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关键词:改造;数控车床;质量控制
如果对所用的普通车床和长时间使用的车床不进行改造,仅购买新的数控车床,则会增加许多生产厂家设备方面的成本。所以生产厂家对普通车床及长时间使用的车床进行数控化改造是必经之路。
由于进行数控化改造对于改造厂家来说,较杂又乱,但如何对改造的数控机床进行质量控制则是我们一直以来需要探讨的问题,在此谈一下如何进行改造数控车床的质量控制。
普通车床数控改造分为新机改造和旧机改造,新机改造是用户购买普通车床或普通光机(指仅带床头箱和纵、横向导轨的车床),改造厂家根据其要求进行数控化改造。旧机改造是指用户将已经使用过的普通车床或数控车床进行翻新并进行数控化改造。其中旧机改造包括大修车床改造和用户旧机部件改造。在此浅谈改造数控车床在机械方面的质量控制方法、着重控制点和检验过程。
1新机改造和旧机大修车床改造都必须经过如下相同改造
(1)更换X轴、Z轴丝杆、轴承、电机。
(2)增加电动刀架和主轴编码器。
(3)增加轴向电机的驱动装置,限制运行超程的行程开关,加装变频器(客户需要)以及为了加工和安全所需的电气部分。
(4)X轴、Z轴的丝杆两端支承面的配刮、滚珠丝杆副托架与床鞍的配刮、床身与床鞍导轨副进行配刮。
(5)据需要增加防护设施,如各向丝杆的防护罩,安全防护门,行程开关的防护装置。
2新机改造和旧机大修车床改造的不同点
(1)新机改造的主轴和尾座部分未进行改动,主轴部分和尾座部分无须进行再改造。
(2)旧机大修车床由于经过长时间使用,导轨已磨损,为了保证大修后,能继续长时间使用而不变形,必须经过淬火工序,然后磨导轨,且磨导轨后必须保证导轨硬度≥HRC47。
(3)旧机大修车床应根据客户需要对主轴部分和尾座部分进行改造和调整。
3新机改造和大修机床改造的精度检验是检验的重要项目
精度检验执行JB/T8324.1-1996《简式数控卧式车床精度》。
4新车床改造的精度质量控制如下
(1)铲刮检验。新车床改造经过对X轴、Z轴的丝杆两端支承面的进行配刮、对滚珠丝杆副托架与床鞍进行配刮、床身与床鞍导轨副进行配刮等。车床的主轴、尾座部分未拆动。检验方法如下:用配合面进行涂色,相互配合面进行结合,并相对摩擦,然后对铲刮面进行铲刮点数检验,并对结合处用塞尺进行结合程度检验,其中刮研点不得低于6点/25*25mm,0.03mm的塞尺塞结合处,不入。
(2)丝杆与导轨平行度检验:装配丝杆时,丝杆与导轨的平行度必须≤0.02mm。
(3)精度检验的G1项中导轨在垂直平面内的直线度(只许凸)应由普通车床厂家进行保证,不作为重点检验项目。
(4)精度检验中的主轴部分精度G4、G5、G6项也应由普通车床厂家进行保证,不作为重点检验项目。
(5)G11项床头、尾座两顶尖的等高度由普通车床厂家进行保证,不作为改造厂家质量控制的重点项目。
5用户大修车床改造的精度检验
由于进行了磨导轨,基准面已变动,所以精度检验中的所有项目必须进行检验,且应严格进行控制,以保证改造后的使用性能。
6大修车床改造和新机改造的其它质量重要控制点
(1)锈蚀检查:各横、纵向导轨面,主轴、主轴法兰盘,尾座空心套和各
(2)外露非油漆表面都必须采取防锈措施,如清洗干净后,用脂等进行防锈检查:铲刮面、丝杆和轴承在进行装配前必须清洗干净,不得留有红丹粉、铁削和其它脏物质;电箱内侧、防护罩内侧无灰尘、脏物。
(3)渗漏检查:大修车床改造的主轴轴承和齿轮等必须保持,大修车床改造和新车床改造的轴向丝杆和轴承必须有,必须有冷却装置,且以上和冷却中接头处,油、水箱等处都不得有渗漏现象。
(4)机床噪声、温升、转速、空运转试验:
①主轴在各种转速下连续空运转4min,其中最高转速运转时间不小于2小时。整机空运行时间≥16h,对圆弧、螺纹、外圆、端面等循环车削进行模拟空运行试验。
②主轴轴承温度稳定后,测轴承温度及温升滚动轴承:温度≤70℃,温升≤40℃;滑动轴承:温度≤60℃,温升≤30℃。
③机床噪声声压级空运转条件下≤83dB(A),且机床有无不正常尖叫、冲击声。各轴方向进给运动进行应平稳,无明显振动、颤动和爬行现象。
④机床连续空运转试验在规定连续空运转时间内,无故障,运行可靠,稳定。
(5)用户更换部件(包括机床部分的维修)的改造:由于车床更换部件的改造项目较多,主要是更换主轴轴承、轴向丝杆、轴向电机、轴向轴承和系统。
①更换主轴轴承:由于更换主轴轴承是为了保证加工外圆和端面的精度,必须在更换轴承后,先行检验主轴的噪声在无异常的情况下,整机噪声声压级不得超过83dB(A),然后进行加工精度检验,并检验加工工件的表面粗糙度。
②更换轴向丝杆检验:检验各向位置精度,确保在规定范围内,跑机运行达到轴向运行无不正常的冲击声和杂音。更换轴向电机:由于其它项目未进行改造,则检验仅对跑机运行的噪声进行检验,轴向运行无不正常的冲击声和杂音。检验其轴向反向间隙,以防在装配中由于装配引起反向差值不符合要求。
1、能够掌握数控基础理论模块:
1.1、数控基础理论部分:在编制教材时,这是数控操作很重要的一个理论基础模块。
1.2、这个模块的教学目标:主要让学生掌握数控加工基础理论,为实作打下足够的理论基础。
1.3、模块的教学内容包括:
数控机床的产生、发展、组成、分类、特点、数控机床的坐标系。工序的划分及必备的工艺基础知识,包括切削用量及工装设备的选择的基础知识。
安排教学时数:20学时。
通过这个模块,学生要有对数控车床的最基本的认识,对数控编程要有最一个感性的理解。
2.能够掌握数控操作入门模块:
2.1、数控操作入门,让学生熟悉数控机床的各种运动状态,掌握坐标系在实作时的实质含意。要求学生不是要学得快,而是要学得好。进而让教学的内容更丰富,一方面手动操作数控机床,要求学生熟练掌握数控机床的结构及运动状态,坐标方向,并能用手动的方式加工简单零件;另一方面定义工件坐标系,要求学生能够独立建立工作坐标系,并能自动加工简单零件,要求手动切断。
2.2、教学课时:20学时(包括相关的理论课时)。
相关的理论教学是要学生在实际的操作和现场充分认识数控车床的结构及运动状况,为其自动操作打下坚实的基础,这是专门针对现在的学生空间理解能力弱而设定的一个模块。
3.掌握单把刀具自动加工模块:这是数控操作基础的升华过渡模块
3.1、单把刀具自动加工模块让学生能够完全独立地建立工作工件系并自动加工一些简单的零件,并能够掌握怎样在加工中保证加工精度的基本知识,要求学生能够独立磨外圆刀。
3.2、单把刀具自动加工模块教学内容:
3.2.1、阶梯小轴的加工。要求能独立编制简单零件的自动加工程序并完成自动加工过程。用手动的方式切断。并在实践中进一步理解加工阶段的划分原则及切削用量的选择原则,以达到要求的加工精度。
3.2.2、实训课题二:锥度的加工。
3.2.3、实训课题三:圆弧面加工。
3.2.4、实训课题四:圆角及倒角的加工。
3.3、教学课时:40学时(包括相关的理论课时)。
原本在数控加工中是不能截然的将单把刀和多把刀的自动加工分开,但是由于我们是针对特殊的群体,基础特别薄弱的学生,所以我认为在教学中设定这个模块有助于学生深入理解数控程序的编定方法及自动加工过程中一些技巧。而且通过实践教学确实取得了很好的效果,基本上所有的学生都能掌握最基本的自动加工程序及工件坐标系的确定,起到了很好的过渡作用。
4.多把刀具自动加工模块:这是数控操作的深化模块
4.1、多把刀具自动加工模块,让学生能够编制较为复杂零件的数控程序并能使用多把刀具自动加工一些较为复杂的零件,并能进一步掌握怎样在数控加工中保证加工精度的方法。
4.2、这个模块的的教学内容:
4.2.1、实训课题一:对刀的操作(对切断刀)。要求学生能够独立对刀,保证两把刀具的坐标同一性,并用两把刀具自动加工简单外圆,不要求切断。
4.2.2、实训课题二:切槽及切断加工。要求学生能够独立编制切槽及切断程序。并自动加工零件,要求自动切断。
4.2.3、实训课题三:切宽槽加工。要求学生能够独立编制切宽槽程序,并自动加工及切断零件。
4.2.4、实训课题四:螺纹加工。要求学生能够对螺纹刀具,保证多把刀具的坐标同一性。能够编制简单螺纹零件的程序并自动加工及切断。
4.2.5:内凹圆弧的加工。要求学生掌握内凹圆弧的编程方法,并自动加工内凹圆弧。
4.3、教学课时:40学时(包括相关的理论课时)。
在学生掌握了最基本的数控编程及操作技术的前提下,更进一步深化所学的基本知识,使学生对前一个模块的知识理解更深刻,更具体,起到了很好的知识扩展和延伸作用。
5.外轮廓综合零件加工:这个模块为综合训练模块
5.1、外轮廓综合零件加工,要求学生能够熟练编制复杂零件的程序,并自动加工、切断并保证加工质量,熟练掌握多把刀具的对刀操作。
5.2、这个模块的教学内容:
5.2.1、实训课题一:综合零件一加工。要求独立编制复杂零件的程序及自动加工及自动切断,保证加工质量,熟练对刀。
5.2.2、实训课题二:综合零件二加工。要求同上。
5.2.3、实训课题三:综合零件三加工。要求同上。
5.2.4、实训课题四:综合零件四加工。要求同上。
5.3、教学课时:40学时(包括相关的理论课时)。
在这个阶段学生把所学的知识融会贯通,形成完整的知识链,并在操作上达到非常熟练的程度。还可以在这个阶段划分出学生接受知识的层次,以备下一步因材施教。
二.强化训练阶段:(含三个模块)
6.异型表面的加工:这个模块为强化模块(针对优生使用)
6.1、这个模块的教学目标:要求学生能够编制较特殊地一些零件表面的自动加工程序,并能自行选择刀具,初步掌握刀具的一些特殊要求。
6.2、这个模块的教学内容:
实训课题一:较深内凹表面的加工。要求学生掌握异型表面对刀具的特殊要求,并能编制简单异型表面的程序且自动加工。
实训课题二:手柄的加工。能编制较复杂异型零件的加工,满足复杂异型表面对刀具的特殊要求。
实训课题三:葫芦的加工。
7.内孔表面加工:这个模块为强化模块(针对优生使用)
7.1、这个模块的教学目标:要求学生初步掌握对内孔表面的数控编程及自动加工方法。
7.2、这个模块的教学内容:
实训课题一:光孔的加工。要求学生能够独立编制光孔加工程序并完成自动加工,保证加工质量。
实训课题二:圆弧内孔的加工。
实训课题三:螺纹内孔的加工。
8.配合零件的加工:这个模块为竞赛模块(针对竞赛学生使用)
8.1、这个模块的教学目标:要求学生能够加工较复杂的配合零件,并达到相关的配合要求,同时要能独立制作一些必需的专用夹具,刃磨刀具等工装设备。
8.2、这个模块的教学内容:
关键词:合理使用,数控车床,管理
1.前言
数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。它配备多工位刀塔或动力刀塔,机床就具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,数控车床又称为 CNC车床,即计算机数字控制车床,是目前国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。
2. 如何合理使用数控车床
(1)做好试运转前的准备
数控车床几何精度检验合格后,需要对整机进行清理。用浸有清洗剂的棉布或绸布,不得用棉纱或纱布。论文写作,管理。清洗掉数控车床出厂时为保护导轨面和加工面而涂的防锈油或防锈漆。清洗数控车床外表面上的灰尘。在各滑动面及工作面涂以数控车床规定使滑油。仔细检查数控车床各部位是否按要求加了油,冷却箱中是否加足冷却液。数控车床液压站、自动间装置的油是否到油位批示器规定的部位。 检查电气控制箱中各开关及元器件是否正常,各插装集成电路板是否到位。 通电启动集中装轩,使各部位及油路中充满油。做好数控车床各部件动作前的一切准备。
(2)数控车床操作、维修人员必须是掌握相应数控车床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员,且必须按安全操作规程及安全操作规定操作数控车床;数控车床的PLC程序是数控车床制造商按数控车床需要设计的,不需要修改。不正确的修改,操作数控车床可能造成数控车床的损坏,甚至伤害操作者;除一些供用户使用并可以改动的参数外,其它系统参数、主轴参数、伺服参数等,用户不能私自修改,否则将给操作者带来数控车床、工件、人身等伤害;修改参数后,进行第一次加工时,数控车床在不装刀具小型数控铣床和工件的情况下用数控车床锁住、单程序段等方式进行试运行,确认数控车床正常后再使用数控车床;数控车床全部连接器、接头等,不允许带电拔、插操作。非专业人员不得打开电柜门,打开电柜门前必须确认已经关掉了数控车床总电源开关。
(3)正确进行超程复位和急停复位。
数控车床在运行过程中或手动运行时出于操作不慎或程序问题,导致往某一方向的运行超出数控车床的行程(即超程),此时行程开关压下,数控车床在这一运动方向上自动锁住运行,应往相反方向运行数控车床直至解除超程报警,恢复正常。
当加工操作过程中发生紧急情况时,按下操作面板上的“急停”按钮采取白我保护后,计算机仍继续工作,但伺服电源和电动机已断电。经手工控制使得数控车床恢复正常后,可继续进行加工操作。
(4)重视工作环境,避开阳光直射,安装防振装置,并尽量远离振动源。数控车床附近不应有电焊机、高频处理等数控车床,避免高温对数控车床精度的影响。始终保持数控车床的清洁与完整,周围工具、刀具及附属数控车床要整齐摆放。数控车床需要的压缩空气压力应符合标准,并保持清洁。通风管路严禁使用镀锌铁管,防止铁锈堵塞过滤器。要定期检查和维护气、液分离器,严禁水分进入气路。要有保护环节与装置。装置要保持清沾、油路畅通,各部位良好。油液必须符合标准,并经过滤。过滤装置要定期清洗、更换滤芯,经检验合格才能使用。电气系统的控制柜和强电柜门,应尽量少开。防止灰尘、油雾对电子元器件的腐蚀及损坏。论文写作,管理。经常清理数控装置的散热通风系统,使数控系统可靠地运行。数控装置的正常工作温度为55℃-60℃。有超温情况时,一定要立即停机检测。论文写作,管理。数控装置储存器(RW)的电池由系统自行随时测定报警,及时更换才能继续维持RW中的参数和程序等数据。更换电池时要在通电情况厂,切忌在断电情况下拔掉电池,防止数据丢失。插板、印制电路板(如EPROM块等)不能在通电情况F插拨,否则会出现一些无法补救的故障。也不要经常进行断电插拨。论文写作,管理。论文写作,管理。在加工工件前,必须先对各坐标进行检测加工。操作者必须齐数控车床启动后进行“归零”操作,防止数据丢失。数控车床精密测量装置不能随意拆动。复查程序,经模拟试验后再正式开始停机两周以上时应及时给数控车床通电,数控车床参数设置不能随意修改,以免影响数控车床性能发挥。误操作时要即时向维修人员说明情况,进行即时处理。数控车床外部结构简化,密封可靠,自诊断功能日益完善,在对其的日常维护中除需对必要部分进行清洁擦拭外,不得任意拆卸其他部位。
(5)加强数控车床管理
数控车床管理是数控车床管理的重要内容之一,是企业数控车床管理中不可忽视的环节。数控车床是防止和延缓零件磨损和其他形式失效的重要手段之一。加强数控车床的管理工作,并把它建立在科学管理的基础上,按技术规范的要求,正确选用各类材料,并按规定的时间、部位、数量进行,以降低摩擦、减少磨损,使数控车床有良好的是数控车床安全、稳定、持续、高效运行的重要保证,对于企业减少能耗,降低成本,降低数控车床故障发生率,延长数控车床使用寿命,保持数控车床完好并充分发挥数控车床效能和社会经济效益都具有十分重要的意义。
掌握工作重点,即保持清洁,合理用油,按时定量,方法得当,不漏防堵。要求他们在主管人员的指导下,遵守换油规程,执行数控车床卡片的规定,做好数控车床循检工作,并认真填写好记录。可以将部位、名称及加油点数;每个加油点油脂牌号;加、换油时间;每次加、换油数量;每个加、换油点的负责人编制成图表。维护人员要认真执行,并做好运行记录。专业人员要定期检查和不定期抽查图表执行情况,发现问题及时处理。论文写作,管理。点检人员必须随时注意数控车床各部状况,发现问题及时报告和处理。
参考文献:
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[论文摘要]数控机床的加工工艺与普通机床的加工艺虽有诸多相同之处,但也有许多不同之处。为此,分析了数控车削的加工工艺。
一、数控车削加工工艺的内容
数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要内容包括以下几个方面:
(一)选择并确定零件的数控车削加工内容;(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析;(三)工具、夹具的选择和调整设计;(四)工序、工步的设计;(五)加工轨迹的计算和优化;(六)数控车削加工程序的编写、校验与修改;(七)首件试加工与现场问题的处理;(八)编制数控加工工艺技术文件;总之,数控加工工艺内容较多,有些与普通机床加工相似。
二、数控车削加工工艺分析
工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定得合理与否,对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响。为了编制出一个合理的、实用的加工程序,要求编程者不仅要了解数控车床的工作原理、性能特点及结构。掌握编程语言及编程格式,还应熟练掌握工件加工工艺,确定合理的切削用量、正确地选用刀具和工件装夹方法。因此,应遵循一般的工艺原则并结合数控车床的特点,认真而详细地进行数控车削加工工艺分析。其主要内容有:根据图纸分析零件的加工要求及其合理性;确定工件在数控车床上的装夹方式;各表面的加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。
(一)零件图分析
零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性,选择工艺基准。
1.尺寸标注方法分析
零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点,以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。如果零件图上各方向的尺寸没有统一的设计基准,可考虑在不影响零件精度的前提下选择统一的工艺基准。计算转化各尺寸,以简化编程计算。
2.轮廓几何要素分析
在手工编程时,要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在零件图分析时,要分析几何元素的给定条件是否充分。
3.精度和技术要求分析
对被加工零件的精度和技术进行分析,是零件工艺性分析的重要内容,只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上,才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。其主要内容包括:分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理;分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求,若达不到,允许采取其他加工方式弥补时,应给后续工序留有余量;对图纸上有位置精度要求的表面,应保证在一次装夹下完成;对表面粗糙度要求较高的表面,应采用恒线速度切削(注意:在车削端面时,应限制主轴最高转速)。
(二)夹具和刀具的选择
1.工件的装夹与定位
数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面,尽量减少装夹次数,以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件,通常以零件自身的外圆柱面作定位基准;对于套类零件,则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外,还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择 。
2.刀具选择
刀具的使用寿命除与刀具材料相关外,还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大,能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下,采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命,提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。
(1)尖形车刀。以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。其刀尖由直线性的主、副切削刃构成,如外圆偏刀、端面车刀等。这类车刀加工零件时,零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃位移后得到。
(2)圆弧形车刀。除可车削内外圆表面外,特别适宜于车削各种光滑连接的成型面。其特征为:构成主切削刃的刀刃形状为一 圆度误差或线轮廓误差很小的圆弧,该圆弧刃的每一点都是圆弧形车刀的刀尖,因此刀位点不在圆弧上,而在该圆弧的圆心上。
(3)成型车刀。即所加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中,常用的成型车刀有小半径圆弧车刀、车槽刀和螺纹车刀等。为了减少换刀时间和方便对刀,便于实现机械加工的标准化。数控车削加工中,应尽量采用机夹可转位式车刀。
(三)切削用量选择
数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S(或切削速度υ)及进给速度F(或进给量f )。
切削用量的选择原则,合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求,以及刀具的耐用度去选择,也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是:粗车时,首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap;其次选择较大的进给量f;最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数,提高加工效率,增大进给量有利于断屑。精车时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高加工效率,因此宜选用较小的背吃刀量和进给量,尽可能地提高加工速度。主轴转速S(r/min )可根据切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000/πD(D为工件或刀/具直径 mm)计算得出,也可以查表或根据实践经验确定。
(四)划分工序及拟定加工顺序
1.工序划分的原则
在数控车床上加工零件,常用的工序的划分原则有两种。
(1)保持精度原则。工序一般要求尽可能地集中,粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。 为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响,则应将粗、精加工分开进行。
(2)提高生产效率原则。为减少换刀次数,节省换刀时间,提高生产效率,应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后,再换另一把刀来加工其他部位,同时应尽量减少空行程。
2.确定加工顺序
制定加工顺序一般遵循下列原则 :
(1)先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行,逐步提高加工精度。
(2)先近后远。离对刀点近的部位先加工,离对刀点远的部位后加工,以便缩短刀具移动距离,减少空行程时间。此外,先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性,改善其切削条件。
(3)内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件,应先进行内外表面的粗加工,后进行内外表面的精加工。
(4)基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来,定位基准的表面越精确,装夹误差越小。
论文关键词:数控技术 应用专业 实训 四个阶段
目前,我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大,由于数控技术发展日新月异,教学内容与生产技术水平总是存在着滞后教学经费投入的不足.限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足我校毕业生的需要.我们对现有的教学计划进行了相应的调整:我校数控技术应用专业学制为三年,前两年在校学习理论知识、到校实训中心接受实验、实训,在理论学习期间,特开设了《车工工艺学》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》、《公差测量与技术》、《机械制图》等十几门专业课和专业基础课,使学生的知识结构更趋于合理,为实训作了很好的铺垫,夯实了基础。后一年到企业顶岗实习,为更好地向企业输送合格的数控人才,把实训分四个阶段,以巩固和深化理论知识,提高和完善操作技能。
第一阶段:普车实。
这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程。学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀,熟练操作车床,从加工端面、外圆、内孔、切槽开始,逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工,特形面的加工.在这一过程巾深刻理解刀具几何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响,进一步认识切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互关系及其对工件质量的影响,掌握车床的调整方法.掌握切削的有关计算、了解常用_T具、龟具的结构,熟悉掌握其使用方法,合理地选择工件的定位基准,安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务,将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。
第二阶段:仿真实训。
第一阶段的实训后.对学生进行技能考试。操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习.同时也能促进未选中的学生努力练习.激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板明确每个按键的功能.建立工件坐标系的方法,如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补,详细地讲解每个过程。
在编程车削倒角时.可用两种方式:(1)把车刀刀位点指定在倒角起点处,再C01车削;(2)把车刀定位在倒角的右边延长线上,然后G01车削而成。同时让学生比较哪种方式更为简单和实用。
在普通螺纹加工中.让学生分别使用G92、G76螺纹循环指令来编程加工螺纹.在实训中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。G92直进式切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同,这两种加工方法有所区别。各自的编程方法也不同,造成加工误差也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削,螺纹中径误差较大,但牙形精度较高,一般多用于小螺距高精度螺纹的加工;加工程序较长,在加工中要经常测量。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削,牙形精度较差,但T艺性比较合理编程效率较高,一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为简捷方便。所以,学生要掌握各自的加丁特点及适用范同,并根据工件的加工特点与工件要求的精度正确灵活地选用这些切削循环指令,然后编制加工程序,并自动加工。
第三阶段:数控加工。
在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面,学生短时间内可熟练操纵机床,但需注意以下几点。
(1)要根据工件的材质,所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训,这将不是难题。
(2)学生编制的程序要先经过图形模拟加工,程序正确后再进行对刀加工。
(3)在首件加工中合理使用程序暂定MOO指令.在精加工前对工件进行测量.看是否需调整刀具补偿.最后加工出合格的工件。
(4)重点突出典型零件的工艺分析,装卡方法的选择、程序编制,调整加工和检验,如果有缺陷,应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。
对学生加工的工件,按小组进行互评。学生都有好胜心理,会对对方的工件一丝不苟地检查,不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价,或者让学生保存自己满意的作品,激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。
如此,学生能全面了解数控加工的全过程,深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则.能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决,对将来从来数控工作上手快,操作规范。具备解决问题的能力。