數控加工論文范文
時間:2023-03-27 17:33:00
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篇1
1.1葉輪和流道的粗加工
對于葉輪,五軸聯動加工方式開粗并不好,因為需去除量過大,五軸聯動效率低,加工時間長,機床磨損大,應采用3軸方法開粗,再采用五軸聯動方式精加工葉片和輪轂。3軸開粗采用contourmill—cav-itymill,通過定向方式,不斷改變當前視圖的角度,根據葉片扭曲程度不同和葉片數量的差異,使用盡量少的程序,盡大量的去除余量。型腔銑開粗加工中切削模式選擇跟隨周邊。選擇跟隨周邊和跟隨部件時刀軌的差別,選擇跟隨部件時,刀軌多,程序長,但基本可以切削到視圖范圍內想要切削的所有部分;選擇跟隨周邊時,刀軌少而規整,個人覺得由于第一個粗加工程序選擇刀具直徑偏大,葉片根部的圓角余量很大,需要后續程序再進行修整,沒有必要在第一個程序就切削的非常干凈,本文選擇了跟隨周邊的算法。刀具采用直徑10mm的圓鼻刀進行加工,粗加工余量設置為1mm,采用多重深度切削,步進方法為每刀深度,設定每刀深度為1mm。
1.2葉輪和流道的精加工
由于葉片曲面為空間曲面,呈波浪狀,為了防止粗加工后余量不均,設置半精加工工步,以保證精加工有均勻的余量。據工件尺寸,葉輪流道采用兩次加工完成,分別用D4和D3的球銑刀加工,驅動方式采用“流線”驅動,選擇兩葉片之間的流道作為加工表面,投影矢量選擇“垂直于驅動體”,刀軸采用“朝向點”,其坐標為(-100050)。葉片的加工同樣需要分兩次完成,分別用D4和D3球銑刀,驅動方法采用“曲面”驅動。投影矢量采用“垂直于驅動體”,刀軸采用“側刃于驅體”側傾角為10°。
1.3葉片圓角的精加工
如果刀具的圓角半徑遠大于葉片根部圓角,造成非線性誤差嚴重,易形成所謂的“啃刃”現象,故圓角加工選用D2球銑刀,驅動方法選擇“流線”驅動,投影矢量選擇“垂直于驅動體”刀軸選擇“相對于部件”。
2.1加工前的準備
調用在UG—CAD里建好的模型導入加工模塊。在CAM中設定初始加工環境,使用“mill_mul-ti_blade”—葉輪模塊。毛還、安全平面、部件幾何體的定義與可變輪廓銑操作相同。接下下設定多葉片幾何體。分別指定輪轂、葉片、葉片圓角、包覆面,包覆面設定為毛坯表面。
2.2葉輪模塊下葉輪的數控編程
程序和刀具的創建與可變輪廓銑中相同,刀具使用D10和D3的球銑刀。開粗加工的驅動方法前緣選擇“沿葉片方向”,相切延伸選則“50%刀具”,進刀類型選擇“圓弧-平行于刀軸”。正確設置葉片精加工、輪轂精加工工藝參數,以及葉片圓角精加工工藝參數。
3葉輪數控加工程序校驗及后置處理
3.1程序模擬仿真
對于已經生成的刀具路徑,可在圖形區中以線框形式或實體形式仿真刀具路徑,以便于用戶直觀地觀察刀具的運動過程,進而驗證各操作參數定義得是否合理。刀具路徑驗證的可視化仿真是通過刀具軌跡和創建動態毛坯來實現的。
3.2后置處理
在UG/CAM中生成零件加工刀軌,刀軌文件中包含切削點刀心數據的GOTO語句,還有控制機床的其他指令信息。這些刀軌文件不能直接驅動五軸加工中心,因為機床/控制系統對程序格式和指令有不同要求,所以刀軌文件必需經過處理,以符合機床/控制系統的要求。通過UG后置處理(NXPOST)讀取NX的內部刀具路徑,生成適合指定機床的NC代碼,研究成功得到整體基于可變輪廓銑和葉輪模塊下的NC程序。
4結束語
篇2
在零件加工過程中,通常需要在加工中心數控系統中輸入操作數據,包括加工原點、刀具半徑補償值、刀具Z值、公共坐標偏置值等,其中尤以修改刀具Z值最為頻繁。由于每把刀具的長度不同,每換一次刀,都要重新確定刀具Z值并輸入,而生產加工中經常會使用多把不同的刀具,如果操作者粗心大意,用錯刀具,或是在需要換刀時未更換刀具而繼續進行加工,等發現問題時已經發生碰撞、過切或損壞,造成的損失無法補救。據統計2012~2013年7月份,我單位在數控加工過程中由于人為差錯導致零件報廢的數量高達65件,損失原材料價值146.72萬元。因此,加工現場的質量事故倒逼數控車間工藝技術革新,筆者設計的這種防錯裝置,能及時避免操作者由于疏忽而造成的誤操作,并停機報警。。
2起落架結構件生產線人為錯誤分析
人為錯誤是指操作人員在加工操作時非蓄意性不符合操作規范的操作,而導致出錯的動作。美國國家航空與航天局(NASA)在一份報告中指出,自1990年以來的大多數航空器故障都是由人為錯誤引起的。人機工程學也告之錯誤是不可避免的,事實已研究證實了這一點。“感覺-判斷-行為”的過程對產生人為錯誤的典型原因進行分類。主要分為四大類。
(1)感覺認識上的錯誤。它包括:①信息量過大,過于復雜;②信息傳遞過快;③信息不夠完整;④疲勞疾病的影響或是錯覺;⑤接收人沒有充分確認信息而錯誤地領會了表達的內容;⑥在先入感官的強烈影響下發生錯覺等。
(2)判斷過程中的錯誤。它包括:①知識或能力不足;②缺乏經驗和訓練不足;③遺忘(暫時記憶消失、過程中斷的遺忘、沒有想起);④因為疲勞或其它原因造成意識水平低下等。
(3)行為的錯誤。它包括:①精神不集中;②反應遲緩;③行為缺乏準則;④作業單調引起瞌睡、失神等。
(4)異常狀態下的錯誤行為。它包括:大腦意識水平處于初級階段,注意力集中于一點,喪失對信息方向的選擇和過濾功能,造成驚慌失措等。
3防錯技術原理
通過檢索,1969年到2005年間涉及防錯裝置的高水平論文(EI、SCI等)總數不超過150篇,其中80%以上為美國人的研究成果,從這點可以看出美國人對于防錯技術研究的興趣。防錯技術的基本原理為:用一套裝置或方法消除操作者的作業感官依賴性,使操作者在操作時可明顯發現錯誤或一旦操作失誤后及時彌補。防錯技術就是一個防止制造過程中出現差錯,提高產品一次合格率的方法,其核心就是通過識別和控制引起缺陷的原因,通過預防及檢測來保證生產線能夠持續地生產出合格的產品。
4防錯裝置設計思路
4.1防錯裝置的構思
采用工藝方法干預,在加工程序運行前,增加一段檢查程序。在零件材料被切削之前,首先運行檢查程序,如果使用了錯誤的刀具或錯誤的坐標值時,檢查程序將會使刀具與尼龍棒發生碰撞,操作工通過加工中心的觀察窗很容易察覺,進而立即停止程序運行,而這個檢查程序所驅動的刀具路徑就成為防錯的關鍵。
4.2基于干涉的防錯裝置作用原理
防錯裝置能起到預防或者檢測的作用,本文以三軸聯動加工中心為例,防錯裝置作用原理如圖1所示。多軸機床亦可借鑒,無外乎要插補其它軸的檢測程序。為了有效防止上文中所述的人為差錯,首先,數控程序都是以加工原點為參考點執行,因此,防錯裝置相對加工原點必須有固定的位置;其次,機床加工坐標系中的X、Y、Z三軸坐標值是工序中的操作者在完成了對刀操作后手工輸入的,為了使操作者能在刀具切入工件之前有足夠的時間發現工序中程序、刀具的偏差,及時采取停車措施,就必須得有方法檢測并確認機床X、Y、Z三軸坐標值的正確性。檢測Z值時可以在工件的切削軌跡中插補一段直線,使刀具先碰觸安裝在工裝上或零件工藝夾頭上的防錯裝置。刀具如果順利通過防錯裝置,則表明Z值正確無誤;如果發生切削干涉,那么Z值就有問題,操作者就可以立即停機以判斷究竟是拿錯了長度不同刀具,還是機床公共坐標Z值偏置發生了輸入性錯誤。同樣,在檢測X值和Y值的正確性時,可以在工件的切削軌跡中插補一段圓弧,由于3點確定一個圓弧,刀具繞安裝在工裝或零件工藝夾頭上的防錯裝置走刀一圈,通過是否切入防錯裝置可有效地檢查刀具X軸、Y軸對刀值的正確性,可以直接防止操作者拿錯直徑不同的刀具,以及機床公共坐標X值、Y值偏置人為輸入的錯誤。
4.3防錯程序(走刀路線)的確定
要對三軸坐標的正確性進行檢測,刀具必須與檢測裝置在X、Y、Z3個方向進行接觸,如圖2(a)所示的刀具走刀路線,由于刀具的邊緣與檢測塊在X、Y方向的距離不一致,刀具在Y方向將會觸碰到檢測塊。如圖2(b)所示,也就是說X軸、Y軸的加工路徑沒有形成封閉檢測,若在這種情況下進刀,仍然有銑傷零件的風險。因此,刀具必須與檢測塊相對的兩個側面都有接觸,才能確定一個坐標方向的正確性。
4.4防錯裝置的結構
考慮到防錯程序段運行過程中可能出現的撞刀現象,將刀具和防錯裝置的接觸部位設計為尼龍材料,避免了刀具撞損和過沖對機床造成的損壞。檢測塊與夾具連接部分使用螺桿,以保證互換性。
5防錯裝置的應用
(1)結構件防錯裝置的應用。正在運行防錯程序的扭力臂結構件的加工工位,這一類零件由于批量大,有專用工裝,因此將防錯裝置安裝在工裝上,防錯裝置的位置與零件定位中心(即加工原點)關聯。
(2)大型整體鍛件防錯裝置的應用。防錯裝置在前起落架零件數控加工中的應用。該零件原材料為鈦合金,價格昂貴,零件加工時無專用工裝,采用在工藝夾頭上設置防錯裝置,并運行防錯程序,有效地避免了由于人為差錯而造成零件報廢的風險。
篇3
隨著人們對工業加工精度和復雜度的要求提高,對加工設備的性能要求也越來越高。20世紀以來,各國紛紛發展數控加工技術,以解決復雜件的加工問題,比如對曲面配合件的加工。
1.1國內現狀
2003年開始,中國就成了全球最大的機床消費國,也是世界上最大的數控機床進口國。目前正在提高機械加工設備的數控化率,國家十一五科技發展規劃也明確提出,提高大型設備數控化水平。但是目前我國整體大型設備的數控水平低,機械加工的精度、復雜度、精度保持度等都遠低于國際水平。而加工中心作為機床家族的重要組成部分,今年來雖然也越來越受到國人重視,但是多為進口或者合資企業產品,其技術水平也較低。我國目前各種門類的數控機床都能生產,水平參差不齊,有的是世界水平,有的比國外落后10-15年。在精度方面,國內機床水平追趕國外先進水平的距離也很長。目前我國大型加工中心很難達到0.005mm,國外由于技術先進,則可以達到0.003mm。在精度保持度方面,國內一般為5年,國外則能夠達到10年。目前國內在軸承、絲杠、刀具等決定機械精度的方面技術能力都不夠。而國內數控系統最大的瓶頸在于國內系統是基于單板機的基礎上發展起來的,至今沒有一家是基于數字邏輯電路的設計。我國數控技術的發展起步于二十世紀五十年代,通過“六五”期間引進數控技術,“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”,我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年,我國數控產業發展迅速,1998~2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此,進口機床的發展勢頭依然強勁,從2002年開始,中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國,2004年中國機床主機消費高達94.6億美元,國內數控機床制造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯,70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。我們應看清形勢,充分認識國產數控機床的不足,努力發展先進技術,加大技術創新與培訓服務力度,以縮短與發達國家之問的差距。
1.2國外現狀
美國政府重視機床工業,美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,并且提供充足的經費,且網羅世界人才,特別講究“效率”和“創新”,注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新,如1952年研制出世界第一臺數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求,充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線,而且電子、計算機技術在世界上領先,因此其數控機床的主機設計、制造及數控系統基礎扎實,且一貫重視科研和創新,故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床,其存在的教訓是,偏重于基礎科研,忽視應用技術,且在上世紀80代政府一度放松了引導,致使數控機床產量增加緩慢,于1982年被后進的日本超過,并大量進口。從90年代起,糾正過去偏向,數控機床技術上轉向實用,產量又逐漸上升。德國1956年研制出第一臺數控機床后,德國特別注重科學試驗,理論與實際相結合,基礎科研與應用技術科研并重。企業與大學科研部門緊密合作,對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究,在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用,其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件,在質量、性能上居世界前列。日本自1958年研制出第一臺數控機床后,1978年產量(7,342臺)超過美國(5,688臺),至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604臺,出口27,409臺,占59%)。戰略上先仿后創,先生產量大而廣的中檔數控機床,大量出口,占去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研,向高性能數控機床發展。日本FANUC公司戰略正確,仿創結合,針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統,在技術上領先,在產量上居世界第一。另外還有臺灣和韓國的機床也比中國先進。
1.3數控加工本身的特點
數控加工操作系統日益開放、數控系統向軟數控系統發展、控制系統向智能化方向發展、向網絡化方向發展、向高可靠方向發展、向多軸聯動方向發展、向復合型方向發展的市場趨勢。數控加工具有柔性好,自動化程度高的特點,對于輪廓形狀復雜的曲線的加工尤其適合。數控加工中心是一種帶有刀庫并能自動更換刀具,對工件能夠在一定的范圍內進行多種加工操作的數控機床。本產品屬于大型加工中心,主要用來加工復雜結構、工藝及精度要求高的大型設備部件的數控加工工具。其特點是:被加工零件經過一次裝夾后,數控系統能控制機床按不同的工序自動選擇和更換刀具;自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其它輔助功能,連續地對工件各加工面自動地進行鉆孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削及刨削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自動地完成多種工序,避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測量和機床的調整時間及工件周轉、搬運和存放時間,大大提高了加工效率和加工精度,所以具有良好的經濟效益。加工中心按主軸在空間的位置可分為立式加工中心與臥式加工中心。利用數學方式輸入,加工過程可任意編程,主軸及進給速度可按加工工藝需要各自變化,且能實現多座標聯動,易加工復雜曲面。對於加工對象具有“易變、多變、善變”的特點,換批調整方便,可實現復雜件多品種中小批柔性生產,適應社會對產品多樣化的需求。利用硬件和軟件相組合,能實現信息反饋、補償、自動加減速等功能,可進一步提高機床的加工精度、效率、自動化程度;數控機床是以數字控制為主的機電一體化機床,充分發揮了微電子、計算機技術特有的優點,易于實現信息化、智能化、網絡化,可較易地組成各種先進制造系統,如FMS、FTL、FA,甚至將來的CIMS,能最大限度地提高工業的生產率、勞動生產率。
1.3.1數控系統與加工能力
目前處于世界領先水平的數控操作系統在設計中大量采用模塊化結構。這種結構易于拆裝、各個控制板高度集成,使可靠性有很大提高,而且便于維修、更換。FANUC系統設計了比較健全的自我保護電路。PMC信號和PMC功能指令極為豐富,便于工具機廠商編制PMC控制程序,而且增加了編程的靈活性。系統提供串行RS232C接口,以太網接口,能夠完成PC和機床之間的數據傳輸。FANUC系統性能穩定,操作界面友好,系統各系列總體結構非常的類似,具有基本統一的操作界面。FANUC系統可以在較為寬泛的環境中使用,對于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高,因此適應性很強。
1.3.2機械系統與加工能力機械系統
目前以德國最好。目前較為先進的設備,保留了其先進的全靜壓塊靜壓結構和雙層式床身結構,增加了四柱雙驅的平衡驅動方式,有效解決了消隙及驅動平衡的難題,采用斜齒齒輪對,使轉臺運轉更加平穩;采用上壓式鑲條滑塊結構,機床轉臺自適應調整液壓夾緊裝置使得B軸聯動旋轉加工精度更高,更加穩定;機床主軸采用液壓氮氣平衡,確保機床的快速響應速度,使機床運行更加平穩可靠。具有智能數字刨銑工能,可加工直角、銳角孔及異形斜面樣條溝槽。該機床正式投產后機床直線精度(X\Y\Z)可達±0.003㎜,旋轉(B)精度可達±2S”,直線重復定位精度達到0.001㎜。產品精度保持度可達10年以上,大大提高了機械的使用壽命。除此之外,目前先進數控加工設備還采用很多應用性很強的技術來提高加工精度和難度,保證其可以加工復雜的曲面件。在提高轉臺精度及平穩性方面:采用四柱雙驅技術,由原來的一側一個齒輪驅動改為在180°水平方向上按對等夾角兩對雙齒輪驅動,每對齒輪可自動消隙。機床轉臺精度長久保持性:使用12個獨立的高耐磨銅靜壓塊代替原來的貼塑耐磨條工藝,因靜壓幾乎無磨損而長期保持精度。溫度對機床精度的影響方面:使用溫度補償功能,在機床內部安置溫度傳感器,利用激光干涉儀測出其溫度變化時機床在各溫度下的變化值,然后再機床參數中補正。刨銑功能開發(直角孔槽加工):利用機床CS功能,使主軸與X、Y、Z軸移動的同時,主軸按刀具切線方向控制轉角。機床慣量的控制:使用液壓氮氣組合平衡方式代替配重鐵平衡方式,減少機械運動質量和運動中的動量慣量。
2、復雜曲面配合件的數控加工工藝
能夠加工復雜曲面配合件是數控加工設備的重要性能之一。下面以一復雜的曲面加工件為例談談數控加工工藝。
篇4
機床建模是虛擬仿真加工系統的關鍵模型,是實際機床在虛擬仿真加工系統中的數字化模型,包括幾何模型和運動模型。幾何模型是在CAD系統中建立的,首先根據實測得到的機床部件尺寸,建立相應的模型,然后再根據相互關系進行“裝配”,形成機床的幾何模型。虛擬仿真加工系統中,通過改變機床幾何模型各運動零部件的相對位置來模擬加工中虛擬機床的切削運動。運動模型是處理機床幾何模型在數控程序控制下如何改變各運動零部件模型相對位置的模型,與機床的結構緊密相關。以DMU125P五軸加工中心為例,在運動模型建立過程中,機床各部件都視為剛體,這樣機床的結構可抽象為一個運動鏈模型。在運動鏈各組成環節的剛體上固接坐標系,通過坐標變換,可以分析整個運動鏈的運動形式,建立運動鏈的依賴關系,即運動鏈的拓撲結構關系,如圖3所示。
2虛擬仿真數控加工功能的實現
a)系統框架的建立
在虛擬仿真加工開始之前,針對工藝信息,選擇相應的虛擬機床、虛擬刀具、虛擬夾具、工件模型組成虛擬仿真加工系統。在虛擬仿真加工中,虛擬機床在數控指令的驅動下帶動虛擬刀具、虛擬夾具、工件模型等模擬切削過程,實現對數控程序的正確性和可靠性的驗證,其系統框架如圖4所示。虛擬仿真加工系統主要包括數控程序檢查、數控程序翻譯、運動仿真、刀具軌跡檢查、碰撞檢測等模塊。
b)程序檢查模塊
數控程序檢查模塊包括詞法、語法檢查,主要檢查程序中是否有數控指令集外的非法字符、數控指令的參數是否有效、語法上是否合乎邏輯等。
c)程序翻譯模塊
數控程序翻譯模塊以機床的數控程序規范為基礎,用以提取G指令、M指令、坐標、進給速度、主軸轉速、換刀、循環定義等信息,轉換為仿真數控代碼。這樣在虛擬仿真加工中,才能控制虛擬仿真加工系統的運動仿真和狀態設置,為運動仿真模塊提供必要的信息。
d)運動仿真模塊
該模塊是虛擬仿真加工系統最關鍵的一個模塊,決定了后續的刀具軌跡檢查、碰撞檢查結果的正確性。在該模塊中,首先根據機床的運動模型,建立虛擬仿真加工系統各運動組件(包括虛擬機床各運動零部件、虛擬刀具、虛擬夾具和工件模型)的運動模型(即變換矩陣);然后根據翻譯模塊所提供的坐標值計算各運動組件的變換矩陣并應用以改變各運動組件的位置,從而可以模擬虛擬仿真加工系統的運動,具體步驟如圖5所示。
e)刀具軌跡檢查模塊
該模塊主要用于刀軸矢量的檢查,以避免刀軸的劇烈變化。大多數的CAM系統都提供了加工仿真和刀位軌跡(刀具軌跡數據包括刀位數據和刀軸矢量)仿真檢查功能。但對多坐標加工而言,加工仿真和僅顯示刀位軌跡是遠遠不能滿足要求的。在虛擬仿真加工系統運動模擬的過程中,該模塊在顯示刀位軌跡的同時,也顯示刀軸矢量,這樣可以準確地檢查刀具相對于工件位置及刀軸的變化。
f)碰撞檢測模塊
對五坐標加工而言,刀具相對于工件的運動軌跡很復雜,難以預測,通常需要進行仿真檢驗數控程序中可能出現的碰撞干涉。大多數CAM系統提供的加工仿真功能僅考慮刀具與工件、夾具間的碰撞檢查,而不能檢查可能出現的刀具與工作臺間、主軸與工件、夾具間的碰撞。在該模塊中,根據經運動仿真模塊處理后的各運動零部件的相對位置,全面檢查可能出現的碰撞。
3應用實例
DECKELMAHO公司的DMU125P機床是五軸五聯動加工中心,具有立臥轉換功能。在立式狀態下,其結構形式如,a軸為工作臺擺動,c軸為工作臺轉動。在臥式狀態下,主軸繞b軸旋轉90°,其他狀態與立式結構相同。在該機床上進行五軸五聯動的加工時,刀具相對于工件的空間運動軌跡復雜,加工前必須進行虛擬仿真加工。本文以VERICUT軟件為平臺,構建了DMU125P加工中心的虛擬仿真加工系統,用來檢驗數控加工程序、刀具軌跡與潛在的碰撞危險。在構建125P加工仿真環境時,首先根據運動鏈關系建立機床拓撲結構關系;然后建立機床的數字模型;最后根據工件、刀具、夾具和機床的數字模型構建虛擬仿真加工環境。
4結語
篇5
傳統的數控加工參數是根據實際加工生產中得出的經驗和數據,加上一些計算,所得出的結果。但是,由于受到了各種內外部原因的影響,所得到的數據始終無法達到最優。而加工參數的選擇和優化不當,將會對加工生產活動造成很大的影響。
1.1加工結果不可控由于加工參數在優化過程中的局限性,使得其與加工結果之間的關系無法確定。這就導致了無法對加工生產的過程進行控制,使得所加工零件的質量難以得到保障。除此之外,對于加工生產的時間也無法進行控制,會對工時定額產生影響,使得對數控加工的管理水平無法進一步提升。
1.2生產成本不可控對于單件或小批量的加工生產,生產人員通常根據對加工手冊或以往經驗來確定加工參數。而對于大批量的加工,則還要根據實驗結構來對加工參數進行修改和校正。這些問題都是由于數控加工參數的優化不當造成的,不僅增加了加工成本,拖延了加工進度,無法滿足現代化工業生產的需求[2]。
1.3生產效率不可控在加工一些諸如自由曲面等特殊的零件時,數控加工參數是需要進行變化的。但是由于加工參數的優化不到位,在加工生產過程中,為了保險起見,大多根據以往的經驗選擇了比較保守的、保持不變的加工參數,使得加工效率大大降低。因此,應采取科學、有效的優化措施,對數控加工參數進行優化,以解決這些問題,提高生產效率。
2數控加工參數優化方案
2.1試驗對數控加工參數的優化試驗是以最優化思想為指導,以具體加工實驗為基礎,來實現加工參數的優化[3]。將優化思想貫穿于整個試驗過程中,合理的運用概率論和數理統計。在眾多的試驗方法中,最常用的是田口方法,將方差分析、正交試驗設計、信噪比分析等技術手段綜合運用。在實際應用中,它具有信息豐富、次數少、效果顯著等優點。不過,這種試驗方法需要進行一定數量的試驗和長期實踐經驗的積累,對于人力、物力、時間的消耗較大。因此,在采用這種方法的時候,一定要慎重的選擇。
2.2數值模擬由于計算機技術的發展和應用,數值模擬的方法在數控加工參數的優化當中應用的越來越廣泛。隨著CAD、CAM、CAE等技術日益普遍的應用,計算機數值模擬也變得越來越常用。在具體的實踐當中,首先要對成形過程進行模擬和分析,從而能夠正確的對目標函數、約束條件、進行正確的優化,并選擇適合的設計變量。利用數值模擬的方法對數控加工參數進行優化,可以將時間大大縮短,提高工作效率,還能夠對加工生產的質量進行有效的控制。
2.3專家知識在計算機網絡應用當中,有將人類專家的知識和經驗進行歸納和總結,建立知識庫的專家系統[4]。它能夠模擬人類專家的思維方式進行問題的解答,利用知識庫當中的知識和經驗,對現實中存在的問題進行判斷和解決。在數控加工參數優化方面,專家系統能夠利用知識庫中的知識和經驗,來進行試驗、數值模擬、結果解釋的工作,選擇最為合適的優化方案。從而達到減少試驗次數,提高精確度,降低優化成本等目的。因此,建立和完善一個科學、合理的數控加工專家系統對于數控加工參數優化乃至加工生產事業的發展都具有十分重要的意義。一旦成功,通過互聯網就能實現數據和資料的共享,以輕易獲取各種所需要的加工參數。
3總結
篇6
(一)該課程項目的設置內容根據“數控銑床編程與加工”課程教學大綱的具體要求,將需要掌握的知識和技能目標按照先易后難、循序漸進的設計思路,將整個教學內容分成了5個模塊,每個模塊中又設置了若干個課題,具體的項目設計內容如圖1所示。從圖1可以看出,“數控銑床編程與加工”課程的項目設置,主要是按照學生學習數控銑床編程與加工的入門與升華過程進行規劃和設置的。模塊一的學習目標主要是讓學生對數控銑床有個感性的認識,讓學生了解并熟悉數控銑床的基本結構和基本操作,熟悉數控銑床的安全操作規程和基本養護知識;模塊二的學習目標是在模塊一的基礎上,通過幾個具體加工項目的實施,讓學生掌握數控銑床的基本加工技能和簡單的走刀編程(不帶刀具半徑補償),重點在于走刀路線的設計和節點坐標的計算;模塊三是在模塊二的基礎上,根據零件的標準外形與結構特點,分為外形輪廓、型腔以及孔類零件的加工三大部分,引入了學生學習編程入門時比較難掌握的刀具半徑補償問題;模塊四是針對特殊的零件結構形狀,在前面三個模塊的學習基礎上,學習特殊的編程指令(如子程序、鏡像、坐標旋轉、極坐標等),能熟練應用這些指令進行綜合編程與加工;模塊五屬于綜合項目,側重考查學習的數控綜合編程與加工能力,培養學生達到數控銑床中級工的水平。
(二)該課程項目設置的教學情況分析該課程的項目設置完成后,通過對各個項目近幾年的教學實施狀況和學生調查反饋結果分析,得出以下幾點結論:1.項目的設置難度比較合理從近兩年的學生學習掌握程度來看,本課程的教學項目難易度設置比較合理。項目的實施流程是按照從入門到初級,從初級到中級進行規劃的,學生在學習中能充分體驗到由簡入難、由低到高的學習過程。每個學習階段中課題的設計也充分考慮到學生的理論水平和學習能力,每個項目的難易度設置都是按照循序漸進的方式進行分布的,比較科學合理。2.項目的產品設計比較單調,對學生的吸引力不夠從學生座談的反饋情況來看,學生對于每個項目產品的設計認可度不高,特別是每個項目所設計的產品比較單調。學習初步階段,出于對學習數控加工技術的興趣考慮,學生的學習積極性十分高,但隨著知識的慢慢掌握和積累,學生對于加工產品的美觀和欣賞性也越來越高。目前設計的大部分零件圖紙都是比較單一的,學生在學習中除了反復編程與加工操作外,對于所加工出來的產品沒有太大的成就感,后期的學習動力下降明顯。3.項目產品之間缺乏系統性的聯系,沒有形成統一的整體項目與項目之間,除了對所需掌握的理論知識和操作技能要求有所關聯外,每個項目的產品都是獨立設計的,缺乏整體的設計與規劃,產品相互之間沒有形成有機的整體,這與歐洲職業教育發達國家倡導的“以綜合產品加工為載體的一體化課程”設計理念差距明顯,這就需要對所有的教學項目進行重新設計和統一規劃,使每個產品變成一個零件,所有的零件最后能組裝成一個產品。
二、整合實踐
(一)教學項目整合的初步實踐針對本課程教學項目設計的不足,對模塊二中的前三個項目,即“長方體六面銑削”“直線溝槽的銑削”和“圓弧溝槽的銑削”,見圖2,進行了整合實踐。通過對上述項目的知識和能力目標分析可知,項目一主要讓學生掌握六面體銑削的工藝流程;項目二主要讓學生學會使用G00、G01指令編寫直線的走刀程序;項目三主要是讓學生學會使用G00、G02、G03指令編寫圓弧的走刀程序。根據上述學習目標要求,充分考慮到學生的學習興趣,將這三個項目整合成了一個實用性比較強的項目——“麻將牌中‘條’與‘餅’的制作”,見圖3,該項目涵蓋了六面銑削、直線與圓弧溝槽的編程與加工等內容。從項目的教學實施情況來看,學生對于這樣的產品加工興趣非常濃厚,通過對不同學習小組設置不同的麻將牌制作任務,使各小組之間形成了一種良性的競爭,各組同學都十分重視產品的質量和美觀性,這對于培養學生的質量意識和團隊精神具有十分重要的促進作用,學生的成就感也得到了一定的滿足。
(二)教學項目整合的進一步思考在對本門課程中的幾個項目進行整合實踐后,課堂的教學效果得到顯著提高,但這僅僅是課程改革和實踐的一小部分,后期還需要對整門課程的項目進行整合探究和實踐,甚至可以延伸到整個專業課程體系的整合改革。首先,關于這門課程的項目整合,主要思路是設計一套較為復雜的零件圖紙,用于貫穿這門課程的全部教學之中,每個零件的加工為一個子項目,在完成所有零件的加工后,可以將其組裝成一個產品,即為一個大項目。因此,“數控銑床編程與加工”課程的教學過程,就完全轉化為“以完成某個產品加工與裝配”的任務驅動教學過程,需要學生在這個任務的完成過程中,不斷地學習所需的專業知識和專業技能,形成一種“現學現用”“所學服務于所用”的教學理念。關于這個大項目的設計和規劃,需要在教學實踐中進行探索與創新,并在實施過程不斷完善,最終讓這門課程的教學轉變成以綜合產品加工(如卡車模型、農用拖拉機模型等)為載體的項目教學。最后,參照這門課程的教學項目整合思路,可以將整個數控專業的課程體系也進行項目劃分和整合,每門課程就是一個項目,所有的項目合在一起就形成了一個專業課程體系。而這些以項目為載體的課程教學都是基于某個產品的生產過程進行設計的,所有的理論知識和操作技能都是為了這個產品的生產而準備,這也是近年來職業教育改革中提到的“以典型工作任務為載體的一體化課程體系”。
三、結論
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異形槽零件通常壁厚程度從0.5mm到1.1mm不等,究其原因是形狀尖角分布廣泛,造成了應力的集中,極容易產生裂紋和內裂變力。這種零件在加工過程中,經過一系列的切削振動、工裝夾具和灼熱加工后,殘余應力經過重新分布難以避免的會發生變形外,在各個加工工序之間流轉存放的過程中,零件的殘余應力也會受存放環境的影響(如溫度,空氣濕度等)而發生形狀、尺寸上的變化,會造成工中的成品率不高。
2.對異形槽類零件加工工藝的分析
2.1零件圖工藝的分析零件圖可以直觀的反應出零件的性能,用途和工作條件[5]。讓人對零件與產品中的相互關系和作用一目了然。是設計工藝的理論基礎,因此,零件的工藝圖應具備以下幾個條件:(1)零件圖具有完整性和正確性,符合國家標準,有完整的尺寸和相關的技術標注。如清楚的顯示點、線、面之間的平行或相交的關系。畫圖的過程中可以用cad軟件作為輔助工具,以求達到最直觀清晰的構圖效果。(2)關于尺寸標注方法的要求:在零件圖上尺寸標注分為分散法和集中法。通常采用的是集中標注,有利于直觀的向編制的程序提供數據。
2.2針對材料的選擇有些零件剛完工的時候是合格的,到整體裝配的環節就出現超出范圍的松動或難以裝配,或者無法裝配的情況。有些可以裝配但是使用沒多久就出現裂痕等情況。導致產品的使用壽命大大縮短。針對這一情況,對加工中出現損壞的材料進行抽樣檢查,發現在碳鋼材料中,所含的S,P比值較高,導致的脆性變大,對加工過程的冷熱變化十分敏感。因此,要提高成品加工的成功率,延長零件的最佳使用年限。就要在零件的選材上多下功夫,選擇的材料必須符合如下幾個特性:(1)材料表面實耐磨,具有良好的延伸性。(2)材料的內部必須具備良好的韌性和可塑性,且耐受性強。(3)因為異形零件工作介質很特殊,最好是選用滲碳合金鋼(12CrNi4)q且含碳量要低于0.25。才能保證經過高溫處理后,材料的內部仍具有良好的韌性,因為有碳的滲透而達到表面的硬度。Cr,Ni是為了提高材料的淬透性。
3.異形槽類零件加工過程中對刀具的選擇
3.1對加工刀具的分類槽類零件的加工刀具主要分為銑刀、鏜刀兩大類[6],根據不同的加工階段要使用不同的刀具:(1)在自由嚙面的粗加工和半精加工階段,首先選擇銑刀,因為它具有優質的切削質量和效率。(2)如果對自由曲面進行精加工的時候該選用球頭刀,因為該刀的切削速度慢,切削的行距夠密。(3)如果是粗精加工,即使是相同尺寸和規格的刀具,都要分開使用。一般情況下,盡量使用一把刀具完成所有的加工部位。
3.2異形類零件加工過程中對刀具的用法(1)粗加工時螺旋進刀方式應控制在5度到10度之間,進刀量的徑向不允許超過刀具直徑的5%-8%,深度進給量要控制在刀具直徑的5%。(2)半精加工階段,由于零件的層間距離較小,要防止切削時刀具直接下沉到下個切削面,不要過切,要滿足等量的切削原則。(3)粗加工和半精加工階段,為實現較高的表面加工質量和切削效率,要配合使用UG軟件的manufacturing模塊里的cavity—mill銑削方式,其參數設定為,切削水平選bcalDepthperCut為2mm,將Stepover的toodiameter調整為55%。刀具則選用硬質合金雙刃立式平底銑刀。(4)精加工階段,選用優質合金球頭刀為刀具;對比曲面的最大面,分為正反方向兩組,刀軌走向盡可能的沿著最長輪廓線的方向;因為球頭刀刀心速度為0,不屬于切削而是削磨,所以加工時刀軸需要與零件底面保持不超過20度的傾斜,減少這樣可以避免刀尖對加工零件的磨損;根據零件不同曲面的特點,可以用Cavity—mill中Ar.eaMilling、SurfaceArea、Boundar來進行加工。
4.切削加工中對切削液的選擇
切削加工中要使用切削液,切削液具備四大性能,冷卻性能,性能,清洗性能,防銹性能。在切削過程中切削液可以降低刀具與加工表面的摩擦,減少刀具的磨損,提高加工表面的光滑性。切削液也根據其性能也分為三個種類,切削油,乳化液,水溶液。水溶液其主要成分由水構成,無粘稠的透明質感,方便操作者觀察,冷卻性能好。其缺點是容易令金屬零件生銹,性能差。乳化液外觀呈透明或者乳白色,是由乳化劑、添加劑和植物油膏加水稀釋而成,冷卻、效果不錯但是含水量大,容易讓金屬鈍化。
5.異形槽零件鉆中心孔時要注意的問題
鉆中心孔是異形槽類零件加工中十分細節卻又極其重要的一環,對異形槽零件的加工工藝的品質起到決定性的作用,因此,在異形槽加工過程中,應注意如下幾個問題。
5.1防止中心鉆的折斷(1)中心鉆一定要對準加工零件的回轉中心,加工零件的末端要車平,不能留有凹頭,否則容易造成中心鉆偏斜,不能準確定鉆心而折斷。(2)切削時候要嚴格控制切削用量。(3)不能使用磨后的中心鉆強行鉆入。(4)要保證中心鉆的清潔,及時清除中心鉆上的切屑和澆注切削液。
5.2防止中心鉆孔鉆的不圓或鉆偏(1)要及時矯正出現彎曲的加工零件2.保證裝夾工具有良好的夾緊力,防止因夾緊力不足而引起的鉆中心孔時加工零件的移位。且在鉆孔時注意,中心孔不宜鉆的太深,否則在工件夾裝時不能與中心孔的鉆孔貼合,避免中心鉆孔修膜后圓柱部分的長度過短,不然在裝夾時,容易造成裝夾尖端與中心孔底的接觸。
6.在熱處理過程中需注意的問題
正確的高溫的處理方法對后來的切削加工質量有著決定性的作用,金屬的組織成分不同在加熱處理中會呈現出不同的組織特性,當含碳量不足0.25%時,金屬的切削加工性能也隨著碳含量的變化而變化,如果有大量的鐵素體在回火狀態下出現,那么說明該金屬的延展性很好。因為滲碳合金鋼(12CrNi4A)具有含碳量低的優勢,經過滲碳后冷卻,然后通過金屬加熱處理后再低溫回火,從而形成柔韌性和強度的完美融合。大部分的異形槽類零部件加工過程中,都是先經過加熱處理及回火后再進行磨削工作,通過磨削加工達到所追求的良好機械性能。工件采用半自動或自動機床加工時高效率成批生產,只有經過科學的熱處理工藝方法,有效的降低了磨削時“燒傷”或形成“磨削裂紋”的概率,保證了零件經過精磨后,還能維持有較高的光潔程度。因此,正確選定合理的熱處理工藝方法是優質切削的基礎。
7.結束語
篇8
1制約數控機床機械加工效率提高的主要原因
1.1數控機床應用水平低
自我國制造業正式引進數控加工技術以來,制造業的生產水平獲得明顯提升。雖然在日常使用過程中,有基本的數控機床操作規范與維護措施,不過機床本身的精度損失是無法避免的。為進一步提高工作效率,改善生產質量,落實好機床維護保養工作十分重要。此外,由于許多工程并未明確每臺設備的加工精度與加工任務,沒有合理區分粗加工設備與細加工設備,設備資源沒有得到合理安排,不但影響到數控機床的使用壽命,還會大大降低數控機床的生產效率。
1.2操刀頻率與設置不合理
在開展大規模生產活動時,合理選擇換到方式能有效縮短換刀的輔助時間,避免機床嚴重磨損,從而減少機床維護成本,提高機床生產的經濟效益。從目前情況來看,大部分工廠的換到頻率均存在不合理現象,同時,夾具選擇、走刀線路、刀具排列位置以及刀具樹勇順序都沒有具體細化,設計方案明顯存在漏洞,如此一來,機床運行的工作效率自然也會受到影響。
1.3編程程序不符規范
數控機床的運行模式主要取決于計算機的編程程序,計算機編程主要負責控制機床工作步驟。隨著信息技術的不斷發展,計算機編程程序在數控機床加工中獲得廣泛應用,不過不得不承認的是,計算機編程目前仍未達到最理想化的運用程度。現有計算機編程十分復雜,給系統的調試與操作帶來了諸多不便。也正因如此,數控機床機械技術加工效率始終無法得到提升。
2提高數控機床機械技術加工效率的根本途徑
2.1人員管理方面
2.1.1提高操作人員業務水平
在數控機床加工環節中,操作人員的業務水平直接決定數控機床的工作效率。作為數控機床軟件的操控著,其專業能力與職業素養均將對數控機床的加工效率產生深遠影響。所以,提高數控機床一線操作人員業務水平很有必要。
2.1.2規范數控機床操作流程
相較于普通機床,數控機床的操作流程更為復雜,操作工藝也更加豐富多樣化。為確保加工活動得以順利開展,提前制定好科學、規范的數控機床操作流程很有必要。因此,加工企業有必要在實際工作中,制定規范數控機床的操作流程,要求全體操作人員在工作期間,嚴格按照相關規范執行各項操作。
2.1.3對現有管理模式進行改良
數控機床的穩定運行離不開科學管理,只有提高管理水平,才能充分發揮出數控機床的功能與優勢,為生產加工活動做貢獻。所以,在工作期間,有必要定期對數控機床管理模式進行調整與改良,根據生產加工活動的具體需求以及數控機床的規格、類型、加工工藝等方面,制定不同類型的管理模式,以確保在不同生產加工活動中,不同類型的數控機床能夠得到有效利用。只有實現管理模式的與時俱進,才能更好地提高數控機床設備資源的有效利用率,進一步促進機械技術加工效率的不斷提高。
2.2技術設備方面
實際上,加強對數控機床機械技術設備方面的研究,從技術層面著手是提高數控機床機械技術加工效率的根本途徑。在對數控機床技術設備方面進行研究時,務必要結合數控機床的工作特點,針對具體情況采取具體的應對措施,在考慮到可操作性的同時,加強成本管理,以確企業的整體效益。
2.2.1恒定電網供電水平
數控機床集互聯網技術與機床技術于一體,因此對電網供電系統有著極高的要求。以目前應用范圍最廣的數據機床為例,在電網供電極度不穩定的情況下,該裝置內部的欠壓保護裝置報警系統根本無法發揮出正常作用。從技術可行性與經濟性的層面來看,結合運行中數控機床的在自身特性,于電網系統中設置交流穩壓器是解決該問題的唯一途徑。交流穩壓器的設置,能夠有效避免在高峰或低谷時段供電不穩定現象,從而為數控機床的高效生產創造有利條件。
2.2.2正確選擇合適設備
在數控機床運行期間,操作人員應重視數據機床設備的選型,特別是有關數控系統方面的選型,設備選型是否合理將直接決定數控機床的相關工作能否順利開展。因此,相關工作人員在選擇相關設備的型號時,務必要對工作環境、工作條件、生產需求等多方面因素進行充分考量。此外,為提高數控機床與各相關設備工作的協調性,企業在選購數控機床以及相關設備時,應盡量選擇同一廠家的產品。同一廠家出產的產品有利于工藝之間的鏈接,且為后期維修保養工作減少了許多不必要的麻煩,從根本上解決了數控機床機械技術加工效率低的問題。
2.2.3落實機床維護管理工作
數控機床的管理與維護是確保數控機床得以正常工作的重要前提,也是延長數控機床使用壽命的關鍵。因此,相關工作人員可定期對機床進行維護與管理,通過機床等方式,對數控機床進行維護與保養。另外,部分數控機床運行環境較為特殊,為確保數控機床的應用價值得以充分發揮,務必對機床采取合適的方式進行保養。同時,不同型號的數控機床保養維護方式也不一樣,油的類型與使用方式切不可混淆。只有認真落實好機床維護保養工作,才能有效提高數控機床機械技術加工效率。
3結語
篇9
關鍵詞 數控車床;多頭螺紋;加工操作要領
中圖分類號 TH16 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2010)16-0149-02
普通車床上多頭螺紋的加工主要依賴于操作者的豐富經驗和高超的技能,然而,在批量生產中,單靠操作者的個人經驗和技能是無法保證生產效率和產品質量的。在制造業高速發展的今天,高精度數控機床和高性能數控系統的應用使許多普通機床和傳統工藝難以解決的問題變得相對容易,而且生產效率和產品質量得到了很大提高。以下將從4個方面對多頭螺紋的數控車床加工進行闡述。
1 螺紋的基本特征
螺紋是機械零件上最常用的聯接結構之一,它具有結構簡單、拆裝方便及聯接可靠等優點,在機械制造業中廣泛應用,如數控車床的主軸與卡盤的聯結,方刀架上螺釘對刀具的堅固,絲杠螺母的傳動等。螺紋的種類較多,按斷面形狀一般可分為三角形、矩形、梯形、鋸齒形和圓形螺紋;按照螺紋的線數不同,又可分為單線螺紋和多線螺紋。由于用途不同,它們的技術要求和加工方法也不一樣。
2 螺紋的加工方法
2.1 螺紋的加工方法
隨著制造技術的發展,螺紋的加工,除采用普通機床加工外,常采用數控機床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難度又能提高工作效率,并且能保證螺紋加工質量。在目前的數控車床中,螺紋切削一般有3種加工方法:
1)直進法
易獲得較準確的牙型,但切削力較大,常用于螺距小于3mm的三角螺紋。加工方法是在加工過程中對刀具的Z軸(軸向方向)不進行改變,分次進給(直徑方向),來完成螺紋的切削。
2)斜進法
在每次往復行程后,除了做橫向進刀以外,只在縱向的一個方向微量進給。
3)左右車削法
在每次往復行程后,除了做橫向進刀外,還需要向左或向右微量進給。對于加工大螺距的螺紋,多頭螺紋等零件,由于加工面太寬,接觸面大。用直進法的話,對于機床,刀具,工件都會產生很大的影響,甚至產生打刀,飛活,蒙車等現象。所以,只有采取左右車削法來完成。 加工方法是通過改變Z軸的方向,也就是進刀起始點,來完成對螺紋一個側面的加工,完了再加工另一側面,最后對兩側面和底面修光。這種方法叫左右進刀法。注:是一個側面一個側面的加工,以減小刀具和工件的接觸面積。可一刀左,下一刀右的方法加工。
2.2 多頭螺紋加工的控制
在運用程序加工多頭螺紋時,要注意對以下問題的控制:1) 主軸轉速的確定。在車削螺紋時,車床的主軸轉速將受到螺紋的螺距(或導程)大小、驅動電機的升降頻特性,以及螺紋插補運算速度等多種因素影響,不同的數控系統,推薦的主軸轉速選擇范圍也不同。所以,編程時應按照數控車床操作說明書所規定的主軸轉速車削螺紋,同時,在車削螺紋的過程中,盡量不要改變主軸轉速,以防車出不完全螺紋;2)表面粗糙度要求。螺紋加工的最后一刀基本采用重復切削的辦法,這樣可以獲得更光滑的牙表面,達到粗糙度要求;3)批量加工過程控制。對試件切削運行程序之前除正常要求對刀外,在數控系統中要設定刀具磨損值,第一次加工完后用螺紋千分尺進行精密測量并記錄數據,將磨損值相應減少,進行第二次自動加工,并將測量數據記錄,以后將磨損補償值的遞減幅度減少并觀察它的減幅與中徑的減幅的關系,重復進行,直至將中徑尺寸調試到公差帶的中心為止。在以后的批量加工中,尺寸的變化可以用螺紋環規抽檢,并通過更改程序中的X數據,也可以通過調整刀具磨損值進行補償。
3 螺紋的編程方法
多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似,采用改變切削螺紋初始位置或初始角來實現。螺紋的編程方法很多,我們可以嚴格按照數控系統規定的螺紋循環指令格式來進行編程,如日本FANUC系統加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用于加工單行程螺紋,編程任務重,程序段較長;而采用指令G92,可以實現簡單螺紋切削循環,使程序編輯大為簡化,但是依然需要設置每次走刀量;指令G76克服了G92的缺點,只要設置好參數即可完成螺紋的一次性加工,且程序簡捷,可節省編程時間。具體指令的應用我們只要按照機床編程說明書的要求完成相應零件的編程就可以了。
我們也可以不用什么專用指令,不管是什么數控系統,都用一種方法來解決:即只要保證加工第2條螺旋線的起點跟加工第1條螺旋線的起點Z方向相差一個螺距就行了,加工3,4,5,6......線道理也是一樣,下面我來舉例說明。
例:公稱直徑30,導程4,雙頭螺紋。編程如下:
G00X35Z5(第一條螺旋線的起點)
G76(加工第一條螺旋線。注意:F值為導程,牙型高的計算是以螺距計算的。)
G00 X35Z7(后移一個螺距,第二條螺旋線的起點。前移后移都可以,安全起見一般后移)
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關鍵詞:數控車工技師;考核;理論;論文;實操
中圖分類號:G715 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2013)14-0027-03
江蘇省徐州技師學院從2003年開始招收數控車工技師,已累計為社會培養1000多名數控車工技師。在這10年的培訓教學與考核中積累了一定經驗,也存在著許多問題,值得我們思考。
一、數控車工技師考核情況簡介
數控車工技師每年由江蘇省技能鑒定部門統一安排在3月、5月、9月和11月共考核四次。各校根據自己的實際情況向市技能鑒定指導中心申報,市技能鑒定部門審核通過后,統一上報省技能鑒定指導中心,由省技能鑒定部門從題庫統一抽取試題進行考核。省技能鑒定部門派考評人員督導,市技能鑒定部門具體實施。考核共分為論文答辯、理論考核和實操考核三個環節,每個環節獨立考核,單獨給分,以百分制形式進行,低于60分為不及格,三個環節均達到60分,技師才為考核過關,否則不予通過。
1.論文答辯。論文答辯環節是技師考核的第一關,也是至關重要的一關,此關不及格,后面兩關不予考核,取消考試資格。論文答辯小組一般有三名評委組成。學生陳述論文后,評委針對學生的論文對進行提問,問題既有論文內的內容,也有拓展知識。
2.理論考核。理論考核時間為90分鐘,滿分100分,60分及格。題型有填空題、選擇題、判斷題、簡答題、論述題及編程題等幾部分組成。內容包括公差、制圖、材料、軟件、工藝、機床、夾具、編程和刀具等專業內容,知識面較廣。
3.實操考核。實操考核環節由機械加工工藝規程編制、數控車床編程、數控車床加工、零件自檢和數控車床精度檢測等五個模塊組成。總分100分,60分及格,每個模塊權重不同,但都要達到60%才為及格。
(1)加工工藝規程編制模塊。要求學生根據加工圖紙,按照工序獨立編制零件加工工藝規程,內容包括刀具、切削用量、工裝和量具的選擇等。時間為30分鐘,分數占10%。
(2)數控車床編程模塊。要求學生根據圖紙在計算機上獨立繪制二維圖形,自動生成加工程序,并進行仿真加工。時間為90分鐘,分數占20%。
(3)數控車床加工。要求學生根據備料通知要求,把加工程序拷貝或傳輸到機床上進行獨立加工,最終完成圖紙要求的配合件。時間為240分鐘,分數占50%。
(4)零件自檢模塊。要求學生根據零件自檢表規定的內容,對自己加工的零件尺寸、形位公差和表面粗糙度等進行客觀檢測。考評教師根據學生檢測結果與實際結果之間的差值進行評分。時間包括在數控車床加工的240分鐘內,成績占10%。
(5)數控車床精度檢測模塊。要求學生按照數控車床精度檢測模塊規定的內容進行實際檢測,并作記錄。考評教師根據學生檢測方法和檢測結果進行評分。時間為30分鐘,成績占10%。
二、數控車工技師考核存在的問題
1.論文撰寫方面。技工院校的生源質量相對不高,學生大都是未升入高中或大學的落榜生。他們文化基礎知識薄弱,進入技工院校的目的就是想學一門技術,找份合適的工作;他們往往不重視文化知識的進一步學習,而只重視技能訓練。文化課的教學學時較短,論文寫作水平大多只停留在初高中的層次上,甚至更低。所以,要讓這部分學生經過三至四年專業知識學習后再寫出像樣的論文,難度確實很大。不要說文學功底不牢,遣詞造句不行,就是專業素材都很成問題。他們一是沒有實際工作經驗,只是在校內按教師要求進行零件的加工,二是不重視工藝的分析、經驗的積累,三是沒有技術革新的能力。他們的論文要么是書本內容的復制,要么是網上現成論文的下載,要么是教師編制工藝的抄寫,根本沒有創新。能夠寫出自己感想或體會的文章已實屬不易,所以一次通過率往往不高。
2.理論考核方面。數控車工技師理論考核牽涉的知識面非常廣泛,幾乎涵蓋了在校學習的所有專業知識。這些知識點分散在10多門課程中,零散且不系統,又沒有復綱,全靠教師的經驗和學生平時的知識積累。往往經過幾個月的緊張忙碌后,成績還不是很理想,極大地挫傷了學生申報技師考核的積極性。
3.實操考核方面。雖然學生平時很重視實訓操作的訓練,但由于實操考核環節模塊較多,考前一周才能看到實操考核的備料通知單,只能憑教師的經驗和學生的基礎進行考核。如果平時沒有扎實的基本功和識圖、編程、工藝分析等方面的綜合能力,在有限的時間內通過實操項目的考核難度確實很大,而且每個模塊均要達到所占分數的60%以上,否則不能過關,所以總體過關率也不是很高。
三、數控車工技師教學應采取的措施