发布时间:2023-10-07 15:37:22
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇数控机床加工的特点,期待它们能激发您的灵感。
三维造型,进行加工轨迹设计,利用斯沃仿真软件完成仿真,在数控机床上实现加工。
关键词:数控机床;加工特点;步骤
中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)23-024-01
一、数控加工的特点
数控加工,也称之为NC(Numerical Control)加工,是以数值与符号构成的信息,控制机床实现自动运转。数控加工的最大特征有两点:一是可以极大地提高精度,包括加工质量精度及加工时间误差精度;二是加工质量的重复性,可以稳定加工质量,保持加工零件质量的一致。数控加工具有如下优点:提高生产效率;不需熟练的机床操作人员;提高加工精度并且保持加工质量;可以减少工装卡具;可以减少各工序间的周转,数控加工一次装夹完成加工,缩短加工周期,提高生产效率;容易进行加工过程管理;可以减少检查工作量;可以降低废、次品率;便于设计变更,加工设定柔性;容易实现操作过程的自动化,一个人可以操作多台机床;操作容易,极大减轻体力劳动强度
二、数控机床
数控机床种类繁多,模具制造常用数控加工机床有:数控铣床、数控电火花成型机床、数控电火花线切割机床、数控磨床和数控车床。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其它辅助系统组成。
三、数控加工
数控加工是将待加工零件进行数字化表达,数控机床按数字量控制刀具和零件的运动,从而实现零件加工的过程。
被加工零件采用线架、曲面、实体等几何体来表示,CAM系统在零件几何体基础上生成刀具轨迹,经过后处理生成加工代码,将加工代码通过传输介质传给数控机床,数控机床按数字量控制刀具运动,完成零件加工。其过程是【零件信息】【CAD系统造型】【CAM系统生成加工代码】【数控机床】【零件】
1、零件数据准备:系统自设计和造型功能或通过数据接口传入CAD数据,在实际的数控加工中,零件数据不仅仅来自图纸,还来自通过测量或通过标准数据接口传输等方式得到。2、确定粗加工、半精加工和精加工方案。3、生成各加工步骤的刀具轨迹。4、刀具轨迹仿真。5、后期处理输出加工代码。6、输出数控加工工艺技术文件。7、传给机床实现加工。
四、数控编程系统
数控编程可分为机内编程和机外编程,随着微电子技术和CAD技术的发展,自动编程系统也逐渐过渡到以图形交互为基础的与CAD集成的CAD/CAM系统为主的编程方法。与以前的语言型自动编程系统相比,CAD/CAM集成系统可以提供单一准确的产品几何模型,几何模型的产生和处理手段灵活、多样、方便,可以实现设计、制造一体化。虽然数控编程的方式多种多样,毋庸置疑,目前占主导地位的是采用CAD/CAM数控编程系统进行编程。
五、CAD/CAM系统
一个好的数控编程系统,已经不是一种仅仅是绘图,做轨迹,出加工代码,他还是一种先进的加工工艺的综合,先进加工经验的记录,推出了CAXA制造工程师数控编程系统。这套系统集CAD、CAM于一体,功能强大、易学易用、工艺性好、代码质量高,现在已经在全国上千家企业的使用,并受到好评,不但降低了投入成本,而且提高了经济效益。
六、利用CAXA制造工程师CAD/CAM系统进行自动编程的基本步骤如下
理解二维图纸或其它的模型数据
建立加工模型或通过数据接口读入
确定加工工艺(装卡、刀具等)
生成刀具轨迹
加工仿真
后期处理生成NC代码
输出加工代码
现在分别予以说明。
1、加工工艺的确定
加工工艺的确定目前主要依靠人工进行,其主要内容有:核准加工零件的尺寸、公差和精度要求;确定装夹位置;选择刀具;确定加工路线;选定工艺参数
2、加工模型建立
加工模型的建立是通过人机交互方式进行的。被加工零件一般用工程图的形式表达在图纸上,用户可根据图纸建立三维加工模型。针对这种需求,CAM系统应提供强大几何建模功能,不仅应能生成常用的直线和圆弧,还应提供复杂的样条曲线、组合曲线、各种规则的和不规则的曲面等的造型方法,并提供种过渡、裁剪、几何变换等编辑手段。
3、刀具轨迹生成
建立了加工模型后,即可利用CAXA软件提供的多种形式的刀具轨迹生成功能进行数控编程。CAXA软件中提供了十余种加工轨迹生成的方法。用户可以根据所要加工工件的形状特点、不同的工艺要求和精度要求,灵活的选用系统中提供的各种加工方式和加工参数等,方便快速地生成所需要的刀具轨迹即刀具的切削路径。
4、后期G代码生成
在屏幕上用图形形式显示的刀具轨迹要变成可以控制机床的代码,需进行所谓后期处理。后期处理的目的是形成数控指令文件,也就是平我们经常说的G代码程序或NC程序。
关键词:数控机床操作实训机械制造专业技工院校教学改革
技工院校要在职业教育大潮生存与发展,迫切需要在专业和课程等各方面积极推动改革。笔者以数控机床操作实训课程为例,谈谈有关推动教学改革的实践经验。
一、数控机床操作实训课程改革的关键问题与特点
数控机床操作实训是机械制造专业的一门必修课程,是机械制造专业学生必须要掌握的技能。通过数控机床操作实训,让学生亲身体验到机械产品是如何从毛坯制作加工成零件,最后把零件加工成产品。同时,通过数控机床操作实训,更有助于理论知识具体化和形象化。
1.数控机床操作实训课程的特点
通过数控机床操作实训课程教学,有助于提高学生的创造能力,分析问题与解决问题的能力,从而全面提高学生素质。数控机床操作实训有助于提高学生动手能力,培养企业生产需要的技术人员,为此,数控机床操作实训课程教学要以企业需求为原则,着力提高学生核心职业技能。数控机床操作实训课程不仅要提高学生的职业技能,更应该着力培养学生的职业道德与职业理想,从而提高学生的综合素质,使学生能够更好地服务企业和社会。
2.数控机床操作实训课程改革的关键问题
提高数控机床操作实训课程教学质量的关键问题在于时间充足、内容实用、人员配置合理、考核方法科学有效、实训教学与生产过程紧密相连,这些也是数控机床操作实训课程改革要着重解决的问题。
3.传统数控机床操作实训课程教学方式与特点
传统数控机床操作实训课程教学的过程为:首先教师要讲解理论,然后让学生现场操作、教师在现场辅导,最后对数控机床操作实训进行考核与综合测评。传统数控机床操作实训教学更多体现为理论课程延续,其特点表现为操作内容过于简单,导致学生对实训兴趣性不高,实训效果不理想。正是基于这些因素,非常有必要推进数控机床操作实训课程改革。
二、数控机床操作实训课程改革思路与内容
1.数控机床操作实训课程改革思路
这种改革思路是在保留传统数控机床操作实训教学优点的基础上加大对实训内容的开发,加大对数控机床操作实训课程教学内容和教学方式改革,拓展数控机床操作实训课程的实训内容,使实训教学方式多样化,不断提高实训效果。数控机床操作实训课程改革最终要实现操作企业化、实训标准专业化、实训项目产品化、实训内容多样化。
2.数控机床操作实训课程改革内容
数控机床操作实训项目控制标准:工具、量具与设备维护参照企业标准,设备的安置要符合企业标准。操作环境及方式可以参照国家职业技能鉴定的训练内容和考核标准制定实训内容。为了使数控机床操作实训内容多样化,可以从增加项目加工工序的种类、增加设备工具的使用内容入手。
3.数控机床操作实训课程改革定位
数控机床操作实训课程改革定位为数控铣、加工中心机床使用,数控电加工机床应用,CAD/CAM应用。
4.数控机床操作实训课程改革教学内容选择
数控机床操作实训课程着重选择的学习领域包括数控铣床操作、凸模零件加工工艺分析与编程加工、凹模零件加工工艺分析与编程加工、模具零件孔加工、模具零件中非圆二次曲线加工、数控电火线切割机床操作加工、数控电火花脉冲机床操作加工等。
5.数控机床操作实训课程改革教学实施技术要求
课程改革教学实施技术要求包括设备使用、手工操作、具量使用以及技术测量等方面,设备使用要求规范、操作流程正确,手工操作方法要求规范、零件程序编写正确、零件公差尺寸控制合格,具量使用方法正确,技术测量数据准确、误差控制在合理范围。
6.实训课程改革教学效果
数控机床操作实训课程改革着重于教学内容和教学方式,能够有效提升技校生实训技能和实训兴趣,培养学生独立思考与解决问题的能力,使学生养成吃苦耐劳的精神,形成安全第一、质量第一和文明生产的良好习惯,为后续专业学习奠定良好的基础。
三、改革方向
拓展实训项目,使实训内容多样化,多利用现代化教学手段与教学模式,让学生了解现代机械加工发展方向,多让学生了解到现代机械加工方法与操作要领。
参考文献:
[1]郑颂波.中职数控车工操作实训教学改革的思考[J].中小企业管理与科技,2014(1).
[2]王伟中,楼建勇.数控机床编程与操作实训课程教学研究与实践[J].职业,2008(29).
一、数控车床的特点与发展现状
作为数控机床家族中数量最多,应用最为广泛的数控车床,长期以来为用户创造了大量的价值。数控车床以其广泛的应用,较高的市场占有率,良好的性能,一直以来被认为是一款性价比极高的数控机床产品。数控车床主要是完成回转零件的表面加工。数控车床的结构并不复杂,包括车床床身、防护、数控系统、伺服进给系统、主轴部分、导轨、机械传动机构、逻辑控制刀架、液压部分、卡盘、台尾、对刀装置、传感检测设备等。伺服进给系统是数控车床非常重要的部分,是数控车床完成加工的重要运动控制核心部分,也是本文的研究核心。伺服进给系统主要包括伺服驱动器、伺服电机、丝杠、导轨、减速机、滑板滑鞍、电机支撑架、联轴器、位置检测反馈光栅尺等。在数控系统的控制下,伺服系统按照指定的CNC指令要求,进行相关的运动、检测,通过驱动电气部分电路和电机,按照CNC要求的各种位移指令,完成插补切削。数控车床比普通车床的优势之处就在于其具有数控系统以及伺服系统。
现阶段,我国各种数控车床设备都能够制造生产。我国制造的数控车床设备一部分处于世界的领先地位,一部分却要落后世界同行业的国家达到10到15年。值得欣慰的、是,这种情况在不断地发展变化,近些年来我国的数控车床制造行业发展迅猛,并且己经出现了很多可喜的成果。作为国内机床行业的领军企业―沈阳机床集团,成功的收购了具有100多年机床制造发展史的、世界著名的德国希斯机床公司,其意义重大。
二、数控车床伺服系统调整的叙述
数控车床与数控加工中心相比,结构相对并不复杂,其通常的机床机械结构主要包括主轴、X轴、Z轴、刀塔、尾台等。影响其加工工件质量高低的主要因素来源于主轴、X轴、Z轴。作为数控车床完成插补加工的主要机构―X轴、Z轴伺服的研究,长久以来一直是众多伺服研究的重要内容。
早期的数控车床的两轴电机为步进电机,步进电机的控制属于开环控制,没有反馈,往往由于丢脉冲等问题,带来加工尺寸的偏差与不稳定。而现代伺服的控制基本已经发展为伺服驱动控制。伺服控制的特点是增加了电机的反馈,加之伺服电机编码器的精准分度,使得对于伺服电机的反馈控制更加精确。这就构成了半闭环控制。
如果再给伺服轴加装光栅尺,就可以形成全闭环控制,这种控制精度更加准确。从理论上,可以达到非常高的控制精度。但在实际应用中,全闭环的控制由于受成本的制约,使用的不多,大多数数控车床,特别是市场占有率最高的经济型数控车床,主要使用的就是半闭环控制。在半闭环控制方式下,如何使数控系统、伺服驱动器完成对伺服电机的控制能够适应外部机械结构的差异,达到最好的加工效果,就成为伺服调整中电气优化调整的重点。
三、数控车床的伺服系统调整特点与发展现状
数字控制机床―数控机床,它是一种使用编制好的加工程序自动进行加工的机电设备。数控机床的种类非常多,除了包括数控车床、数控磨床、数控锉床、数控刨床、数控铣床、数控立式车床等完成单一加工的数控机床外,还包括立式车铣加工中心、卧式铣键加工中心、龙门键铣加工中心、数控车铣锉加工中心、数控纵切机床等完成复合加工的数控机床设备。此外,在近些年来新兴的电火花机床、激光切割机、水切割机床、线切割机床、并联数控机床、自动化复合机床生产线等,也发展得很快。一体化”
数控机床与普通机床相比,具有很多优点:由于数控系统可以对零件的加工过程进行细致入微的程序编程,因此对加工对象改变与转换的适应性更强,其特点决定了它尤其适合某些复杂单件零件的加工。由于控制上已不再采用机械光杠等传动,而是采用先进的伺服控制,这就有效的保证了很高的加工精度和相对非常稳定的加工质量。
数控机床加工的另一个显著特点是,可以完成以往普通机床的无法完成的复杂加工。由于采用数控编程,使数控机床的加工更加适合频繁更换零件的加工,新的用户订单需要加工不同的零件,只需对程序进行修改即可。同时又可以将编好的程序复制给其他机床,可以对多台机床同时改动程序,便于使用数控机床扩大零件的批量生产。由于数控机床的设计及控制特点,使得数控机床的控制自动化程度非常高,这样与普通车床相比,有效的减轻了操作者的劳动强度。
现代的数控系统,在文本文件的处理、接口传输、代码处理等问题上具备通用性,这就方便了很多工厂管理系统与机床的组网管理和监控,提高了生产自动化程度。结构复杂,对数控机床的保养维护人员的维护技能提出了新的标准。由于数控机床的设计逐渐完善,PLC控制程序的应用日趋成熟,以及大量检测设备、先进传感器的应用,使得数控机床的控制和使用变得更加可靠与完善。
关键词:数控机床;复杂工件;问题及建议
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.024
目前我国在机床工作中,数控技术被广泛应用。相比于手控机床,数控机床其适用范围非常普遍。在对数控机床进行应用时,基于特征的复杂工件是非常重要的加工零件,因此技术工作人员必须要对复杂工件进行充分具体的了解并加强研究。
1 数控机床的总体构造和特点
随着经济和科技的快速发展,我国企业越来越重视工件的质量和产出率,而与工件质量和生产密切相关的是数控机床。数控机床的构造和工作原理,对大多数人来说是比较陌生的,然而对技术人员而言则是极其熟悉的。从其总体构造而言,计算机数控装置是最为重要的一个部位,该位置能够对工件加工的尺径和数据充分设置,保证工作有效落实。除此之外,操作面板的作用和地位也非常之高。数控机床在工作过程中需要工作人员的实时操作,如此方能保证机床的稳定运行,操作面板则是通过控制数控操作全过程,保证工件顺利完成。另外,数控机床构造中海油辅助装置以及电气回路等装置。虽然数控机床和手控机床相比较为复杂,但是其能提升运行效率,因此被广泛应用。从其特点而言,数控机床工作效率很高,工作人员先设置好程序,再手动上好工件,只需要按一下按钮即可让机械自动工作了,工件成品的质量也很有保证。此外,数控机床还有整洁和干净的特点,在过去应用手工机床过程中,工作人员要实时的对机床进行油洗,防止锈蚀产生。而数控机在工作中产生的屑直接掉到槽内,极大降低了垃圾碰撞的情况。另外,在数控工作中,工作人员不会沾染油渍。
2 基于特征的复杂工件数控加工关键技术
数控机床对于复杂工件的加工,能对其特点进行很好的诠释。很多复杂工件的特征极其模糊,并且还具有极高的加工难度。复杂工件往往凹凸不平而且大小又不对称,数控机床对于复杂工件的加工,就是应用机床的主轴来带着这些复杂工件做旋转运动,最终使复杂工件得以加工成型。数控机床对于基于特征复杂工件的加工,主要是按照复杂工件的个性需求,先对其所需的型号和尺寸加以设置,将其所需的尺寸通过数字形式输入到数控机床的计算机控制器和控制面板上。工作人员在规定条件下操作,完成对复杂工件的加工。基于特征的复杂工件加工作为数控机床的核心加工技术,不仅能降低企业的经济成本投入,节省技术人员的时间成本,而且能够加快工件生产的生产效率。
3 基于特征的复杂工件数控加工关键技术的不足之处
现如今,技术人员对数控机床的应用熟练程度已经达到了很高的水平,数控机床对基于特征复杂工件的关键加工技术也有了相当广泛的应用。然而,在加工的的关键技术方面,仍会出现一些比较困难的问题,虽然这些问题并不严重,但是因这些问题所造成的损失往往很大。如果想要解决问题,就要追根溯源,找到问题产生的根源所在,所以我们就要清楚的了解数控机床对基于特征复杂工件加工所存在的问题,而数控机床的构造和工作原理就是这些问题的根源所在。科技的发展日新月异,数控机床的质量是否达标,也需要长期的实践才能得以确认,以免在加工生产和工件使用中出现重大的问题。在加工一些复杂工件的零件时,加工的技术难度非常大,在技术人员操作的过程中难免出现一些问题。例如,在加工复杂工件过程中,工作人员必须要做好针对复杂工件的装夹工作,之后利用数控机床的主轴旋转,对工件加以车削,最终使工件得以加工完成,而对工件的装夹和车削最容易出现问题,由于操作的力度不够,会导致复杂工件的安装位置不准确,影响工件的最终成型。操作人员的技术水平不足和失误,也常常会导致工件加工的最终尺寸不标准或质量不达标,造成财、物的损失。因此,必须重视上述问题,并寻求解决办法,以减少损失,从而达到增加效益的目的。
4 基于特征的复杂工件数控加工关键技术的改进措施
数控机床对基于特征复杂工件加工所存在的问题,极大的影响了对数控机床技术的应用,这些问题是当前必须要解决的。针对这些问题,必须做出相应的改进措施或解决办法,并最终应用于数控机床技术之中,最终达到减损增收的目的。其一,针对复杂工件加工过程,在加工之前,工作人员需要对复杂工件、数控机床的车刀和车架进行检查和勘测,检查合格之后方可进行基于特征复杂工件的加工,从而使问题发生的概率得以降低。其二,工作人员要在数控机床出厂之前对其进行仔细的检测,并对其功能进行逐一测试,以减少出厂使用后的错误发生。其三是针对数控机床操作人员问题,需要在选拔时就考虑操作人员的细心问题,聘用一些技术熟练,工作细心的技术人员,并且在上岗前,进行岗前在培训和测试,以检验技术人员的水平是否能达到标准,在技术人员上岗之后,要定期的对技术人员进行技术培训和素质教育,要使技术人员不仅在技术层面达到精通,而且在工件的加工过程中也能达到细致和耐心。企业要极强对考核制度的健全和完善,做好奖罚措施,将工作人员生产的产品的验证结果和其薪酬挂钩,从而促进其提升个人技能。企业也要加强管理制度的建设,做到对基于特征复杂工件加工的全过程管理。
5 总结
现如今我国工厂生产逐步实现了自动化和智能化,手工机床逐渐被数控机床所代替,发挥了良好的效益。基于特征的复杂工件因其特征明显,加工复杂,应用数控加工关键技术非常具有必要性。企业在复杂元件生产时一定要加强管理和检验,做好质量控制,加强职工培训,为基于特征的复杂工件数控加工质量提供保证。
参考文献:
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[2]邓朝晖,刘战强,张晓红.高速高效加工领域科学技术发展研究[J].机械工程学报,2010(23):106-120.
[3]杨志红.基于反求工程的复杂曲面数控加工关键技术的研究[J]. 机械制造与自动化,2008(04):98-100.
在机械加工制造行业中,数控加工技术主要有两种,第一种是数控机床的加工技术;第二种是数控机床的编程技术。在数控加工技术中占据着非常重要的作用的技术是数控机床的加工技术;但是对于零件的加工就主要靠编程技术来实现具体的加工要求。在这里需要指出的是零件加工编程的技术的好坏直接影响着实际的产品生产质量,关系整个生产的质量,非常的重要。数控加工技术的工作流程:在生产中进行数控零件的加工过程中,生产者要按照零件的设计图来进行参考加工,对于设计图中的标注和标准要如实的反应在零件的加工过程中,零件图的技术参数和要求,直接影响着零件的加工过程和零件的加工工艺及零件的加工走刀等。生产者会根据这些指示性的参数来进行数控编程的加工程序,编程工作完毕后将其创递给数控系统中,在系统中的相关控制软件的技术支持下进行相关的处理和计算,之后发出加工命令,完成零件的轨迹加工。
数控加工的程序主要是将加工另加的具体尺寸转化成为相应的数字代码,这种数字代码可以有效的完成零件的加工工艺和加工参数的具体转变。编程的程序主要是以数字的形式输入数控机床内。数控机床的NC系统就会根据相关的数字内容进行有效的零件加工数控命令和相关的辅助工作,这样会使零件的加工较高质量的完成。把根据被加工零件的图纸以及技术工艺等信息,按照数控系统中规定指令以及规定的格式编制成加工程序文件的整个过程称之为零件数控加工程序的编制,我们也经常简称其为数控编程。数字加工的最主要的加工设计步骤就是数控编程。科学正确的数控加工程序的编程不仅仅可以生产加工出高质量的零件,还可以有效的提升零件加工的整体合格率,这样还可以有效的使用数控设备的各种功能,对于操作者而言也是一种学习的过程。
了解数控设备的各种应用功能能有效的利用数控设备,同时也大大降低了数控设备的使用危险系数,让操作者更加安全的进行相关的零件加工操作。程序编程对于数控加工技术来讲是一项非常复杂和繁琐的工作,在加工的工程中对于加工的零件的要求是非常的精细的。通常来讲,数控编程包括五大部分:第一部分是分析零件的图样;第二部分是数字化处理零件的相关技术参数;第三部分是进行零件的工艺处理和进行编程单的编程;第四部分是进行数控编程的输入;第五部分是进行数控程序的检验。做好数控编程技术的一项非常重要的前提就是要熟练的了解加工的加工的零件的图纸中相关要求,对图纸中的工艺要求要有一个非常全面的认识;要非常科学合理的选择加工方案,要做到经济性和质量平衡。要按照拍好的工艺进行加工路线和加工顺序的处理,对于具体的加工参数和加工的刀具都要有非常熟练的掌握;最后,我们要将数控设备的作用最大化,提升数控生产的效率。要尽量的减少数控的换刀次数。
二、数控机床的主要特点和具体的应用
数控机床在零件的制作过程中有着非常重要的精度要求,同时对于生产的效率也是有着非常重要的要求,数控机床的要求是既可以进行小批量的零件的生产,还可以进行大宗的零件的生产。这也就是数控车床大范围应用的原因。本文对数控车床的主要特点和应用进行分析;主要四个特点:第一个特点是数控机床具有高精准度和稳定的生产质量;第二个特点是数控机床的整体适应力较强;第三个特点是数控机床具有高效率的生产;第四个特点是数控机床可以带来较好的经济效益。
(1)特点一:数控机床具有高精准度和稳定的生产质量。以数字化的形式来进行指令的完成是数字机床的一个非常重要的特点。零件的具体加工完全是数字化操作,这样就会提升零件的加工精准度;在零件的生产过程中,没有特殊情况下是不需要人工的干预的,这样就有效的保障了数控机床的生产产量。
(2)特点二:数控机床的整体适应力较强。数控机床的适应力是指其生产对象发生变化时其自身进行合理调整,跟进变化的能力。数控机床对于加工对象的变化而改变的自身的变化是非常快的,数控机床的生产可以根据生产的零件的特点和大小来完成相应的生产操作。
(3)特点三:数控机床具有高效率的生产。数控机床的零件加工一般为机动时间和辅助时间两个部分的时间和。而数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此数控机床在进行任意工序时都能选择最有利的切削用量。
(4)特点四:数控机床可以带来较好的经济效益。在小批量生产的情况下,采用数控机床加工可以节省划线工时,减少机床的调整检验的时间,节约直接产生费用。
三、结语