數控加工設備范例6篇

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數控加工設備

數控加工設備范文1

關鍵詞 工學結合 汽車發動機支架 齒輪室蓋

中圖分類號:G451 文獻標識碼:A

1 背景

作為青年教師,筆者積極響應學院的號召,為了鍛煉和提高自身的教學水平及道德素質,到學院數控實訓中心進行實踐鍛煉。經過這些天的工作,筆者對相關企業的運行模式,企業對人才的需求有更深刻的了解,對于學院以后人才培養問題以及人才培養方向有了更清楚的認識。在這次的工作經歷中,不但鍛煉了專業技能,同時也培養了理論聯系實際的能力,提高了分析問題和解決問題的能力。另外,最重要的是培養了與其他同事團結合作、共同探討、共同前進的精神。

根據校企合作協議,由良昌科技有限公司牽頭,委托機電技術系設計或校企強強聯合攻關開發新產品,互相學習,共同提高。今年主要的加工業務是江鈴模具廠提供汽車發動機支架、齒輪室蓋的零件圖紙和毛坯,由學院機電技術系數控實訓中心負責加工。

2 實踐鍛煉內容

根據校企合作協議,如遇技術難題等,模具廠提供必要的技術指導,由江鈴模具廠的工程技術人員的牽頭,我們實訓中心教師配合下解決。在外協加工汽車發動機支架、齒輪室蓋零件的過程中,產品毛坯為鑄件,零件結構比較復雜,工藝比較繁瑣。

我們數控實訓中心主要加工任務,一是加工汽車發動機支架,其工藝有矩形型腔的挖槽、垂直側面的銑削和八個定位孔的鉆孔;二是加工齒輪室蓋,其工藝有型腔的銑削、定位孔的鉆孔和絲錐攻絲。

3 實踐體會與提高

(1)自身的教學理念的突破。筆者發現在實踐的過程中,自身的理論知識和實際加工需求存在的距離,特別是在數控加工工藝和數控設備維修方面存在很大差異。筆者對數控加工和數控設備維修的教學理念上有了更深的認識。通過到數控實訓中心加工實踐,與江鈴模具廠的工程技術人員的工作上的合作,自身的實踐工作能力得到了訓練和提升。

(2)自身工作能力的突破。通過這次實踐,筆者了解江鈴模具廠的生產實際,也帶著很多教學工作中的問題,向有豐富實踐經驗的工程技術人員請教,提高了自身的實踐操作水平和理論知識應用新技術、新工藝、新方法的能力,掌握了汽車發動機支架和齒輪室蓋生產工藝和新的技術信息。

(3)提高了專業實踐技能。通過實踐鍛煉學習,增強了筆者對理論知識的理解,也學習到了江鈴模具廠各方面的知識和技能,充分了解了該企業各方面的操作流程,也使自身理論教學的針對性、應用性和實踐性大大增強,同時也提高了自身的實踐開發能力和指導學生解決難題的能力。在外協加工期間我們也遇到很多問題,但是在校企雙方的努力下問題還是得以順利解決。

例如,在外協加工齒輪室蓋中,其中的4-M10的攻絲工藝是加工的難點。由于實踐加工中,加工中心攻絲的時候絲錐容易斷,為此我們報廢了許多零件,造成了不小的損失。為了解決問題,江鈴模具廠的工程技術人員和我們實訓教師進行了技術討論,在討論中,我們學校的蔡群老師和江鈴模具廠的王云霄科長有比較大的分歧。蔡群老師認為鉆孔、攻絲都在加工中心的話可以減少工裝次數,提高產品精度和生產效率,解決絲錐容易斷的方法為購買刀具性能更好的絲錐和優化攻絲時的加工參數,降低絲錐折斷率。王云霄科長則認為將鉆孔工藝和絲錐攻絲分開最好,將 8.5鉆孔的工藝還是留在了加工中心這塊,攻絲工藝放到了金工車間,用單臂鉆床進行4-M10的攻絲,這樣就能較好地解決絲錐在加工時的容易斷的問題。王科長的解決辦法雖然較好地解決了絲錐這段問題,但是由于攻絲工序放到單臂鉆床進行,為此攻絲還專門制造夾具,這樣工裝成本增加了,工序也增加了,生產效率也降低了。經過校企雙方較長時間的討論,最終還是采取了王云霄科長的辦法。雖然工序麻煩了,但是產品因絲錐折斷而報廢的問題卻很好地解決了。

實踐加工期間,筆者的數控機床操作水平日益熟練,對數控加工工藝的認識越來越深刻,但是收獲最大的就是自身的數控設備維修水平日益提高。由于在外協加工過程中,由于產品量較大,設備負擔較重,數控機床的損耗很大,所以數控設備故障時有發生。每次數控機床出現設備故障問題,就會由江鈴模具廠的工程技術人員的牽頭,我們實訓中心教師配合下解決設備故障。這樣不僅保證加工任務的順利完成,也讓筆者在處理設備故障期間學到了很多數控設備維修的知識。

例如,主軸旋轉時發熱、主軸工作時噪聲大、刀具不能松開、刀庫轉動不到位、氣缸不能動作、滾珠絲杠螺母副螺距誤差過大或反想間隙過大等等一系列數控設備故障問題,這些問題以前只是在書本中看到過,但是在實踐加工時出現時感覺無從下手。到后來,在江鈴模具廠的工程技術人員指導下,這些數控設備故障都能自己解決,筆者自身的設備維修能力顯著提高。

(4)對工學結合下的教學模式有了新的認識。這次深入數控實訓中心實踐,不僅體驗了企業工作的艱辛,更重要的是發現了教學內容和實際工作需求的脫節,為機電技術系課程教學內容的改革,重構工學結合下的職業教育課程體系,建構以工作過程為導向的符合職業能力形成規律的高職教育新模式奠定了良好的基礎。

4 結束語

在與江鈴模具廠工作人員的共同研究探討下,本人的專業知識有很大提高,能將數控專業很多理論知識融入到實踐工作中去,對自身的實踐專業水平的信心也大大提高,更進一步激發了自己對專業的興趣,并能夠結合生產實際,在專業領域進行更深入的學習,為今后的發展打下良好的基礎。

參考文獻

數控加工設備范文2

關鍵詞:取能線圈;氣隙磁阻;在線監測;電池管理策略

中圖分類號:P258 文獻標識碼:A

引言

高壓架空輸電線路在線監測中一些需要監測的重要狀態量(如導線溫度以及導線接頭溫度等數據采集單元)安裝在高壓側,采集裝置電子電路的電源獲取是監測系統實用化必須解決的一個關鍵問題。一些學者和開發人員提出了多種供電方式,如利用太陽能加上銼電池來供電、激光供電、微波供電、利用特制TA 在線取能等,其中利用特制的TA 在線取能給高壓側電子電路供電,由于高壓側電子電路及光電器件功耗極少,不會對電網的電能質量產生影響,其本身即可認為是一臺隔離設備,是最具有發展前景的供電方式,但是此供電方式也存在一些需要解決的問題,包括:(1)如何在一次側電流I,較大的變化范圍內(l%一120% I),電源部分能夠給電子線路部分提供穩定的電壓,這是目前急需解決的問題。(2) 取能方式的穩定性問題。(3) 取能鐵心線圈的飽和問題。針對這些問題,本文提出一種應用于高壓測量系統中的電源解決方案, 在取能線圈上采取增加氣隙、引入氣隙磁組的方法,避免了取能鐵心線圈在一次側電流較大時的飽和問題,使得后端電路明顯簡化,提高了可靠性。并且在在線取能電源中增加了鏗離子電池組,使得其供電更加可靠,在一天24h 內沒有任何死區,使得該電源模塊得到了廣泛的應用。

1 在線感應取能電源系統的工作原理

在線感應取能電源系統的基本框圖如圖1 所示。

圖1 在線感應限能電源系統的基本框圖

由于一次側電流變化范圍較大,在正常的電流變化60 ~ 1OOO A 范圍內,特制的TA 直接從一次側感應出交流電壓,經過前端沖擊保護電路、整流濾波電路后輸出6 ~ 75 V 直流電,為后端系統提供足夠的能量。當一次側電流較小,感應出的電能不能滿足后端采集系統的需要時, 運用電池組供電管理來滿足這種需求;當一次側電流較大, 感應出的電能大大超過后端采集系統的需要時,可通過電壓取樣和保護電路來保證后端采集系統的安全運行,通過電池組充電管理來給銼離子電池組充電儲能,以便在感應取電電能不足時使用。當一次側發生短路故障時暫態電流可能達到數十千安,會在感應線圈中產生沖擊電流,但在經過前端沖擊保護電路以及后續電路的多重保護后,完全可以將輸人到D C/D C模塊的電壓值嵌位到允許電壓75V 以內,保護了后端電子電路的安全。

2 特制TA 的結構參數設計

比較各種磁性材料的應用場合和各種性能指標,最終我們選擇了日本生產的硅鋼片H,這種材料初始磁導率高,能夠盡量降低啟動電流;飽和磁感應強度值大, 能夠保證鐵心在一次側電流較大的情況下不飽和;損耗小,提高了鐵心能量傳遞的效率。符合在線取能的基本要求。

選擇通過增加鐵心氣隙來減小整個磁路的磁阻和選擇高性能的鐵心材料后,在滿足后端電路所需功率的前提下盡量使得鐵心體積和重量減小。所選定的硅鋼片鐵心內徑d =55 mm , 外徑D =95 mm , 高度h=20 mm ,飽和磁感應強度B=1.85 T ,則平均磁路長度π,若鐵心氣隙長度取,則增加氣隙后的鐵心等效相對磁導率,磁導率大大降低。此時,使鐵心飽和的勵磁電流值,電流有效值為1016 A ,表明采用這種結構后,導線電流在1016A 以內鐵心都不會飽和。而110 kV 架空線電流一般不會超過1000 A,這就避免了采用復雜的磁通控制電路,使后端電路設計大大簡化。

實際上,為了便于固定氣隙,我們在2 個C 形鐵心中間墊了2 片厚度為0.5mm的非磁性材料,由于其相對磁導率約為1,故其效果與空氣隙相同,如圖2 所示。

圖2 取能鐵心實物圖

在空載情況下,當導線電流有效值I=4OA時,為使二次側線圈感應出有效值為9V 電壓,則有:

(1)

式中,為二次側電壓,f 為電流頻,N為二次側線圈匣數,B為磁感應強度幅值,S為鐵心的有效截面積,為鐵心盈片系數,為真空磁導率。整理得: (2)

在鐵心結構和氣隙長度己定的情況下,式(2) 約等·號右邊為常數,將設計值代人, 得: (匝)

由于110 kV 架空線路的電流有效值一般不會超過1000A,所以二次側感應電流最大值約為.選用鋼心漆包線,載流密度按照8A/m m,計算,播用截面積為 0.08337 5 耐的導線,對應的直徑為0.326 mm,考慮一定的裕度,最終選擇銅心直徑為0.45mm 的導線。

3 試驗結果和分析

3 .1 試臉平臺搭建

試驗平臺如圖3 所示,調壓器翰人端接220 V/50 H交流電,通過升流器提升電流大小,通過調節調壓器可以改變升流器二次側翰出的電流,為了方便觀察通過取能線圈的線路電流的大小,用高精度的TA 來監測模擬的線路電流。

圈3 試驗平臺示意圖

這個實驗平臺最大能提供2000A 的電流, 但當電流較大時,其持續的時間不能過長。

3 . 2 側試結果與分析

首先要考慮啟動電流時要有足夠的功率,實驗表明,取能線圈的輸出功率與負載有關,當I為43A 左右時,取能線圈翰出功率的最值出現在負載左右,功率可達122 mW,如圖4.

圈4 取能線圈輸出功率與負載曲線圖

取能線圈輸出電壓U與線路電流I擬和曲線圖如圖5 所示。

由圖5 可見,線路電流I與取能線圈的輸出電壓有效值之間有很好的線性關系。實驗時,用示波器側量取能線圈的二次側輸出電壓波形,當I=1000A時,波形未出現畸變,說明鐵心仍然沒有飽和,證明了鐵心氣隙設計的正確性。

圈5 取能找圈輸出電壓與線路電流擬和曲線圖

取能線圈輸出功率與線路電流I擬和曲線圖如圖6 所示。由圖6 可見,線路電流I與取能線圈二次側輸出功率的關系近似為一條拋物線。

圈6 取能線圈輸出功率與線路電流擬和曲線圈

當I=4OA 時,取能線圈的空載電壓有效值U=9.4V ,接近設計值9V。而當I=1000A 時,空載電壓可達332.4V (峰值),因此需嚴防取能線圈開路。當負載電阻R時,啟動電流(U>9V,P>200mW)大概為60A,可通過增加鐵心截面積的方法降低啟動電流,這樣便會增加鐵心的體積和重量,要綜合考慮后確定啟動電流的大小;在低于啟動電流的情況下,利用銼離子電池組向系統供電,監測每個銼電池的電壓以及進行剩余電量的統計;當正在給系統供電的銼電池電量降到總容量15 %或電壓值低于一定閥值后,由主控CPU 控制切換到下一塊銼電池給系統供電,采用安時法計算剩余電量,每隔一段時間可以對銼電池滿放滿充進行維護,同時進行電量校準,當一次側電流大于400A 時,控制器把充電開關打開給銼電池充電,根據銼電池剩余電量和電壓的不同分別進行涓流充電、恒流充電、恒壓充電,直到充電電流小于0.01C (C為電池容量)為止。

此外,充一放電控制器還在硬件上實現過流保護和過壓保護功能,在軟件上設定了最低放電電壓和最高充電電壓,防止過充和過放,實現對鏗電池的多重保護。

4 結束語

針對現有取能電源在鐵心設計上存在的一些問題,通過設計一種特種TA,合理選擇氣隙長度以及導線參數,使得在一次側電流正常的范圍內該TA 工作在不飽和區;在該電源模塊輔以充放電管理后,使得該電源模塊工作時沒有死區。

由于該電源解決方案是采用了懸浮電位,與一次電流大小有關,而與電壓等級無關,所以該電源模塊可以用在110kV 以上電壓等級輸電線路在線監測設備中,具有廣泛的應用前景。

參考文獻

數控加工設備范文3

【關鍵詞】職業教育 數控加工 實訓教學場所

一、傳統數控加工實訓教學場所設計的不足

(一)學生觀看不到演示操作的具體過程

數控加工類實訓具有較高的技能水平要求,對學生人身安全、設備安全等各方面要求比較多,故大多數教師采用教師理論講解—學生觀看操作—學生動手實踐—教師指導講解之類的項目化教學方法。由于學校教學無法達到工廠中師徒一對一的模式,教師演示的時候,學生圍在設備周邊,不利于安全的保障,且站在后面的大多數學生也無法觀看到演示操作的具體過程,教學效果不盡如人意。

(二)不利于收集教學資源

數控加工類的實訓課由于技能過程的重復性對時間、資金等方面要求較高,不可能對同一個訓練項目重復多次訓練。傳統的實訓教學又不能對以往的教學過程進行錄制與保存,所謂的糾錯只能在項目教學的實施過程中當場完成。多年教學之后,能讓后期學生借鑒的教學實際影像內容很不完善。

二、初級改革方案設計

2010年,我校建設新實訓基地,針對之前數控加工類實訓的傳統教學場所存在的不足,我校提出了建設多媒體輔助教學島的方案。

(一)基礎設施

方案中的基礎設施有3個攝像頭、2臺投影儀、1臺電視機。在實訓場所選擇一臺數控加工設備確定為教學機,在設備自身密閉加工區域的內側安裝2個攝像頭,再在數控操作面板前安裝1個攝像頭。這3個攝像頭分別監控加工區域內部和數控操作面板的加工及操作過程。教學島前方由2臺投影儀與1臺電視機通過視頻分配器由教師控制,分別顯示3個攝像頭采集的視頻信息,同時利用電視機與投影儀不同的表現效果選擇展示的主次。3路視頻信息可以通過配備監控設備或計算機進行控制和保存。

(二)實訓班級分配

由于班容量相對數控加工實訓設備較多,可以考慮將班級分成數控車工與數控銑工或加工中心兩大組,分別進行數控加工的技能實訓,以保證每臺機床上不多于3名學生。這樣不僅能保證學生的實踐操作時間,還能更有效地安排每個學生的工作任務,同時還能保證學生更安全地進行實訓。

三、簡易升級方案

(一)攝像頭配備云臺

如果資金許可,可考慮為加工區域內的攝像頭配備云臺,這樣可隨時調整觀察的角度和方位,以便于觀察。

(二)教學島計算機與數控加工設備聯網

聯網后,教師可在教學過程中將設計的數控程序直接上傳到數控加工設備的數控系統中,從而驗證程序的正確與否。設計的過程可以由教師進行,也可以由學生代表根據教師備課的安排來進行。

四、綜合型改革方案設計

隨著職業教育的大力發展,很多公司都針對職業院校的數控加工實訓開發了大量的軟件,其中有一類基于網絡的“數字化實訓工廠”方案。該方案將實訓場所的所有數控設備通過有線或無線網絡技術連接在一起,并規劃有場地的監控、設備狀態的監控、數據傳輸、教學資料整理等多個模塊。

我校在規劃新實訓基地建設時,確定了數字化實訓工廠的建設,同時將數控加工實訓場地的教學島概念與其進行整合,提出了綜合性方案。

(一)整合監控資源

利用數字化實訓工廠的監控系統,再加裝所需數控加工設備內部的攝像頭。教學過程中的觀察點較多,甚至可以達到多臺數控設備作為教學機使用。監控系統本身就帶有錄像保存功能,每節課上完都可以將教學過程的資料備份。數字化實訓工廠方案中可視化項目的觸摸屏,大大提升了教學過程的便利性。

(二)整合網絡資源

利用數字化實訓工廠的網絡系統和體驗中心的計算機資料,所有的計算機與數控設備都可以進行通訊、傳輸。學生編程的上機操作可以在體驗中心內的計算機上完成,并傳輸到指定的數控加工設備中,大大提高了教學的效率。

單機實訓過程中,計算機可另配并單獨與數控加工設備連接,也可以選擇像技能大賽那樣的單機運行模式,學生在設備邊完成實訓課項目的完整操作內容。

(三)整合配件管理

數控加工實訓中學生不僅要學會操作機床進行加工,還要學會例如刀具選用、量具選用、夾具選用與制作等一系列配件的選擇與管理。利用數字化實訓工廠的庫房管理模塊,可以在實訓安排的前期環節上,針對這些方面的內容讓學生親身體驗,以豐富他們的經驗。

(四)整合多元化評價體系

利用網絡資源和教學資源管理、學生成長過程管理,每個實訓項目完成后師生之間、生生之間,包括學生自己都可以對項目的最終結果進行評判,在不斷地積累經驗中提高自身的技能水平。個別實訓項目中空閑的學生還可以對以前班級實訓同學的作品進行研究,以增加自己的工作經驗。

五、使用過程中的注意點

數控加工實訓教學場所重新設計改造后,實訓教學的過程也在逐步發生變化。教師在教學過程中不斷總結提高,實訓的教學效果進一步得到保證。實際教學過程中使用整個系統時有三個方面需要注意:

第一,安裝在加工區域內部的攝像頭要注意保護和保持清潔。由于加工環境下使用切削液等因素,加工區域內應選用防水防爆型的攝像頭,不用的時候盡量將其轉向加工位置的后方。日常機床保養時要清潔攝像頭及鏡頭,不得使用擦機床的布去擦拭鏡頭前的防爆玻璃,以免弄臟鏡頭。

第二,教學過程設計時,每個學生要有具體的任務,多人一組時分工要明確。

第三,加強實訓基地的6S管理,保證學生的人身安全和設備安全。設施設備要安排專人專管。

六、反思

教學資源處于數字化實訓工廠的平臺當中,將其并入學校校園網也是一個可實施的工程。這樣相關專業的學生在學校的任何一個校園網終端都可以對實訓項目進行預習、復習等學習任務。

由于班級分散進行實訓,為不加重學生學業負擔和家長的支出,學生應該在完成實訓項目并取得職業技能鑒定后交換一次實訓的設備,了解另一類設備的操作基礎。

數控加工實訓教學場所的硬件建設是一個相對容易實施的項目,如何用好這些資源,開發出更能挖掘硬件和軟件利用率的設計方案,是現代職業教育要研究的內容。各校對數控加工實訓的教學投入較大,作為職業教育的實施部門,各校的相關系部都應該群策群力,努力研究如何使這些投入獲得更大的效益。

【參考文獻】

[1]羅平爾.數控車工實訓教學改革的探索與實踐[J].常熟理工學院學報(教育科學),2011(12)

數控加工設備范文4

【關鍵詞】數控加工;機床;質量

中圖分類號:TP27文獻標識碼:A文章編號:1006-0278(2012)02-116-01

數控技術是一門先進的加工技術,它在復雜、高精度零件加工方面有著獨特的優勢,因而被廣泛應用到電子工業、航空航天、高端設備制造等領域。數控加工對產品質量有著很高的要求,而機床、刀柄、刀具等機械設備以及數控編程、機床操作者等主觀因素都可能會影響到數控加工的質量。也就是說,加工過程中的每一點誤差都會影響加工零件的精密程度。

一、 機床的選用上

雖然在數控機床的操作流程、設備維護等有了嚴格而具體的規定,但是,由于機器自身的磨損而帶來精度損失是在所難免的。為了減少產品質量誤差、保證設備的加工精度,我們必須嚴格按照設備檢測與維修標準對設備進行檢測。同時,還應對設備的使用進行嚴格地區分。因為粗加工設備追求的速度和效率,而精加工設備追求的是加工的精確度,粗加工可能給設備帶來嚴重的損害,因而應將使用時間較長、精度較差的設備作為粗加工設備,將精度高的新設備作為精加工設備。這種明確的分工、合理的搭配既可以保證產品的質量,又可以降低加工成本,還有利于價格昂貴機床設備。

二、 刀柄和刀具的選擇和使用

(一)刀柄的選擇

除了機床之外,刀柄、刀具對數控加工質量也有著重要的影響。在旋轉刀具數控加工中,夾頭與主軸的質量至關重要。BT刀柄與HSK刀柄是企業數控加工中使用最多刀柄。前者與機床主軸接口的錐柄錐度是7:24,因而這種刀柄只能用于低速加工,如果刀柄的旋轉速度過高,可能會在離心力的作用下產生較大的錐面配合間隙,從而影響到產品質量。在機床加工中,如果轉速超過1.5萬轉每分時就應使用HSK刀桿進行定位。①

刀柄與刀具的聯結是確定刀具質量的重要指標,包含加工時的平衡質量、跳動精度等,通常要求徑向跳動精度小于0.003毫米。刀具、刀柄以及主軸的重量往往也是越少越好,因為這樣可以產生良好的切割效果。常用的刀柄主要是液壓刀柄、側固式刀柄等。液壓刀柄采用的是刀具夾緊系統,可以將徑向跳動誤差控制在3%em之下。由于刀柄內部有較高的液壓,刀柄被夾緊是會產生較大的結構阻尼,這樣可以大大減少刀具的震動。側固式刀柄有著安全性高、使用方便、操作簡單等特點,因而在機床加工中也有著廣泛的應用。

(二)刀具的選擇和使用

當前在企業機床加工中,使用最為廣泛刀具的是硬質合金刀,它逐步代替了絲錐、鉆頭等通用刀具。同樣,硬質合金也在刀具材料中占據了主導地位。在數控加工中,應根據實際情況選擇刀具。②例如,在粗加工中應采用大直徑的牛鼻刀,以實現多排屑的目的;半精加工中可采用高轉速的鑲片立銑刀,實現走刀快的目的;精加工中應使用硬質合金刀桿與球頭鏡面刀片,以確保加工零件的精準度。由此可見,在數控機床加工中應當高度重視刀具的選擇和使用。

三、 數控編程和機床操作環節

數控加工技術是一門與機械制造、計算機技術相關的綜合性技術,因而數控機床是一種技術含量很高的機電一體化設備。數控加工的質量不僅與機床、刀柄、刀具等硬件設施有著密切的聯系,同時也和操作人員的技術水平、計算機編程技術等密切相關。

(一)在數控編程環節上

程序是數控機床的操作系統,它控制著機床的操作步驟,決定著機床的零件加工質量和效率。只有全面了解機床的性能以及具體的操作程序,并在此基礎上掌握編程的相關知識,才能使用好數控機床。

編程是數控機床操作的一項基本工作,只有按照產品圖樣的要求科學地進行計算機編程,才能使數控機床安全高效的運行,從而加工出高質量、高精度的產品。數控程序的編制的一般流程有分析零件圖樣和定制工藝方案、數學處理、編寫程序、程序校檢、修改。在程序設計完成之后,應讓部門技術主管進行審核,然后填寫加工程序單,繪制加工圖紙。在具體的操作過程中應對數控加工程序進行優化。在數控程序編制過程中,應注意零件數字化模型、加工方案確定、加工參數選擇、刀具軌跡生成、后置處理等關鍵環節,確保加工程序不出現問題。③例如,在加工方案的確定上,應充分考慮產品質量要求和具體情況制定加工方案,確定是用放射加工還是用投影加工。

(二)在機床操作者方面

數控機床的操作者是人,因而操作人員的技術水平、熟練程度等對加工質量有著明顯的影響。④在具體的操作中,加工人員應對刀柄、刀具、機床、切削參數等信息有著準確的了解,對操作程序、技術的使用方式等有著熟練的掌握。此外,操作人員的職業道德素質、責任心、敬業程度等也對數控加工產生著重要的影響。

綜上所述,影響數控加工質量的因素是多方面的,既有機床、刀具等客觀因素,又有程序編制、操作人員素質等主觀因素。因而,只有控制好機床操作的每一個環節,對操作過程進行全面優化,才能確保數控加工的質量。

注釋:

①霍蘇萍,解金榜.數控加工的工藝與編程優化[J].煤礦機械,2005(9).

②許廣芳.關于數控加工中的若干問題[J].機械管理開發,2008,23(3).

數控加工設備范文5

關鍵詞:航空數控加工機床 技術 發展方向 探討

在航空制造業中,先進的數控加工技術轉變了飛機設計理念,使零件設計趨向于復雜化、整體化。同時,也對數控機床提出了新的挑戰,要求高精度、高效、環保、智能化等。因此,掌握其發展方向與關鍵技術顯得尤為重要。

一、航空數控加工機床發展的關鍵技術

1、高精度、高效難加工材料機床技術

在現代航空中,對飛機的性能要求也越來越高。因此,在飛機設計的結構選材中,其主要材料應具有突出的優勢,即耐高溫、比強度高、抗腐蝕性好。如高溫合金、鈦合金等。其中,鈦合金最為主要。如美國F-22 軍用飛機,其鈦合金所占比值達到41%,是此飛機材料使用比值最高的。而在波音-777中,鈦結構約占11%,據估算,每架波音-777飛機中鈦結構材料與零件約采用12~13t。鈦合金等材料特性致使其切削加工性能不高,因此,將其稱作難加工材料,其加工效率低,相對切削加工性為0.05~0.4。因而,若想使難加工材料的加工更高精度、高效,不但依靠進步的刀具技術,還向數控設備提出了更高的要求。

2、直接驅動技術

在高速加工設備的生產應用中,除了得益于計算機技術的飛速發展外,還有直接驅動技術的完善與成熟。直接驅動技術即執行元件與驅動元件間無傳動環節,為驅動元件直接帶動執行元件。其應用典型為直線電機、電主軸等。因無傳動環節,極大地改善了傳動鏈中磨損、噪聲、間隙、低速度等問題,提高了機床的剛性、精度及運動速度?,F階段,不少專業制造商對直驅產品開展專業化生產,并配有專業的研發、生產及維修隊伍。此外,現代機床設計過程中,直接驅動技術不但大量應用與高速加工設備中,還開始應用到某些難加工材料機床中,由于直接驅動技術的不斷完善,特別是關鍵技術方面的突破進展,如使用壽命及工作溫度等,在今后的數控機床中,直接驅動技術將取代原有的傳動技術。

3、開放式數控系統

因數控設備的數字化與智能化生產要求,開放式數控仍是今后數控系統的發展趨勢。其特點為功能可伸縮性、功能模塊互操作性與可替代性、軟硬件平臺可移植性。在開放式數控系統中,用戶可選配、擴展或更改功能模塊,從而滿足各種應用需求。其典型數控系統代表為SINUMERIK 與SIEMENS 系例,提供了數控機床網絡化、智能化與集成化的技術平臺。

4、自動化臥式加工設備技術

在航空制造中,其整體結構件的材料利用率不高,約為10%,且切削加工量大。在立式加工設備中進行零件加工時,在零件上會出現大量切屑,切屑熱量則會傳遞到零件中導致零件變形;其次,因切屑堆積于加工部位容易導致切屑進入二次切削,易導致質量事故。而在臥式加工過程中,工件加工是在豎直平面內,在重力作用下將切屑迅速排放,從而防止切屑進行二次切削,這樣,使刀具的使用壽命得以延長,零件表面加工質量及切削效率得以提高,因而,在整體結構件生產中,臥式加工有很大的優越性。

二、航空數控加工機床的發展方向

1、高精度數控機床

設計飛機結構件時,不僅應與其他零件裝配相協調,更應符合自身零件重量與結構尺寸精度等要求。在現代飛機制造中,為促使飛機整體性能的提高,飛機結構零件則趨向于高精度、大尺寸、多數量。因而,制造精確將為今后飛機制造的新熱點。對數控機床而言,在飛機結構件中進行精密加工將是一個挑戰,而航空制造業與機床制造業在加工精度的提高中,其關注焦點則為各種不確定要素,如環境溫度控制、結構特性與熱穩定性等。

2、高速加工機床

整體結構設計是提高飛機性能,減輕飛機重量的重要方法。在現代的飛機設計飛機過程中,有突出的特點:結構件數量多,結構復雜,尺寸大。如F-22 戰機,其機身的整體框毛坯尺寸就高達4000mm×2000mm。而其零件的材料使用率則只為2%~10%。所以,在飛機零件加工中,提高加工效率是亟待解決的。隨著刀具技術與計算機技術的飛速發展,具有高進給、高轉速的高速加工機床應用到航空加工領域中,這有利于改善零件加工精度與質量,提高生產效率,還解決了常規加工中難題,如鈦合金等加工問題。所以,高速加工數控機床仍是提高飛機整體零件高效性的主要裝備。

3、智能化

高精密加工的實現依賴于數控設備實時監控實時監控,同時,依據監控情況來自動調整或自動補償,以便達到零件精密加工的目的。加工過程對各因素的監控就需借助于智能技術,如故障的自診斷、零件的在線檢測及智能維護等。

4、環保

數控加工設備范文6

    平均無故障時間:平均無故障時間指的是可修復性較高產品,相鄰兩個故障期間工作時間的平均值,簡稱為“MTBF”,能夠較為準確的衡量出數控機床的可靠程度,具體數值一般體現在產品標準中。一般來說,國外數控加工設備的MTBF為5000h~22000h,這是國產數控系統所無法比擬的該項指標主要反映的數控機床的無故障參數。故障指的是數控機床無法實現規定功能,平均無故障工作時間能夠準確的反映出在無故障情況下數控機床正常工作周期,

    平均修復周期平均修復周期:指的是數控機床從發現故障到恢復到規定功能期間的時間周期,與上述評定指標正好相反,其計算的是數控機床故障停留時間參數,英文縮寫為“MTTR”。它包括確認系統故障發生的時間參數,數控機床維護時間、維護準備時間,維修團隊響應時間、設備重新投入使用時間等??梢?平均修復時間周期的參數大小不僅與產品本身設計參數相關聯,與設備的使用方式、維修水平、維護準備充足性也有一定聯系。

    數控機床可靠性的影響因素

    數控機床的可靠性并不是根據相關參數的運算推理得出的,而是產品本身所固有的特性,即便數控機床的可靠性可以通過零部件以及元器件的故障率參數加以評定,但是所得出的結論并不一定與數控機床真實運行狀態相符,其中存在著設計與實際制造的差距,在數控機床零部件制造以及裝配過程中避免不了會出現一定的誤差,此時數控加工設備的可靠性設計參數不再準確。此外,對于數控機床零部件以及元器件的故障率數據庫也存在著數據不足的缺陷,以現有的技術水平還不能夠制造出與可靠性設計的理論水平一致的產品。影響數控機床可靠性的因素可以歸結為數控機床的規定使用條件、數控機床規定使用時間,數控機床規定使用功能,數控機床各個組成部分的參數影響等等。

    提升數控機床可靠性的途徑

    1)正確體現數控機床的使用價值

    一件產品只有合理的加以利用才能夠真正的發揮效能,數控加工設備亦是如此,只有在使用,安裝過程中依照相關的執行標準才能夠維持其穩定性,數控機床可靠性的價值才能夠得以體現。不正確的參數設置、不完善的邏輯控制程序均能夠影響數控機床的使用性能,進而能夠影響數控機床的可靠性,因此正確合理的運用數控機床的系統,按照相關標準設定參數,并考慮到數控機床內部結構與參數之間的關系是提升數控機床可靠性的基本條件。

    2)注重數控機床控制系統和零部件的質量性

    數控機床的可靠性與PLC控制的自動化程度、伺服驅動裝置、配套功能部件、電氣元件、檢測元件的質量性具有密切的聯系。選擇功能全面,穩定性較高的數控機床控制系統是保證數控機床可靠性的基礎,目前市面上主流應用的PLC控制系統包括FANUC系統、西門子系統等,這些系統均由國外廠商設計完成,其控制功能較為完備,且自身的可維護性也較高。

    3)重視數控機床維修信息

    作為數控機床的使用者,應該及時將設備的運行狀態反應到數控機床的制造廠商,方便于產品設計單位對設備運行狀態的數據收集,進而也為數控機床的更新改造提供一定的數據支持。如數控機床每次出現故障,其中不僅包括外界環境的影響以及人為因素,也存在著產品本身的設計問題。因此,只有將數控機床的維修信息以及運行數據及時得以反饋,才能夠促使數控機床的功能更為完善,這也是提升數控機床可靠性的關鍵。

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