臂上只有一个夹爪，换刀时间较长。 2.单臂双爪摆动式机械手：机械手的手臂上有两个夹爪，换刀时间较单爪回转式要少。 3.双臂回转式机械手：机械手的手臂两端各有一个夹爪，这两个夹爪可同时抓取刀库和主轴上的刀具，回转180°后同时将刀具放回刀库及装入主轴。换刀时间较以上两种单臂机械手均短，是最常用的一种形式。 4.双机械手：机械手相当于两个单臂单爪机械手，它们互相配合进行自动换刀。 5.双臂往复交叉式机械手：机械手的两臂可以往复运动，并交叉成一定角度。一个手臂从主轴上取下“旧刀”送回刀库，另一个手臂由刀库取出“新刀”装入主轴。 6.双臂端面夹紧式机械手：机械手只是在夹紧部位与上述几种不同。 2．5 数控电加工机床 一、概述 1．加工原理 火花放电 2．工具电极材料 石墨、铜或铜钨合金等 3．工作液 作用：放电介质，起冷却和排屑作用。 工作液：粘度低、闪点高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。 4．应用 数控电加工主要用于各种难加工材料、复杂形状及精度要求高的零件加工。 二、数控电火花成形机床 （一）电火花成形加工原理 （二）电火花成形加工机床 电火花成形加工机床由脉冲电源、机械和自动调节装置、工作液循环过滤装置等部分组成。 脉冲电源 机械和自动调节装置 （1）机械装置 机械装置主要包括床身、立柱、主轴头和工作台。 主轴头8升降传动路线：电动机12转动，通过齿轮系统11使丝杠10旋转，带动主轴座9和主轴头8沿立柱7的导轨升降。 工作台纵、横移动路线：转动手轮2（5），丝杠3（4）转动，丝杠螺母机构带动工作台纵（横）移动，调整工件和主轴头的相对位置。 （2）自动调节装置 目前使用较多的有电液自动调节装置和电动机自动调节装置装置两大类。 应用较广的喷嘴—挡板式电液自动调节装置： 结构：电液压转换器9由动圈10和静圈11等组成，动圈10与挡板12连成一体。 调节原理：通过改变动圈10中的电流大小，调整挡板12与喷嘴8间的相互位置，控制喷嘴8的出油量大小，改变液压缸上下油腔的压力差，实现工具电极16与工件17间放电间隙的调整。 调整过程： ①挡板处于平衡位置Ⅱ时，活塞处于静止状态，放电间隙最佳。 ②当放电间隙小于最佳放电间隙或出现短路时，电极与工件间的电压减少，控制线圈的电流随之减少，挡板位