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數控加工中心范文1
【關鍵詞】加工中心;內螺紋加工;銑螺紋
數控機床由于其生產效率及加工精度高、加工質量穩定可靠,在機械制造領域中的應用越來越廣泛。數控加工中心加工工序集中、柔性好、適合加工形狀復雜、加工精度要求高的零件,但是螺紋加工的問題如果解決不好,就會影響加工效率和被加工零件的加工精度,螺紋加工分為外螺紋加工和內螺紋加工。加工中心上加工內螺紋一般有兩種方法:攻絲和銑螺紋。
一、攻絲
采用絲錐加工內螺紋是最常用的加工方法,它主要適用于直徑較?。―
二、銑螺紋
當我們遇到螺紋的大徑較大時,采用絲錐的加工方法會比較困難。制造較大的絲錐成本會很高,絲錐在攻絲時需要的切削力矩也較大,這樣絲杠要承受很大的力矩,會降低機床的使用壽命,刀具在部件中斷裂的風險也會增加。隨著數控加工技術的發展,三軸聯動數控加工系統的出現,使螺紋的數控銑削得以實現。螺紋銑削加工與傳統螺紋加工方式相比,在加工精度、加工效率方面具有極大優勢,且加工時不受螺紋結構和螺紋旋向的限制。此外,螺紋銑刀的耐用度是絲錐的十多倍甚至數十倍,而且在數控銑削螺紋過程中,對螺紋直徑尺寸的調整極為方便,這是采用絲錐、板牙難以做到的。如果螺紋銑刀斷裂,也會很容易的取出。(1)螺紋銑削的原理和優(缺)點。原理:使用G02/G03進行圓弧插補,同時Z軸走一個螺距P的量,從而實現螺旋線走刀,銑出螺紋。優點:螺紋銑削可用于加硬度較高的材料;不受螺紋結構(外螺紋/內螺紋)和旋向(左旋/右旋)的限制;同一螺距的螺紋銑刀可加工不同直徑的螺紋;不會產生連續長切屑,避免切屑纏在孔內并折斷刀具,采用很高的切削速度,較小的切削力獲得較高的表面質量;通過改變刀補值來控制螺紋直徑尺寸,能高精度地加工深螺紋,大螺紋,大螺距螺紋;相對攻絲來說對機床的功率要求較小。缺點:首先,它需要使用3軸聯動的數控機床;其次,它只能加工3倍徑左右深度的螺紋;再次,單個的螺紋銑刀比絲錐昂貴,盡管在批量加工中它的成本比絲錐更低。(2)螺紋銑刀的分類及用途。第一,整體式螺紋銑刀,外形很像是圓柱立銑刀與螺紋絲錐的結合體,加工中的螺旋升程靠機床實現。該刀具既可加工右旋螺紋,也可加工左旋螺紋,但不適用于較大螺距螺紋的加工。第二,機夾螺紋銑刀,特點是刀片易于制造,經濟性好。因此,該刀具常用于加工鋁合金材料。第三,焊接式螺紋銑刀,用于加工深孔或者特殊工件,把螺紋銑刀刀頭焊于另一工具之上的DIY式螺紋銑刀。
通過上述簡單的介紹我們了解了在加工中心上內螺紋的加工方法,了解了螺紋加工的新動向。隨著科技的不斷發展和進步,肯定會有更多的新技術、新方法出現。我們要努力學習這些新的技術,為我國的制造業做一份自己的貢獻,盡快的縮小我們與西方的差距,使我國盡快的成為制造強國、制造大國。
參 考 文 獻
數控加工中心范文2
關鍵詞:數控加工;中心主軸;熱誤差
熱性能是精密臥式數控加工中心工作穩定性和可靠性的重要影響因素,而主軸是臥式數控機床加工精度控制的主要部位。這是因為內部軸承在高速運轉時會形成大量熱而造成主軸容易出現變形,進而降低加工精度。當前,隨著精密制造技術及自動化技術的大量應用,數控機床也逐漸朝向精密化、高速度、智能化、高精度方向發展。而機床熱變形引發的誤差已成為精密機床的主要誤差源之一。因此,加強有關臥式數控加工中心主軸熱誤差問題的研究,對于改善數控機床加工精度具有重要的現實意義。
1 臥式數控加工中心主軸熱誤差測量與數據分析
1.1 主軸熱誤差測量方法
依據主軸熱誤差綜合特征描述矩陣,可構建由多通道數據采集模塊、溫度傳感器、位移傳感器、熱成像儀和測量數據同步顯示模塊組成的熱誤差測量系統。實際檢測中,可選用接觸與非接觸組合方法對加工中心主軸溫度場進行測量。先使用紅外熱成像儀采用非接觸方法測量主軸,同時使用PT100鉑溫度傳感器采用接觸式方法測量主軸溫度場。試驗選用五點法對主軸熱誤差進行檢測,五點法就是在X和Y方向分開布設兩個位移傳感器對各自方向上的熱傾斜和熱漂移進行測量,另外在Z方向上布設一個位移傳感器對軸向伸長進行測量。
測試過程中,主軸應依照設定速度進行旋轉,利用數據采集軟件的監控模塊對熱變形及溫度場狀況進行實時監測[1]。
1.2 主軸有效測溫點設定
數控機床溫度場不同部位的溫升會對機床熱變形產生不同程度的影響,而通常會存在一些其溫升變化會明顯影響機床熱誤差的點,此類點稱為熱誤差敏感點。測溫點設定時,可采用相關系數法,整體考慮Z熱伸長及Y向熱漂移,由各測溫點類別中挑選出對熱位移影響最明顯的主要測溫點作為此類別的代表點,并將其用于隨后的熱誤差補償建模。
1.3 主軸熱誤差數據分析
在高低轉速切換與階梯轉速切換兩類試驗工作條件下,即使溫度測點數據綜合走向存在差異,但其隨主軸轉速的變化趨勢確實類似的:在主軸旋轉時間增加、轉速增加的時候,溫度會同時升高;而在主軸旋轉時間減少、轉速降低時,溫度會同時下降;且在某一轉速條件下,溫升會達到某一極限值,在該值狀態下,其隨主軸旋轉保持均衡溫度場狀態。
試驗過程中同時測試了速度切換所引發的主軸熱變形。在主軸溫度場保持恒定后的一段時間內,主軸變形將進入高限值,切換至下一轉速,以采集特定轉速下的最大熱變形和最高溫升。根據階梯轉速切換試驗數據,同類試驗工作條件下,熱誤差具有一致的變化趨勢,數據可重復,表明加工中心主軸具有穩定的熱特性規律。
2 臥式數控加工中心主軸熱誤差控制措施
2.1 控制溫升
熱源是引發機床熱變形的關鍵因素,調整熱源以降低主軸溫升,或采用平衡溫度場的方法減少變形,是確保機床熱態精度良好的重要舉措。具體操作時,可使用恒溫冷卻機對將流經主軸箱或主軸軸承的油進行冷卻處理,以降低主軸軸承的溫升;或采用水內冷卻或空氣循環冷卻的方法,在主軸軸承外環或主軸箱內設置換熱冷卻環套,使冷卻介質循環進入冷卻套內,以實現冷卻主軸部件的功能[2]。
2.2 機床改造
對機床進行設計改造,以盡可能降低機床對溫度的敏感性,優化設計熱態結構,是改善數控機床加工精密型的重要措施。熱態結構優化設計是指在某熱源條件下,以參數優化和形狀優化為著力點,找尋科學有效的剛度分布和溫度分布,對機床機構的熱位移進行控制,確保運轉精度。在設計主軸時,應綜合考慮油路布設、尺寸參數、結構類型、熱源設置等因素,對大件實施優化設計以降低熱變形。此外,應對機床關鍵發熱體的導熱率進行改進,選用比金屬導體具有更高導熱率的材料以將熱源處的熱量傳遞到其他部位,實現溫度場均衡。
2.3 誤差補償
作為改善機床加工精度的一種重要手段,熱誤差補償相比溫度控制和結構優化具有更高的經濟性和穩定性。誤差補償的關鍵是構建一個能對誤差預測的數學模型,在數控加工時通過該模型預測誤差,以完成實時補償。熱誤差補償通常包含預先標定誤差補償和主動誤差補償兩部分。依據企業實際狀況,采用溫控技術對主軸熱特性進行改善,可在不改變動靜態性能的基礎上更好的提升機床熱態精度??刹捎玫姆椒ㄓ校?/p>
(1)當主軸單元溫度場分布與溫度梯度不一致時會導致主軸系統熱不對稱,由此可造成軸承發生偏斜。主軸設計應做好對稱性設計,也就是熱對稱和結構對稱。
(2)因制造或結構設計等導致主軸單元內部熱源難以進行快速冷卻時,可選用冷源法對機床內部重要熱源熱量進行吸收,如利用強制油冷,將螺旋冷卻油槽附設在主軸外周,使用前后軸承改造形成專用冷卻回路等方法來改善主軸散熱條件。同時可配合使用熱源法對殘余熱誤差進行校正,以實現綜合監控溫度的目的[3]。
(3)降低主軸發熱量,可將接觸式密封替換為非接觸式迷宮密封氣封,以控制系統內部熱源數量,將鋼珠軸承替換為陶瓷球軸承、使用同步電機代替異步電機、將脂替換為油-氣、調整軸承預緊力等來減小軸承發熱強度。
(4)對熱位移實施熱補償,可對軸承熱溫升狀況進行檢測,對部分溫度不高部件實施強制升溫,以產生熱對稱,改善主軸熱特性。
3 結語
主軸熱誤差的控制水平將直接影響臥式數控加工中心的運行質量和安全性,因此,相關技術與研究人員應加強有關臥式數控加工中心主軸熱誤差問題的研究,總結臥式數控加工中心主軸熱誤差來源及關鍵控制技術措施,以逐步提升加工中心主軸工作精度。
參考文獻:
[1]仇健,劉啟偉,劉春時,馬曉波,林劍峰.臥式加工中心主軸溫度場預測與熱誤差分布[J].制造技術與機床,2012,05(35):57-58.
[2]陳松,王永青.數控機床熱誤差測點優化模型預測與實時補償的研究[J].組合機床與自動化加工技術,2013,06(10):61-62.
數控加工中心范文3
關鍵詞 CAXA制造工程師;數控加工;程序代碼
中圖分類號TG5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)90-0179-02
0引言
隨著社會的不斷發展和進步,CAD/CAM軟件在數控加工中應用越來越來廣泛,如:企業、學校、技能競賽等,也是現代技術發展的一種趨勢。CAXA制造工程師主要是針對數控銑床和加工中心的應用,操作人員通過CAXA制造工程師軟件繪制二維平面和三維曲面造型設計,然后通過軟件生成刀具軌跡和生成G代碼,并且可以進行實體仿真模擬。
1 CAD/CAM數控技術
CAD即由計算機軟件幫助工程設計人員進行設計,主要應用于機械、電子、航天航空、建筑、汽車等產品的造型設計、結構分析、有限元分析、工藝規程設計等環節。借助CAD技術對產品的設計,可以幫助設計人員縮短設計周期,增強產品設計的整體效果,提高設計效率,節省人力物力。
CAM是將計算機軟件應用于制造生產過程的模擬和分析。數控機床的特征是由操作人員通過編輯程序代碼指令來控制機床的過程。從而在數控機床的基礎上發展了一系列的數控機床,包括稱為“加工中心”的多功能機床,能從刀庫中自動換刀和自動轉換等。
2 CAXA制造工程師在數控加工中心中的應用過程
CAXA制造工程師在數控加工中心中的應用過程一般分為以下幾個步驟。
2.1準備工作
在準備階段就是要完成加工環境中所需的工作,首先根據圖紙要求,制定合理的零件加工工藝,在軟件中完成數控機床參數設置、刀具設置、后置處理設置等參數設置。
2.2繪制零件模型
利用CAXA制造工程師軟件中的工具欄提供的各種直線、圓弧、矩形、橢圓公式曲線等平面功能繪制二維平面圖和利用拉伸增料、拉伸除料、放樣、導動、倒角等實體功能繪制三維立體圖,也可以用三維曲線、曲面等功能表達工件形狀,進行三維實體數據的建模。在對零件實體造型過程中也可以將二維平面圖中的相關線利用曲線投影功能引入到CAXA三維實體建模中,實現CAD二維平面圖和三維立體圖的數據共享和準確交換,提高繪制圖形的效率,生成滿足數控加工中心機床應用的二維數據建模,并實現復雜零件的三維實體造型建模。零件模型如圖1所示。
2.3生成刀具輪廓軌跡
根據零件的形狀特點和工藝規程設計,可以靈活的運用CAXA制造工程師中提供的平面區域粗加工、平面輪廓精加工、輪廓線精加工、等高線粗加工、參數線精加工、倒圓角加工等加工方法,通過選擇輪廓加工方法,修改加工方法中的數據參數把零件的加工路線盡量縮短,提高加工效率。刀具軌跡如圖2所示。
2.4實體仿真
根據零件的用途和加工部位的特點,編程人員可根據實際需要,選擇CAM加工方法,生成刀具路徑軌跡,為了檢驗刀具與工件是否干涉,檢驗刀具軌跡是否滿足要求,確保工件表面不會發生過切,可利用實體仿真功能實現與驗證。實體仿真如圖3、圖4所示。
2.5生成G代碼
當實體仿真驗證結束后,即可選擇該輪廓的刀具軌跡經后置處理根據數控加工中心機床系統的不同、操作者要求不同或需要的格式不同等特點進行參數修改,修改后可以進行保存設置,最終生成合適數控加工系統的代碼指令程序。
程序G代碼生成后,機床系統會根據加工軌跡功能中的各項加工參數自動進行刀具半徑補償、加工精度調整和計算加工工步的加工時間,這樣便于操作和大批量生產加工管理。
2.6程序傳輸和機床加工
生成的G代碼可根據傳輸軟件如:CAXADNC、華中數控通訊軟件等傳輸給機床,傳輸方式有兩種:一種是固定傳輸,另一種是在線加工即邊傳邊加工。固定傳輸主要是指程序短且內存小,將程序一次性傳輸到機床中,程序將保存在機床中。在線加工主要是指程序長且內存大,機床內存容納不下這個程序,所以就需要在線加工。
總之,利用CAXA制造工程師在數控加工中的應用,利用CAXA制造工程師對零件進行加工,刀具路徑是否合理、刀具軌跡是否正確、程序代碼生成是否合適等都可以一次性設置到位,具有操作方便、編程形象直觀、減少加工工時、避免程序錯誤、提高零件加工精度、提高生產效率等特點。
參考文獻
數控加工中心范文4
關鍵詞:模塊化;機械設計;數控加工中心;應用
引言:隨著我國經濟發展水平的日益提高,我國數控加工技術得到了突飛猛進的發展,在對數控加工技術進行分析時,模塊化機械設計是必不可少的。根據系統功能的不同,在進行設計時可以分解成若干個模塊。而通過對不同的模塊進行組合后,可以產生不同規格和品種的產品,這也是模塊化設計的主要內容。
在對機械產品進行設計制造時,需要與成組技術和計算機技術等相關技術進行必要的結合,然后對同一功能的單元進行有效的設計,從而可以設計出可互換且性能不同的模塊。這樣一來,就可以形成不同規格的產品,利于產品的重新生產和應用。這也對機械設計的發展及其創新有著非常好的促進作用。
本文就對模塊化的設計的相關問題進行分析,然后對模塊的劃分以及模塊化的技術的應用進行了相關的闡述,然后對模塊化機械設計在數控加工中心的應用體會及發展趨勢進行必要的分析。
1.模塊化的概念分析
模塊化設計需要考慮很多的問題,首先其要保證設計的靈活性,要重視管理與制造的便利性,從而能夠更為有效地控制設計制造過程,避免出現混亂。另外,在設計時還要考慮模塊系列的擴展及變型產品的輻射。正因為如此,在設計過程中一定要對結構要素和功能要素加以考慮。用科學合理的方式來劃分具體內容,被劃分的模塊要具有完整性和獨立性的特點,這樣才更加有利于模塊借口的分離和聯接,想要做到這一點,就要有效控制模塊的數量,確保模塊結構的規范性讓所有模塊之間的聯系更加簡單、穩定、
值得一提的是,在進行模塊化設計時,一定要重視模塊的組合,要重視相同模塊的互換以及不同功能模塊的組合等,這些內容往往體現在接口上,因此人們對模塊的規范化和標準化提出更高的要求。
在模塊化設計過程中,要先對設計的產品進行分析,擬定出產品的系列頻譜,然后通過對產品的結構和功能進行分析,確定重要的參數,然后對產品的模塊進行更為合理的劃分,使模塊的結構更為有效
2.模塊化設計技術在數控加工中心的應用體會及發展趨勢
基于我國數控加工技術的發展以及模塊化設計的日益完善,對模塊化設計技術在數控加工中心的應用進行分析,可以更好地明白模塊化設計的重要內容和發展趨勢,從而為我國數控技術的發展提供有利的依據同時也可以進一步完善模塊化設計技術。
2.1.模塊化設計技術在數控加工中心的應用體會
2.1.1.數控立式車床模塊的劃分
在對模塊劃分時,一定要充分考慮車床的模塊化要求和結構形式,要對獨立的功能單元進行分析并將其作為模塊來讓分解功能單元更為獨立,形成更為有效的搭配和拼組形式,讓整個操作過程更加簡便和多變,進而為車床生產提供更為有效的支持。不僅如此,還要讓部件模塊形成一個更為完整的整體,保證裝配質量。此外,還要進一步促進部件不同性能及用途的更好發揮,讓功能更加細化。這樣一來,就可以讓整個組合方式更為靈活。值得一提的是,在對模塊進行劃分時,一定要對機床大件的模塊化設計進行足夠的重視,要有效規劃大件的結合要素,從而讓分離和聯接更為簡易、高效。另外,在對模塊設計時還要留有空間,為新技術的引入打下基礎。
2.1.2.車床的模塊劃分
分解總功能,其功能與實現功能的模塊具有一定的對應關系。如通過單一模
塊促使某一功能的實現;多個模塊共同促使某一功能的實現;某一個模塊促使多
個功能的實現;其分別為一一對應關系、單對多的關系、多對單的關系。
依據模塊與功能的映射關系,對數控立式車床的結構型式及特點進行考慮,通過模塊劃分原則的運用,可對通用的模塊進行劃分。其可分為監測模塊、輔助模塊、支承模塊、執行模塊以及傳動模塊,同時還能夠繼續進行細化和分解。分析同一功能的模塊,其結構與用途存在著差異而,而相同接口結構模塊的形成,
在結構模塊的組合過程中,可以促使不同性能與用途的數控立式車床產品的設計
和制造。
2.2.模塊化設計技術在數控加工中心的應用的發展趨勢
通過上述分析可以知道,模塊化設計技術在數控加工中心的應用的發展趨勢
會朝著規格化、通用化、標準化程度發展,未來在對模塊化進行設計時,要更為重視產品的規格,要讓整個設計生產更為統一,形成一個統一的標準,從而使生產更為高效。更進一步來講,整個設計生產更為統一可以使模塊的互換變得更為可能,其機械化設計與制造水平也會得到進一步提高。
另外,模塊化設計技術在數控加工中心的應用會更加重視簡便化,這樣就可以讓部件模塊形成一個更為完整的整體,保證裝配質量,讓功能更加細化。這樣一來,就可以讓整個組合方式更為靈活,讓分離和聯接更為簡易、高效。此外,未來的模塊化發展過程中,產品的精度和性能也會朝著更為穩定的方向發展,這樣就可以讓生產成本得以降低,提升生產的效益和效率。
結論:總之,在對模塊化產品進行設計應用時,一定要重視對產品的精度和性能的提升,讓產品更為精細,讓其性能更加穩定,這樣就可以讓產品生產更為低廉,使機械產品的結構更為簡單。另外,當產品的設計規格更為標準化和通用化時,可以更好地提升模塊的互換性能,進而讓機械化設計和數控車床生產水平得到很好地提高。
參考文獻:
[1] 張麗,林世婷.基于模塊化技術的袋裝機設計方案評價系統[J].中國制造業信息化,2007(19).
數控加工中心范文5
關鍵詞:項目教學;數控加工中心;高技能人才
一直以來,各職業院校對高技能人才的培養做出了各種努力,其目標就是如何提高學生的全面能力,如何使專業技能訓練更迫近企業需求,最終能實現學生的零距離上崗。我院數控專業其中有一方向主要以培養數控加工中心高技能人才。這個方向對于中級工階段主要是培養學生的機床操作基礎,包括認識數控加工中心的各部分結構,掌握數控加工中心的操作和銑床上加工工件的類型,并能用數控加工中心加工零件;對于高級工或技師階段,還要求他們能夠在生產中從事多工種、多崗位的復雜勞動、解決生產操作難題,具有一定分析問題和解決問題的思想和方法的能力。以往的數控加工中心高技能人才教學中首先是教師先講解,再演示,然后請一到兩位中等水平同學操作一遍,接著教師指出其操作過程中存在的問題。教師再演示,最后才讓所有學生去做一遍。采用這種教學方法,雖然學生能做出合格的工件,但如果換了個工件,很多同學往往無從下手。這就暴露了高技能人才教學過程中學生缺乏獨立思考,解決和分析問題的能力。為此,我院在數控加工中心高技能人才教學過程中運用項目教學法,有效地提高了數控加工中心高技能人才培養中的缺陷。
一、項目教學法在數控加工中心教學中的必要性
數控產品生產具有訂單隨機性,制造過程復雜,技術含量高,生產過程動態多變。因此要求數控加工中心高技能人才具有較高的綜合能力,特別是現場制造中分析問題和解決問題的能力,以便適應現代企業的生產。項目教學法,是以學生為主體,完成教師要求的項目,學習過程中學生主動參與項目,教師只提供學習情境,如學習確實有一定困難時,只引導與提供思路,而不給出具體實施辦法,并在最后對學生完成的項目做一定評價。在教學過程中,學生不再被動灌輸知識,而是通過完成項目,來學習知識。通過項目的研究和實施使學生能更好、更快地掌握所學知識,學習的積極性和主動性大大提高。學生的動手能力、思辨能力、探究能力、創新能力和社會能力的同時得到增強。因此,項目教學法是一種以現代企業的職業行為為目標,強調對學生綜合能力作全面培養的一種教學方式。是職校學生就業實現零距離上崗的一條很好的學習途徑。因此在數控加工中心高技能人才教學中運用項目教學法很有必要。
二、數控加工中心高技能人才培養中教師和學生的地位
1.學生主體地位作用。在項目教學中,學生不再是知識的被動接受者,而是自覺地參加到教學過程中,從項目的接受,資料的收集,計劃的制定,項目的實施,問題的分析和解決,需要自己的獨立思考和獨立工作,而后再小組討論拿出解決方案。在項目教學中,每一個學生都是項目參與的一份子,既需要獨立工作的能力,也需要團隊協作的意識,同時也需要學生具備不怕挫折、勇于表達的積極精神。2.教師的引導作用。在項目教學法中,教師的作用是起組織、咨詢和總結性評價作用。在項目準備階段,教師要向學生提供需要解決的項目內容,指導學生尋求解決問題的方法,他主要是學生學習的指導者。在項目實施階段,教師主要是營造學習氛圍、創設學習情景,組織和引導教學過程,當學生在完成任務的過程中碰到困難時,他就給予的幫助,提供一定思路。在項目評價階段,教師評價學生在項目教學中的獨立探究的能力與小組合作的精神,他主要是學生學習的評價者。
三、數控加工中心高技能人才教學中項目教學法的步驟
1.運用項目教學法進行數控加工中心教學按以下幾個步驟進行:①給出任務,收集信息。由老師任務,要求學生根據零件圖由數控加工中心來加工一零件。在這個階段學生根據項目任務收集相關的信息。②制定項目計劃。各小組學生根據收集的信息,制定出工作計劃包括:加工工藝、程序編制,零件加工等。③實施項目計劃。學生根據計劃完成程序編輯和零件加工等工作,并作好有關文字記錄。④檢查分析。檢查零件加工工藝、程序編輯、零件加工是否合格。⑤評價總結。各小組展示作品、評介各個方案的優劣并總結。2.我院數控加工中心實操項目教學法的實施。在數控加工中心實訓教學中,根據不同的課題,實施項目教學法,下面以加工一平面凸輪單件為例介紹項目教學法在數控加工中心實訓中的實施過程。(1)任務。首先給出項目任務,根據要求設計平面凸輪。要求:零件加工工藝合理,程序編寫準確,各項尺寸參數達標。(2)分組。將全班學生按三人一組,即每臺機床上3人,分成若干個小組,在分組時要注意以下幾個方面,分組時應注意各個學生的特點,特別是選擇人員時應注意理論和實操技能均衡,同時各組選出一名組長,負責整個小組的分工協作。(3)各組收集信息。各組分工收集有關的信息。零件圖紙,工件加工數量,數控加工中心實操設備的型號系統,包括仿真軟件,具體的數控加工中心操作系統Fanuc,工件加工需要使用的材料,刀具、量具以及它們的規格。及各種參考資料如編程書籍、切削手冊等工具書,計算器,演算紙等。(4)各組討論、決策、制定計劃。各組根據項目任務和收集的信息資料,充分發揮各組員的能力,擬出幾套方案(具體思路可按照數控編程的),加工工藝方案。再根據實際加工時可能會遇到的問題,數控編程的基本原則,進行篩選,討論后確定一個最佳方案。然后各組選出代表發言,用工序卡,圖片等方式闡述。小組所制定的設計加工工藝和操作。重點突出,采用什么工藝方案,什么加工指令,如何控制零件精度,(包括尺寸、形位公差及表面粗糙度)等。然后要求各組互相就對方的計劃提出問題,分析,比較。最后確定最終方案,列出計劃及實施方案。主要是操作流程,填寫工序卡。(5)各組分工實施各自方案。在實操階段,通過已確定的工藝流程,根據圖紙設計、程序設計、首件試切削、尺寸精度的校驗等順序分步實施。對在加工過程中遇到的問題,各組記錄現象,討論、分析、并解決。如果問題發生后,無法解決,看清苦是否普遍,如果普遍的話,則老師組織各組將此問題作為其中一個小項目,經過討論,分析得到最終解決方案完成計劃,如果是個別問題,老師現場解決,并作為一個小課題在全班討論分析。(6)檢查分析。主要檢查加工工藝,程序編輯,零件加工三個方面。加工工藝檢查的內容主要包括,加工的順序,輪廓,槽體和螺紋三個部分,選擇的材料,刀具(立銑刀,鉆頭,絲攻)量具類型,規格,零件的尺寸形位公差分析是否準確;程序編輯主要檢查指令的應用是否符合要求,零件加工則包括程序輸入后模擬仿真運行是否可以檢查出輸入錯誤的地方,試加工時,對刀是否正確,加工是尺寸精度、形位公差、表面粗糙度是否達標。工件批量生產時,如何減少對刀次數,同時,有否考慮刀具在切削過程中的磨損問題。(7)評價反饋總結。評價反饋是對整個項目實施過程進行評價,指出不足,提出意見的過程,這個評價不單單是課題完成后的總體評價,應在整個課題進行中適時的點評,特別是在個別組進行加工時,老師巡回指導,對即時發生的問題或者其他如零件的編程加工甚至是操作手法等做一定的規范、特別,應參考企業管理標準5S的做法,對學生進行規范,從而幫助他們養成良好的生產勞動習慣,為更好與企業生產環境相接軌,做好充分的準備,并在最后將所有問題集中起來,做出總結,讓學生能夠較全面的去適應各種可能發生的問題,并提出相關或類似問題的解決,讓學生在課后進行思考,從而鞏固課題學習的效果。
四、項目教學法產生的效果
通過項目式教學法在我校數控專業實訓教學上的開展,逐漸收到良好的教學效果。使學生對自己應該完成的內容很清楚,并能夠比較感興趣的完成。學生動手能力加強,技能水平提高了,掌握知識與企業的需求接近,受到企業的歡迎。在取得成績的同時,也出現了一些問題;例如課堂紀律難于管理,對時間安排不夠合理,教學進度難以把握。但這項工作我們還將繼續下去,爭取總結出更多的經驗,完善適合高技能人才培養的教學方法。
作者:楊俊 單位:湖州市技師學院
參考文獻:
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[3]邱學華.邱學華與嘗試教學法[M].北京:中國青年出版社,2001
數控加工中心范文6
關鍵詞 零件制造;數控;加工
中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)67-0095-02
0引言
孔類零件具有加工結構靈活多樣、重量輕、易于加工制造等特點,在裝備制造領域得到了普遍應用,尤其是在電子通信設備和重型設備中,我們都可以發現孔類零件的存在。電子設備中的座體、汽車中的發動機、變速器以及機床的座體等很多部件都是孔類零件。由于孔類零件的這些特點,使得數控加工技術很快的應用到零件的加工中。近年來,許多科研機構、高校、企業大多都購買了數控加工中心,在設備層面上,確保企業的發展和產品的升級換代。
在裝備制造領域所指的孔類零件,一般是在零件上有一系列的孔,這些孔的相對位置都有一定的要求,我們把這系類孔的綜合稱之為孔類零件。高精度孔類零件是指對孔的精度和位置都有較高要求的零件,一般來說,孔的精度要達到6級以上,位置誤差要小于0.5mm。孔類零件按照其孔的相對位置可以分為交叉孔零件、平行孔零件和同軸孔零件等。
由于高精度孔類零件對孔的精度和相對位置都有較高的要求,因此在孔類零件的加工過程中,要精確控制零件的加工精度和加工工藝路線。為了使數控加工中心發揮其最大作用,在零件的加工過程中,對刀具、夾具和切削量的選擇都有較高的要求。
本文結合孔狀零件的特點,從零件制造技術出發,綜合運用數控加工技術,對數控加工中心加工高精度孔類零件的相關技術進行了分析和總結,以為相關人員提供技術參考。
1 合理進行工藝設計
工藝設計人員首先要對零件的結構形狀進行充分的了解,根據零件的尺寸和技術要求進行全面細致的分析和整理,之后再對零件進行加工工藝設計,設計完成后要進行復查,復查無誤后方可入庫歸檔。
工藝過程的安排,要根據零件表面和孔系的要求合理安排設備。對于加工精度要求不高的部分,可由普通機床來完成,對于加工精度要求較高的部分,可由數控機床來完成,這樣可以提高機床設備的利用率,避免資源的浪費。
在滿足零件加工精度的前提下,合理確定機床刀具在加工過程中的運動方向和軌跡是工藝路線設計的主要內容。在工藝路線制定的時候,要充分考慮各種因素對運動方向和軌跡的影響,使影響降到最低。例如在對零件進行銑削加工時,會產生順向銑削和逆向銑削,這樣就會對零件表面質量產生影響。在設計工藝路線時,應盡可能縮短零件的加工路線,減少刀具的空轉時間。
在零件加工過程中,孔系的加工精度關系到整個零件的加工質量。根據孔系加工精度要求的不同,可以采用不同的方法進行加工,這一過程應綜合考慮生產規模及生產條件。在實際加工中,要避免零件加工過程中進給的停頓,否則會對銑削力造成影響,影響零件加工精度。
2 確定零件的安裝方法和合理選擇夾具
零件安裝方面,數控加工中心與普通機床存在較大區別,主要表現在夾具的選擇和安裝要求方面。在夾具的選擇上,數控加工中心要求盡可能使用通用的夾具,這樣可以便于程序對刀頭的控制,而普通機床對夾具就沒有這方面的要求。由于數控加工中心加工零件由程序控制,這就要求所用夾具要一次安裝完成,對于那些無法一次完成加工的零件,為保證加工要求,可以采用專用的夾具。
夾具的選取、應用以及設計方面,要考慮如下基本準則:
1)在夾具的選擇上,盡量選取標準化、通用化的夾具,如可調整夾具、組合夾具等,一般情況下,要盡量避免使用專用的夾具。高精度孔類零件加工時,如不能一次裝夾完成,需使用專用夾具來完成整個加工過程。這就對專用夾具的設計精度提出了更高的要求,因為其精度會直接影響加工零件的尺度精度,故應高度重視專業夾具的設計工作。在夾具加工過程中,對于定位方法、熱處理材料選擇與安排必須進行嚴格控制。加工完成后的夾具,要測試夾具的制造精度是否合格,如合格再進行批量生產;
2)薄壁零件應合理選擇夾緊位置和夾緊方法。薄壁零件在加工過程中容易發生夾緊變形,零件加工質量會受到影響。對于這樣的部分,應放置于支持肋骨或底部位置,對其做應力分析,通過力學分析軟件分析零件的應力,看是否滿足設計要求;
3)夾緊零件要遵循快速、方便的原則,夾緊過程中盡量使用氣動液壓裝置,以減少數控機床的停機時間;
4)零件的待加工部位要露于外部,這樣可以避免裝夾的工件對刀具的移動和切削加工產生影響。工件裝夾時,設計人員和工作人員要在現場,確認夾緊方案是否正確。在這一過程中,要盡可能保證夾緊是安全、方便、可靠的,并確認操作者了解設計人員的意圖。
3合理選擇零件坐標系,確定刀具對刀點和換刀點
所謂對刀點是指刀具相對零件運動的起始點,零件加工過程中對刀點的選擇至關重要。在確定對刀點的時候,首先應該明確機床坐標系與零件坐標系的對應關系。我們可以選擇內坐標和外坐標中的某一點作為對刀點,內外坐標是相對零件本身來說的,內坐標是指零件坐標系,外坐標是指零件以外的坐標系,無論選取哪種方法來確定對刀點,該對刀點必須與零件的定位基準有尺寸上的關系。
對零件加工精度要求不高時,對機床的對刀精度要求自然也就不高,這時把零件上或機床夾具上的某一面作為對刀面,在對刀面上選取某一點來作為對刀點。對刀點應選擇在方便進行對刀的地方,選用相對坐標的數控機床時,對刀點可以選在零件的孔的中心上;選用絕對坐標的數控機床時,對刀點可以選在機床坐標系的原點上,也可以選在零件的孔的中心上。加工高精度零件的時候,對刀點就必須選在零件的設計基準或工藝基準上。對于高精度孔系類零件,則要求選用孔的中心作為對刀點。
另外,對于繁雜零件的加工,在加工過程中往往需要進行換刀操作,這時還需要設置換刀點。換刀點的選擇不同于對刀點,為防止換刀時碰傷零件,換刀點應選在零件的外部。
本文是對筆者在實際工作中的一點體會和經驗的總結,在綜合分析相關技術的基礎上對數控加工中心在零件加工中的應用進行了深入細致的研究,由于本人水平和能力有限,肯定存在一些缺點和不足,對于文中出現的缺點和不足,歡迎廣大學者批評指正。
參考文獻