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【關(guān)鍵詞】數(shù)控車床;操作技術(shù);分析
前言
為了實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的有效運(yùn)行,需要對(duì)數(shù)控車床的操作技術(shù)展開分析,以找到其中的不足,采取措施,解決問題,促進(jìn)現(xiàn)實(shí)數(shù)控車床的具體應(yīng)用,在這一環(huán)節(jié)下,實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床操作效率的提升,有利于日常產(chǎn)品的加工。數(shù)控車床的有效利用,有利于提高日常的工作效率,節(jié)省大量的物力人力財(cái)力,這是從該設(shè)備的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃來看的,從短期看,數(shù)控機(jī)床設(shè)備的投入是比較大的,它需要一定專業(yè)素質(zhì)的操作人員,其規(guī)范操作與良好的職業(yè)操守對(duì)于實(shí)際操作是很有必要的,數(shù)控車床操作技術(shù)對(duì)于操作員自身素質(zhì)要求比較高,其要具備數(shù)控機(jī)床使用的各種技能,并且還要有良好的操作能力,能夠有效把握數(shù)控機(jī)床的日常操作流程,有效控制數(shù)控機(jī)床的環(huán)節(jié)進(jìn)程,這需要操作員養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣,進(jìn)行科學(xué),合理、安全的操作。為了更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床的具體操作,我們需要做到以下幾個(gè)步驟。
一、關(guān)于數(shù)控車床的定義、性能以及具體操作的分析
一般來說數(shù)控機(jī)床經(jīng)歷了一個(gè)比較長(zhǎng)遠(yuǎn)的過程,最早時(shí)期的數(shù)控機(jī)床,我們稱之為NC機(jī)床,它是依靠硬件組合來實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能的,一般情況下,它有邏輯元件、記憶元件進(jìn)行隨機(jī)邏輯電路的組裝,它是一種固定硬件結(jié)構(gòu),被當(dāng)時(shí)的使用者稱作硬件數(shù)控裝置,這種技術(shù)的使用在當(dāng)時(shí)是比較先進(jìn)的,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的數(shù)控技術(shù)開始崛起,比如CNC機(jī)床,它就是我們目前傳播范圍較廣的現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床,利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),進(jìn)行日常工程的具體操作,這種數(shù)控技術(shù)需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及數(shù)控設(shè)備本身的操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)微處理器以及專用微機(jī)具體操作。在此過程中,需要利用存儲(chǔ)器內(nèi)的系統(tǒng)程序來進(jìn)行邏輯控制,促進(jìn)一系列數(shù)控功能的實(shí)現(xiàn),在此過程中,通過設(shè)備與接口的有效連接,實(shí)現(xiàn)日常操作的具體使用。
在日常操作中,操作員的自身素質(zhì)要過硬,這樣才能熟悉操作數(shù)控設(shè)備,實(shí)現(xiàn)工件的加工效率與質(zhì)量,在此過程中,我們需要對(duì)機(jī)床操作系統(tǒng)進(jìn)行深入了解,熟悉其操作面板的具體應(yīng)用,有效進(jìn)行日常機(jī)床操作,比如手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給、手動(dòng)輸入以及開關(guān)機(jī)等,在這一操作過程中,要按照具體的技術(shù)要求,進(jìn)行具體操作,確保數(shù)控機(jī)床操作過程的規(guī)范有效,促進(jìn)各個(gè)操作環(huán)節(jié)的緊密相扣,有利于整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)環(huán)節(jié)的有效配合加工。一般來說,要按照數(shù)控機(jī)床的操作能力進(jìn)行工件的加工范圍測(cè)定,實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)與操作設(shè)備的有效配合,有利于配置良好的數(shù)控系統(tǒng),來促進(jìn)日常工件的生產(chǎn)。在具體環(huán)節(jié)中,我們要根據(jù)數(shù)控設(shè)備的類型,來進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的選擇,立足于整體,來進(jìn)行綜合利用。
在日常操作中,為了有效實(shí)現(xiàn)工件加工效率與質(zhì)量的提升,我們需要選擇合適的切削參數(shù),如果切削參數(shù)不恰當(dāng),就容易導(dǎo)致工件報(bào)廢,進(jìn)而不利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的成本效益。在此過程中,要注重切削參數(shù)的具體選擇,注意其具體配件的選擇,特別是工件裝夾環(huán)節(jié)的選擇,它與切削量之間是存在聯(lián)系的。
二、關(guān)于車床的安全操作問題
再有保證數(shù)控機(jī)床正確的操作技術(shù),才能確保日常工件的具體加工,操作人員要按照一定的規(guī)范進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作,以此實(shí)現(xiàn)工件加工的效率質(zhì)量。
1.在數(shù)控機(jī)床開始運(yùn)行時(shí),需要檢查其各個(gè)環(huán)節(jié),確保其安全靈活性。及時(shí)排除不正常的數(shù)控機(jī)床現(xiàn)象,確保油、氣、電燈等環(huán)節(jié)的正?;?,確保其各個(gè)設(shè)備部分的有效性、合理性。在加工工件之前,需要及時(shí)清理機(jī)床工作面,對(duì)其上面擺放的東西進(jìn)行清理,不允許與工件加工無關(guān)的東西存在。輸入數(shù)控加工程序后,要進(jìn)行反復(fù)的校對(duì),確保其正確無誤性,按照日常數(shù)控操作的具體環(huán)節(jié)進(jìn)行行為規(guī)范,確保工件坐標(biāo)系等的準(zhǔn)確性,來實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的總體運(yùn)行。
2.在工件安裝之前,需要進(jìn)行設(shè)定程序的運(yùn)行,以確保該程序的有效進(jìn)行,確保其內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)的穩(wěn)定,檢驗(yàn)其刀具長(zhǎng)度以及夾具的安裝是否符合設(shè)備程序的標(biāo)準(zhǔn),在此環(huán)節(jié)中,要嚴(yán)格按照數(shù)控機(jī)床操作標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行具體安裝,確保前后環(huán)節(jié)的規(guī)范性,確保工件及其夾具的規(guī)范性,確保刀具的合理安裝, 注意刀具與工件、刀具與夾具之間的間隙問題。一切操作流程都要按照操作計(jì)劃進(jìn)行,避免出現(xiàn)工件加工報(bào)廢或者質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況出現(xiàn),避免不合理操作。
3.在數(shù)控機(jī)床的具體運(yùn)行中,操作人員要注意操作好數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)平面,通過操作平面的有效信息,進(jìn)行有效的操作,在此過程中,我們運(yùn)用坐標(biāo)顯示的信息,進(jìn)行刀具運(yùn)動(dòng)的方位的具體判定,進(jìn)行位移量數(shù)量、軌跡的具體判定;要及時(shí)查看緩沖寄存器以及工作寄存器顯示,在此環(huán)節(jié)中,及時(shí)了解此程序的各個(gè)環(huán)節(jié)的狀態(tài),有利于此環(huán)節(jié)實(shí)際操作以及下一個(gè)程序的操作。通過操作系統(tǒng)平面的主程序與子程序,我們也可以觀察其中執(zhí)行程序的具體內(nèi)容及位置,如果要對(duì)此程序進(jìn)行修改,那就要認(rèn)真做好個(gè)規(guī)劃,以確保這一環(huán)節(jié)的正確進(jìn)行。
三、關(guān)于良好操作習(xí)慣的養(yǎng)成分析
數(shù)控機(jī)床是一種需要良好操作的大型設(shè)備,需要我們熟悉它的具體流程,以方面就是我們的日常操作,在此過程中,我們要遵循數(shù)控操作的規(guī)則制度,培養(yǎng)自己的素質(zhì),工作責(zé)任。在此過程中,嚴(yán)格要求自己操作步驟的規(guī)范,以確保日常數(shù)控機(jī)床的有效操作。
1.按照數(shù)控機(jī)床操作程序進(jìn)行相關(guān)環(huán)節(jié)運(yùn)作,操作人員要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行穿戴,及時(shí)清理數(shù)控區(qū)域的衛(wèi)生,保持工作環(huán)節(jié)的整潔。
2.數(shù)控機(jī)床開機(jī)之前,需要進(jìn)行一些細(xì)節(jié)的檢驗(yàn),確保其準(zhǔn)備工作的良好。在此過程中,我們要確保供油功能的良好,保證油的質(zhì)量,及時(shí)檢查相關(guān)設(shè)備的細(xì)節(jié),比如螺絲是否松動(dòng)、是否扭緊。并且在機(jī)床操作的時(shí)候,要進(jìn)行設(shè)備罩蓋的界定,確保各種工具的位置擺放,確保其正確使用。在此過程中,要進(jìn)行適用刀具的準(zhǔn)備,以有效應(yīng)對(duì)不良事故,并及時(shí)清查機(jī)床原點(diǎn)等,確保刀具參數(shù)符合操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
3.在數(shù)控機(jī)床的操作過程中,我們要確保其設(shè)備環(huán)節(jié)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),確保其正常工作流程的運(yùn)行。在此過程中,要根據(jù)數(shù)控機(jī)床的加工能力,進(jìn)行工件的合理加工。確保工件夾緊的合理強(qiáng)度,在此過程中,要反復(fù)檢驗(yàn)相關(guān)程序,以確保整體數(shù)控操作系統(tǒng)的有效循環(huán),有利于數(shù)控車床的日常加工。
四、結(jié)語
根據(jù)上文所說,數(shù)控車床是一種高效率的機(jī)械設(shè)備,但再優(yōu)秀的設(shè)備也離不開日常的保養(yǎng)維護(hù),離不開正確的操作技術(shù),以及良好職業(yè)素質(zhì)的操作人員,這是我們需要重視的幾點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:幾何精度;精度補(bǔ)償;誤差分析
數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前一種加工設(shè)備,代表著一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的生產(chǎn)能力與水平。衡量機(jī)床質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)是其對(duì)金進(jìn)行屬切削加工時(shí)的精度是否達(dá)標(biāo)。一個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有數(shù)控機(jī)床總量百分比能夠有效衡量這個(gè)國(guó)家地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次和工業(yè)制造整體水平,所以說,數(shù)控車床是先進(jìn)生產(chǎn)力的代表,只有全面保證數(shù)控機(jī)床質(zhì)量,才能提升產(chǎn)品質(zhì)量,保證區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力,贏得市場(chǎng)主動(dòng)權(quán)?,F(xiàn)代化,智能化的數(shù)控機(jī)床一直是世界各國(guó)非常重視的生產(chǎn)加工類設(shè)備,近年來,也隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展而不斷創(chuàng)新,形成了快速發(fā)展的良好態(tài)勢(shì)。
1 數(shù)控機(jī)床精度分析
數(shù)控機(jī)床精度有多方面的體現(xiàn),主要通過幾何精度、位置精度以及加工精度來展現(xiàn),任何一項(xiàng)不達(dá)標(biāo),則表明機(jī)床精度不符合要求。影響精度的因素也比較多,如果數(shù)控機(jī)床材質(zhì)不合格,剛度不到位或者工作時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致溫度提升,均能對(duì)機(jī)床精度產(chǎn)生影響。
(1)數(shù)控車床幾何精度。主軸幾何精度和直線運(yùn)動(dòng)精度也對(duì)機(jī)床精度有著重要的影響。數(shù)控機(jī)床加工運(yùn)作時(shí),其工作過程主要是主動(dòng)軸與回轉(zhuǎn)軸之間的運(yùn)行,二者需要在相對(duì)位置保持固定,可是,在實(shí)際生產(chǎn)過程中與設(shè)計(jì)情況有出入,兩軸之間相對(duì)空間位置也并非固定不變,如果控制不好,構(gòu)成主軸軸承零部件在制造環(huán)節(jié)中就會(huì)呈現(xiàn)一定的誤差,這就直接造成了工作過程中受溫度、工作強(qiáng)度、等條件影響,使主動(dòng)軸軸承精度、主軸箱裝配質(zhì)量產(chǎn)生影響,導(dǎo)致主軸和回轉(zhuǎn)部件出現(xiàn)嚴(yán)重的不平衡問題。主動(dòng)軸支承軸頸生產(chǎn)加工時(shí),圓度誤差也是較大的問題,前后同軸度誤差也難以控制,存在一定程度偏差,而加工生產(chǎn)過程中,主軸運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)出現(xiàn)熱效應(yīng)變形,任何一點(diǎn)控制不到,都會(huì)導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床主軸幾何精度不準(zhǔn)。(2)位置精度問題。數(shù)控機(jī)床除主動(dòng)軸產(chǎn)生幾何精度問題外,還會(huì)出現(xiàn)慣量匹配的問題,摩擦力及機(jī)床所用伺服電機(jī)在生產(chǎn)加工時(shí),都會(huì)有慣量匹配問題,這種現(xiàn)象對(duì)機(jī)床位置精度產(chǎn)生影響。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床中各個(gè)部位的組件如油缸油泵、電動(dòng)機(jī)、液壓機(jī)等在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,會(huì)通過相互摩擦產(chǎn)生一定的熱能,如果熱能不能轉(zhuǎn)化,則會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作后造成摩擦熱量,使內(nèi)部一些主要部件發(fā)生受熱膨脹,出現(xiàn)嚴(yán)重的形變問題,這也就直接形成了實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸存在誤差情況,如果各個(gè)零件結(jié)構(gòu)內(nèi)部熱應(yīng)作用下不對(duì)稱,也會(huì)使構(gòu)件出現(xiàn)微小的形變,而這種數(shù)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)部件受熱形變問題,最容易造成機(jī)床位置精度不準(zhǔn)。(3)加工精度問題。數(shù)控機(jī)床加工精度有其特殊性,和幾何精度,位置精度存在本質(zhì)上的區(qū)別,加工精度受綜合因素影響大,是整臺(tái)機(jī)床在操作過程中各種因素綜合影響的結(jié)果,同時(shí),也與機(jī)床幾何精度和位置精度是密不可分的,在加工生a過程中,其加工的精度主要受到傳動(dòng)系統(tǒng)誤差、檢查校正系統(tǒng)誤差、零件固定部件誤差、刀具位置的誤差等的影響大一些。另外,數(shù)控機(jī)床編程問題、生產(chǎn)工藝問題都能形成一定的加工精度影響,所以說,在生產(chǎn)過程中,需要不斷提高加工精度,才能確保幾何精度和位置精度準(zhǔn)確,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量加工作業(yè)。
2 檢測(cè)數(shù)控機(jī)床精度
數(shù)控機(jī)床也存在老化的問題,特別是在使用一段時(shí)間后,與所有電氣、機(jī)械設(shè)備一樣,都有電子元件老化、零部件生銹、機(jī)械部件磨損等問題,只有全面做好數(shù)控機(jī)床鋪檢測(cè),才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,通過定期的保養(yǎng),確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好,保養(yǎng)是否科學(xué)合理,對(duì)機(jī)床精度有著最直接的影響,能夠?qū)?shù)控機(jī)床精度做進(jìn)一步的補(bǔ)償。
2.1 檢測(cè)幾何精度
幾何精度對(duì)機(jī)床的影響較多,需要在運(yùn)行過程中不斷進(jìn)行檢測(cè),確保運(yùn)轉(zhuǎn)良好。對(duì)機(jī)床幾何精度檢測(cè)工作中,需要對(duì)直線運(yùn)動(dòng)軸直線度進(jìn)行檢測(cè),一般會(huì)用到平尺和千分表來檢測(cè),通過對(duì)部件在作業(yè)中的情況,科學(xué)測(cè)算垂直運(yùn)動(dòng)軸其他兩個(gè)坐標(biāo)軸線性偏差是否精準(zhǔn)。對(duì)于普通立式數(shù)控加工設(shè)備而言,幾何精度檢測(cè)需要做到精細(xì)認(rèn)真,一般檢測(cè)項(xiàng)目有對(duì)機(jī)床工作臺(tái)面平面度做檢測(cè),確保平整光滑;運(yùn)動(dòng)軸空間坐標(biāo)不同方向移動(dòng)產(chǎn)生角度是否保證垂直;主軸中心孔徑,回轉(zhuǎn)軸軸心線與機(jī)床工作臺(tái)面是否保持垂直;機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸X、Y坐標(biāo)方向移動(dòng)作業(yè)的時(shí)候臺(tái)面平行度;X坐標(biāo)方向移動(dòng)臺(tái)面T形槽側(cè)面平行度;主軸箱延Z軸坐標(biāo)移動(dòng)直線度等,通過對(duì)各項(xiàng)目的檢測(cè),進(jìn)一步確認(rèn)機(jī)床鋪幾何精度是否達(dá)標(biāo),滿足加工生產(chǎn)需求。
2.2 檢測(cè)位置精度
數(shù)控機(jī)床位置精度受多方面因素影響,主要是定位精度、反向偏差精度和重復(fù)定位精度,不同的精度對(duì)機(jī)床造成的影響不同。定位精度就是數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)面或機(jī)床其他運(yùn)動(dòng)部件在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,是否在設(shè)定的運(yùn)動(dòng)位置,和編程指令有沒有出入,是否達(dá)到位置一致。機(jī)床不同加工操作系統(tǒng)中,伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)出現(xiàn)問題,均會(huì)造成一定的誤差,運(yùn)動(dòng)部件導(dǎo)軌幾何誤差容易產(chǎn)生位置精度不好的現(xiàn)象,定位出現(xiàn)誤差就會(huì)加工生產(chǎn)出不符合設(shè)計(jì)的部件,零件尺寸就會(huì)不準(zhǔn)確。
3 提高機(jī)床精度的措施
3.1 提高設(shè)計(jì)水平
從實(shí)際生產(chǎn)中看,目前我國(guó)使用的數(shù)控機(jī)床均是國(guó)產(chǎn)設(shè)備,一般機(jī)床加工生產(chǎn)企業(yè)都有研發(fā)能力,在自主研發(fā),設(shè)計(jì)、制造、改進(jìn)等方面有一定的水平,但是,還有一些部件是不能自主生產(chǎn)的,需要依靠進(jìn)口,這就直接影響了整機(jī)質(zhì)量。要想有效保證機(jī)床精準(zhǔn)度,則需要在設(shè)計(jì)研發(fā)上下功夫。
機(jī)床主動(dòng)軸是關(guān)鍵部件,在長(zhǎng)期使用過程中,需要保證具備耐磨性和耐高溫性,所以,在設(shè)計(jì)時(shí),需要嚴(yán)格設(shè)計(jì),保證滿足對(duì)溫度的適應(yīng)性,對(duì)機(jī)床做好性能優(yōu)化,確保機(jī)床加工精度。主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要對(duì)影響機(jī)床加工精度的構(gòu)件安裝到一個(gè)與主動(dòng)軸中心相交的位置,與機(jī)床底座垂直安裝,保持主軸箱兩側(cè)對(duì)稱裝配其余構(gòu)件,只有這樣,才能從理論上解決機(jī)床因受熱對(duì)加工精度的直接影響。
3.2 提高機(jī)床幾何精度
數(shù)控機(jī)床的幾何精度對(duì)產(chǎn)品加工有一定的影響,如果控制不好,則會(huì)產(chǎn)生誤差。幾何精度對(duì)機(jī)床的生產(chǎn)精度起到?jīng)Q定性作用,只有全面做好幾何精度控制,才能保證生產(chǎn)加工的精度。機(jī)床對(duì)零件加工生產(chǎn)時(shí),主軸軸頸與軸承出現(xiàn)一定程度的摩擦,往往造成溫度快速升高,與主軸箱箱體孔空間位置出現(xiàn)誤差,則會(huì)導(dǎo)致軸承滾動(dòng),使軸承旋轉(zhuǎn)變緩,影響設(shè)備的精度,只有全面控制好主軸軸承選配間隙,才能保證幾何精度準(zhǔn)確。
3.3 綜合提高加工精度
數(shù)控機(jī)床使用是一個(gè)復(fù)雜的程序,需要嚴(yán)格把握各個(gè)環(huán)節(jié),確保設(shè)計(jì)、制造、裝配形成一個(gè)統(tǒng)一整體,實(shí)現(xiàn)機(jī)床的使用價(jià)值,加工精度合理控制,能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量,需要綜合性考慮,不能依靠改造一個(gè)部件來解決。需要充分考慮制造工藝中對(duì)機(jī)床精度影響的主要因素,通過對(duì)數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)補(bǔ)償值的重新設(shè)定,能夠全面提升機(jī)床加工精度,保證機(jī)床良好運(yùn)轉(zhuǎn)。
4 結(jié)束語
采用數(shù)控機(jī)床加工大大提高了生產(chǎn)效率,但是,控制不力,也會(huì)造成生產(chǎn)加工的損失,只有全面做好數(shù)控機(jī)床檢測(cè)與保養(yǎng),才能確保機(jī)床生產(chǎn)質(zhì)量,保持更高的加工精度,滿足各方面生產(chǎn)工藝要求。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化 伺服系統(tǒng) 硬件
一、為了滿足市場(chǎng)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,為了達(dá)到現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)數(shù)控技術(shù)提出的更高的要求,數(shù)控未來仍然繼續(xù)向開放式、高速化和高精度化、智能化等方向發(fā)展
1、開放式。為適應(yīng)數(shù)控進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、普及型個(gè)性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的要求,最重要的發(fā)展趨勢(shì)是體系結(jié)構(gòu)的開放性,設(shè)計(jì)生產(chǎn)開放式的數(shù)控系統(tǒng)。
2、高速化。機(jī)床向高速化方向發(fā)展,可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能,不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本,而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。超高速加工技術(shù)對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。
3、隨著高新技術(shù)的發(fā)展和對(duì)機(jī)電產(chǎn)品性能與質(zhì)量要求的提高,機(jī)床用戶對(duì)機(jī)床加工精度的要求也越來越高,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)超精密加工技術(shù)不斷提出了新的要求。新材料及新零件的出現(xiàn),更高精度要求的提出等都需要超精密加工工藝,發(fā)展新型超精密加工機(jī)床,完善現(xiàn)代超精密加工技術(shù),以適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展。
4、智能化。隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高,智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面。
(1)應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)
數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)過程中一些重要信息,并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù),達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。
(2)引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工
將熟練工人和專家的經(jīng)驗(yàn),加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中,以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐,建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。
(3)引入故障診斷專家系統(tǒng)
(4)智能化數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)裝置
綜上所述,由于數(shù)控機(jī)床不斷采納科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的各種新技術(shù),使得其功能日趨完善,數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的地位也顯得越來越重要,數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
二、車床進(jìn)行數(shù)控改造的必要性
1、微觀看改造的必要性
微觀上看,數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性,而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。
可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。
由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力,可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量,因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。
可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化,而且是柔性自動(dòng)化,從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3~7倍。
由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力,可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來,然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序,就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動(dòng)化,從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動(dòng)化,故被稱為實(shí)現(xiàn)了"柔性自動(dòng)化"。加工零件的精度高,尺寸分散度小,使裝配容易,不再需要"修配"。
2、宏觀看改造的必要性
宏觀上看,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的軍、民機(jī)械工業(yè),在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是,采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括軍、民機(jī)械工業(yè))進(jìn)行技術(shù)改造。由于采用信息技術(shù)對(duì)國(guó)外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造(稱之為信息化),最終使得他們的產(chǎn)品在國(guó)際軍品和民品的市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力大為增強(qiáng)。而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國(guó)家約落后20年。如我國(guó)機(jī)床擁有量中,數(shù)控機(jī)床的比重(數(shù)控化率)到1995年只有1.9%,而日本在1994年已達(dá)20.8%,因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。
三、數(shù)控化改造的優(yōu)缺點(diǎn)
1、減少投資額、交貨期短
同購置新機(jī)床相比,一般可以節(jié)省60%-80%的費(fèi)用,改造費(fèi)用低。特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造,只花新機(jī)床購置費(fèi)用的1/3,交貨期短。但有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動(dòng)交換裝置的制作與安裝過于費(fèi)工、費(fèi)錢,往往改造成本提高2-3倍,與購置新數(shù)控機(jī)床相比,只能節(jié)省投資50%左右。
2、機(jī)械性能穩(wěn)定可靠,結(jié)構(gòu)受限
所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄造構(gòu)件,而不是那種焊接構(gòu)件,改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好,可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。但是受到原來機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制,不宜做突破性的改造。
3、熟悉了解設(shè)備、便于操作維修
購買新設(shè)備時(shí),不了解新設(shè)備是否能滿足其加工要求。改造則不然,可以精確地計(jì)算出機(jī)床的加工能力;另外,由于多年使用,操作者對(duì)機(jī)床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短,見效快。改造的機(jī)床一安裝好,就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、可充分利用現(xiàn)有的條件
可以充分利用現(xiàn)有地基,不必像購入新設(shè)備時(shí)那樣需重新構(gòu)筑地基。
關(guān)鍵詞:數(shù)控車床 對(duì)刀方法 實(shí)踐能力
隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也得到了普及,對(duì)數(shù)控機(jī)床操作工的技術(shù)要求也越來越高。在操作過程中,對(duì)刀是最基礎(chǔ),也是最重要的部分。對(duì)刀的精度,將直接影響零件的加工精度。在對(duì)刀的過程中操作不當(dāng)時(shí),甚至?xí)霈F(xiàn)撞刀等嚴(yán)重事故。所以,老師要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)數(shù)控車床的對(duì)刀方法。本文介紹了幾種簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用的對(duì)刀方法。
一、試切法對(duì)刀
對(duì)刀前,先將機(jī)床返回參考點(diǎn)并將工件裝夾在三爪卡盤上,主軸正轉(zhuǎn),以手輪方式進(jìn)行對(duì)刀,下面以90?偏刀為例。
1.Z向
轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使刀具慢慢靠近工件,將車刀刀尖與工件的端面輕輕接觸,然后Z向不動(dòng),X向平端面后退刀,在控制面板上按下“OFFSET SETTING”刀補(bǔ)設(shè)置鍵,并將光標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)的刀具補(bǔ)償號(hào)上(注意:為了方便記憶和編程,通常將T代碼指令中的刀具編號(hào)與刀具補(bǔ)償號(hào)相同,如T0101、T0202、T0303等)。輸入Z0,這時(shí)在CRT屏幕下方顯示有“測(cè)量”字體,按下其所對(duì)應(yīng)的按鍵,偏置值輸入完畢,Z方向?qū)Φ锻瓿伞?/p>
2.X向
轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使刀具沿X向慢慢靠近工件,將車刀刀尖與工件的任一外圓輕輕接觸,然后X向不動(dòng),Z向緩慢切入工件大約5~10mm,依然保持X向不動(dòng),再讓刀具沿Z向退出。此時(shí)CRT畫面仍在刀具偏置上,用千分尺或者游標(biāo)卡尺測(cè)量出被切削部分的直徑,假設(shè)為φa。移動(dòng)光標(biāo)使補(bǔ)償號(hào)與刀具號(hào)相一致,再輸入X+測(cè)量出的工件外圓值,也就是Xa(例如X30.0、X35.25等),這時(shí)在CRT屏幕下方顯示有“測(cè)量”字體,按下其所對(duì)應(yīng)的按鍵,偏置值輸入完畢,X向?qū)Φ锻瓿伞?/p>
二、試切法對(duì)刀的改進(jìn)
試切法對(duì)刀存在以下幾個(gè)問題:試切法對(duì)刀后工件端面的表面質(zhì)量比較差,大部分工件端面對(duì)刀后都不再編程加工,導(dǎo)致工件端面的表面粗糙度值偏高;試切法對(duì)刀的精度不高,主要是機(jī)床的誤差在對(duì)刀過程中無法進(jìn)行補(bǔ)償。所以筆者針對(duì)這些問題,提出了試切法對(duì)刀的改進(jìn)方法。
1.Z向
轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使刀具慢慢靠近工件,將車刀刀尖與工件的端面輕輕接觸,然后Z向不動(dòng),X向直接退刀,在控制面板上按下[OFFSET SETTING]刀補(bǔ)設(shè)置鍵,并將光標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)的刀具補(bǔ)償號(hào)上,輸入Z1.0,這時(shí)在CRT屏幕下方顯示有“測(cè)量”字體,按下其所對(duì)應(yīng)的按鍵,偏置值輸入完畢,Z方向?qū)Φ锻瓿?。在程序中加入一個(gè)平端面的程序,如表1(毛坯為45#鋼,φ50X100)。
表1
O0001 程序名
M03 S1500 T0101 主軸正轉(zhuǎn),換1號(hào)刀
G00 X52. Z2. M08; 快速定位,開啟冷卻液
G94 X0. Z0. F0.05; 循環(huán)指令精加工端面
G00 X100. Z100. M09; 退刀
M30;
這樣一來,工件端面經(jīng)過精加工過后,表面粗糙度較好。
2.X向
與試切法對(duì)刀的方法一樣,完成X向?qū)Φ?。為了提高加工的精度,X向?qū)Φ锻瓿珊?,按一下在CRT屏幕下方顯示的“磨耗”按鈕,在相對(duì)應(yīng)的磨耗里輸入所要加入的磨耗,假設(shè)想讓工件在第一次精加工后直徑方向留1mm的余量,那么就輸入U(xiǎn)1.0。這樣一來,就可以為第二次精加工留下余量。當(dāng)機(jī)床通過對(duì)刀完成第一次精加工后,測(cè)量工件,這時(shí)候工件會(huì)因?yàn)閷?duì)刀完成時(shí)所留的余量而存在余量。再將工件存在的余量在磨耗里去除,進(jìn)行第二次精加工,就能很好地控制零件的加工精度了。
具體操作如下(毛坯為45#鋼,φ50X80,F(xiàn)ANUC機(jī)床編):
(1)將工件裝夾后,采用試切法對(duì)刀的改進(jìn)方法對(duì)刀,X向?qū)Φ稌r(shí),在磨耗里輸入U(xiǎn)1.0,為第一次精加工后直徑方向留1mm的余量,也就是說,這里留的1mm余量是第二次精加工的余量。
(2)先運(yùn)行平端面程序O0001,完成工件端面的車削。
(3)采用兩次精加工的方法來將工件車削成型。如表2。
表2
O0002
M03 S600 T0101 主軸正轉(zhuǎn),換1號(hào)刀
G00 X52. Z2. M08; 快速定位,開啟冷卻液
G71 U1 R1; 采用G71循環(huán)指令加工零件
G71 P10 Q20 U0.5 F0.2; U0.5是X向的第一次精加工加工余量
N10 G00 X30.;
G01 Z0.;
Z-20.;
X40.;
Z-40.;
N20 X52.;
G70 P10 Q20 S1000 F0.1; 第一次精加工,去除G71里留的0.5mm余量。
G00 X100 Z100 ; 退刀
M05 ; 主軸停轉(zhuǎn)
M00 ; 程序暫停,用千分尺測(cè)量工件。理論上講,工件會(huì)因?yàn)閷?duì)刀時(shí)在磨耗里留的1mm余量而在直徑方向大1mm。但是實(shí)際操作過程中,會(huì)因機(jī)床的誤差或刀具的誤差而產(chǎn)生偏差,假設(shè)千分尺測(cè)量出的值來只大了0.95mm,那么就在磨耗里輸入U(xiǎn)-0.95。
M03 S600 T0101 按啟動(dòng)按鈕,繼續(xù)運(yùn)行程序
G00 X52. Z2. M08;
G70 P10 Q20 S1000 F0.1; 第二次精加工,去除磨耗里的0.95mm余量。
G00 X100 Z100 ; 退刀
M30 ; 程序結(jié)束
三、總結(jié)
實(shí)踐過程中,零件的結(jié)構(gòu)具有多樣性,但是對(duì)刀的操作大同小異,教師應(yīng)該先掌握試切法對(duì)刀,然后根據(jù)實(shí)際情況,靈活應(yīng)用試切法對(duì)刀的改進(jìn)方法。學(xué)生實(shí)習(xí)過程中,采用兩次精加工控制精度的方法,有利于學(xué)生在加工過程中準(zhǔn)確控制零件的加工精度。要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確對(duì)刀并保證零件的加工精度,就必須反復(fù)訓(xùn)練,從實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,從而提高自己的實(shí)踐動(dòng)手能力??傊?,數(shù)控加工過程中,對(duì)刀的準(zhǔn)確性和加工精度的準(zhǔn)確性直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量,它對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程有著極其重要的意義。
參考文獻(xiàn):
[1]沈建峰,虞俊.數(shù)控車工(高級(jí))[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.
油管在石油工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。它是用于油井內(nèi)輸送石油和天然氣的鋼管,安裝于套管內(nèi),油氣從油管內(nèi)流升至井口。油管一般都用接箍連接,接箍?jī)啥擞新菁y,因此油管螺紋是油管間連接的重要環(huán)節(jié)。
油管螺紋牙型尺寸有兩種,一種為每英寸8牙的圓頂圓底的V形錐管螺紋,一種為每英寸10牙的圓頂圓底的V形錐管螺紋。
油管扣與普通螺紋相比具有許多特點(diǎn),它可拆性好,連接強(qiáng)度高,它的牙型分布在1:16的圓錐體上,技術(shù)要求高。油管螺紋加工完后應(yīng)試壓,試壓要求用規(guī)定的螺紋脂(絲扣油)并經(jīng)過機(jī)緊后在規(guī)定的最小靜水壓試驗(yàn)壓力下不出現(xiàn)滲漏(并保持規(guī)定的時(shí)間)。一般為25MPa~45MPa,保壓5分鐘左右。
下面介紹的是在數(shù)控車床上用梳刀加工油管螺紋的實(shí)例,圖1是泄油體零件圖,加工設(shè)備是濟(jì)南機(jī)床一廠生產(chǎn)的JICNC-IV數(shù)控車床,數(shù)控系統(tǒng)是航空航天部七六所生產(chǎn)的MNC826。
2成形梳刀車削油管螺紋的加工原理
我們知道,數(shù)控車床加工的基本原理就是插補(bǔ)原理。無論機(jī)床是作直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)還是螺紋插補(bǔ),刀具實(shí)際的軌跡都是折線。即機(jī)床X軸走1步,Z軸走1步,刀具始終是圍繞著理論軌跡作階梯運(yùn)行。利用插補(bǔ)原理,我們用梳刀對(duì)油管螺紋進(jìn)行成形加工。所不同的是,機(jī)床的插補(bǔ)功能是數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的,只要給其坐標(biāo)值后,系統(tǒng)既能自動(dòng)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算,使刀具走出理想軌跡。而梳刀的插補(bǔ)運(yùn)行是靠程序編制完成的,通過程序的計(jì)算和運(yùn)行,不斷改變刀具的起刀位置,從而能做到直接用梳刀加工出油管螺紋。這種加工方法尤其能達(dá)到油管螺紋的技術(shù)要求,保證精度,密封性好。
3對(duì)油管扣加工進(jìn)行分析、計(jì)算
我們從零件圖1中可知,這是一個(gè)兩頭對(duì)稱的27/8TBG油管螺紋,固其加工工藝分為在普通車床上加工外圓、內(nèi)孔至尺寸,1:16外錐留適量余量;然后在數(shù)控車床上用油管螺紋梳刀分六次車削油管螺紋。圖2為用2齒梳刀車削27/8TBG螺紋的切削圖形。計(jì)算尺寸如圖3。
4編制加工程序
27/8TBG油管螺紋分六刀車削完畢,其中每一刀的程序編制除尺寸有所變化外,其它基本一樣,也可編成一個(gè)車螺紋的子程序。其循環(huán)過程為:
每次切削余量有所變化,呈逐漸減少趨勢(shì),最后一刀為精車油管螺紋,余量最小。
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