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数控加工中心范文1
【关键词】加工中心;内螺纹加工;铣螺纹
数控机床由于其生产效率及加工精度高、加工质量稳定可靠,在机械制造领域中的应用越来越广泛。数控加工中心加工工序集中、柔性好、适合加工形状复杂、加工精度要求高的零件,但是螺纹加工的问题如果解决不好,就会影响加工效率和被加工零件的加工精度,螺纹加工分为外螺纹加工和内螺纹加工。加工中心上加工内螺纹一般有两种方法:攻丝和铣螺纹。
一、攻丝
采用丝锥加工内螺纹是最常用的加工方法,它主要适用于直径较小(D
二、铣螺纹
当我们遇到螺纹的大径较大时,采用丝锥的加工方法会比较困难。制造较大的丝锥成本会很高,丝锥在攻丝时需要的切削力矩也较大,这样丝杠要承受很大的力矩,会降低机床的使用寿命,刀具在部件中断裂的风险也会增加。随着数控加工技术的发展,三轴联动数控加工系统的出现,使螺纹的数控铣削得以实现。螺纹铣削加工与传统螺纹加工方式相比,在加工精度、加工效率方面具有极大优势,且加工时不受螺纹结构和螺纹旋向的限制。此外,螺纹铣刀的耐用度是丝锥的十多倍甚至数十倍,而且在数控铣削螺纹过程中,对螺纹直径尺寸的调整极为方便,这是采用丝锥、板牙难以做到的。如果螺纹铣刀断裂,也会很容易的取出。(1)螺纹铣削的原理和优(缺)点。原理:使用G02/G03进行圆弧插补,同时Z轴走一个螺距P的量,从而实现螺旋线走刀,铣出螺纹。优点:螺纹铣削可用于加硬度较高的材料;不受螺纹结构(外螺纹/内螺纹)和旋向(左旋/右旋)的限制;同一螺距的螺纹铣刀可加工不同直径的螺纹;不会产生连续长切屑,避免切屑缠在孔内并折断刀具,采用很高的切削速度,较小的切削力获得较高的表面质量;通过改变刀补值来控制螺纹直径尺寸,能高精度地加工深螺纹,大螺纹,大螺距螺纹;相对攻丝来说对机床的功率要求较小。缺点:首先,它需要使用3轴联动的数控机床;其次,它只能加工3倍径左右深度的螺纹;再次,单个的螺纹铣刀比丝锥昂贵,尽管在批量加工中它的成本比丝锥更低。(2)螺纹铣刀的分类及用途。第一,整体式螺纹铣刀,外形很像是圆柱立铣刀与螺纹丝锥的结合体,加工中的螺旋升程靠机床实现。该刀具既可加工右旋螺纹,也可加工左旋螺纹,但不适用于较大螺距螺纹的加工。第二,机夹螺纹铣刀,特点是刀片易于制造,经济性好。因此,该刀具常用于加工铝合金材料。第三,焊接式螺纹铣刀,用于加工深孔或者特殊工件,把螺纹铣刀刀头焊于另一工具之上的DIY式螺纹铣刀。
通过上述简单的介绍我们了解了在加工中心上内螺纹的加工方法,了解了螺纹加工的新动向。随着科技的不断发展和进步,肯定会有更多的新技术、新方法出现。我们要努力学习这些新的技术,为我国的制造业做一份自己的贡献,尽快的缩小我们与西方的差距,使我国尽快的成为制造强国、制造大国。
参 考 文 献
数控加工中心范文2
关键词:数控加工;中心主轴;热误差
热性能是精密卧式数控加工中心工作稳定性和可靠性的重要影响因素,而主轴是卧式数控机床加工精度控制的主要部位。这是因为内部轴承在高速运转时会形成大量热而造成主轴容易出现变形,进而降低加工精度。当前,随着精密制造技术及自动化技术的大量应用,数控机床也逐渐朝向精密化、高速度、智能化、高精度方向发展。而机床热变形引发的误差已成为精密机床的主要误差源之一。因此,加强有关卧式数控加工中心主轴热误差问题的研究,对于改善数控机床加工精度具有重要的现实意义。
1 卧式数控加工中心主轴热误差测量与数据分析
1.1 主轴热误差测量方法
依据主轴热误差综合特征描述矩阵,可构建由多通道数据采集模块、温度传感器、位移传感器、热成像仪和测量数据同步显示模块组成的热误差测量系统。实际检测中,可选用接触与非接触组合方法对加工中心主轴温度场进行测量。先使用红外热成像仪采用非接触方法测量主轴,同时使用PT100铂温度传感器采用接触式方法测量主轴温度场。试验选用五点法对主轴热误差进行检测,五点法就是在X和Y方向分开布设两个位移传感器对各自方向上的热倾斜和热漂移进行测量,另外在Z方向上布设一个位移传感器对轴向伸长进行测量。
测试过程中,主轴应依照设定速度进行旋转,利用数据采集软件的监控模块对热变形及温度场状况进行实时监测[1]。
1.2 主轴有效测温点设定
数控机床温度场不同部位的温升会对机床热变形产生不同程度的影响,而通常会存在一些其温升变化会明显影响机床热误差的点,此类点称为热误差敏感点。测温点设定时,可采用相关系数法,整体考虑Z热伸长及Y向热漂移,由各测温点类别中挑选出对热位移影响最明显的主要测温点作为此类别的代表点,并将其用于随后的热误差补偿建模。
1.3 主轴热误差数据分析
在高低转速切换与阶梯转速切换两类试验工作条件下,即使温度测点数据综合走向存在差异,但其随主轴转速的变化趋势确实类似的:在主轴旋转时间增加、转速增加的时候,温度会同时升高;而在主轴旋转时间减少、转速降低时,温度会同时下降;且在某一转速条件下,温升会达到某一极限值,在该值状态下,其随主轴旋转保持均衡温度场状态。
试验过程中同时测试了速度切换所引发的主轴热变形。在主轴温度场保持恒定后的一段时间内,主轴变形将进入高限值,切换至下一转速,以采集特定转速下的最大热变形和最高温升。根据阶梯转速切换试验数据,同类试验工作条件下,热误差具有一致的变化趋势,数据可重复,表明加工中心主轴具有稳定的热特性规律。
2 卧式数控加工中心主轴热误差控制措施
2.1 控制温升
热源是引发机床热变形的关键因素,调整热源以降低主轴温升,或采用平衡温度场的方法减少变形,是确保机床热态精度良好的重要举措。具体操作时,可使用恒温冷却机对将流经主轴箱或主轴轴承的油进行冷却处理,以降低主轴轴承的温升;或采用水内冷却或空气循环冷却的方法,在主轴轴承外环或主轴箱内设置换热冷却环套,使冷却介质循环进入冷却套内,以实现冷却主轴部件的功能[2]。
2.2 机床改造
对机床进行设计改造,以尽可能降低机床对温度的敏感性,优化设计热态结构,是改善数控机床加工精密型的重要措施。热态结构优化设计是指在某热源条件下,以参数优化和形状优化为着力点,找寻科学有效的刚度分布和温度分布,对机床机构的热位移进行控制,确保运转精度。在设计主轴时,应综合考虑油路布设、尺寸参数、结构类型、热源设置等因素,对大件实施优化设计以降低热变形。此外,应对机床关键发热体的导热率进行改进,选用比金属导体具有更高导热率的材料以将热源处的热量传递到其他部位,实现温度场均衡。
2.3 误差补偿
作为改善机床加工精度的一种重要手段,热误差补偿相比温度控制和结构优化具有更高的经济性和稳定性。误差补偿的关键是构建一个能对误差预测的数学模型,在数控加工时通过该模型预测误差,以完成实时补偿。热误差补偿通常包含预先标定误差补偿和主动误差补偿两部分。依据企业实际状况,采用温控技术对主轴热特性进行改善,可在不改变动静态性能的基础上更好的提升机床热态精度。可采用的方法有:
(1)当主轴单元温度场分布与温度梯度不一致时会导致主轴系统热不对称,由此可造成轴承发生偏斜。主轴设计应做好对称性设计,也就是热对称和结构对称。
(2)因制造或结构设计等导致主轴单元内部热源难以进行快速冷却时,可选用冷源法对机床内部重要热源热量进行吸收,如利用强制油冷,将螺旋冷却油槽附设在主轴外周,使用前后轴承改造形成专用冷却回路等方法来改善主轴散热条件。同时可配合使用热源法对残余热误差进行校正,以实现综合监控温度的目的[3]。
(3)降低主轴发热量,可将接触式密封替换为非接触式迷宫密封气封,以控制系统内部热源数量,将钢珠轴承替换为陶瓷球轴承、使用同步电机代替异步电机、将脂替换为油-气、调整轴承预紧力等来减小轴承发热强度。
(4)对热位移实施热补偿,可对轴承热温升状况进行检测,对部分温度不高部件实施强制升温,以产生热对称,改善主轴热特性。
3 结语
主轴热误差的控制水平将直接影响卧式数控加工中心的运行质量和安全性,因此,相关技术与研究人员应加强有关卧式数控加工中心主轴热误差问题的研究,总结卧式数控加工中心主轴热误差来源及关键控制技术措施,以逐步提升加工中心主轴工作精度。
参考文献:
[1]仇健,刘启伟,刘春时,马晓波,林剑峰.卧式加工中心主轴温度场预测与热误差分布[J].制造技术与机床,2012,05(35):57-58.
[2]陈松,王永青.数控机床热误差测点优化模型预测与实时补偿的研究[J].组合机床与自动化加工技术,2013,06(10):61-62.
数控加工中心范文3
关键词 CAXA制造工程师;数控加工;程序代码
中图分类号TG5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)90-0179-02
0引言
随着社会的不断发展和进步,CAD/CAM软件在数控加工中应用越来越来广泛,如:企业、学校、技能竞赛等,也是现代技术发展的一种趋势。CAXA制造工程师主要是针对数控铣床和加工中心的应用,操作人员通过CAXA制造工程师软件绘制二维平面和三维曲面造型设计,然后通过软件生成刀具轨迹和生成G代码,并且可以进行实体仿真模拟。
1 CAD/CAM数控技术
CAD即由计算机软件帮助工程设计人员进行设计,主要应用于机械、电子、航天航空、建筑、汽车等产品的造型设计、结构分析、有限元分析、工艺规程设计等环节。借助CAD技术对产品的设计,可以帮助设计人员缩短设计周期,增强产品设计的整体效果,提高设计效率,节省人力物力。
CAM是将计算机软件应用于制造生产过程的模拟和分析。数控机床的特征是由操作人员通过编辑程序代码指令来控制机床的过程。从而在数控机床的基础上发展了一系列的数控机床,包括称为“加工中心”的多功能机床,能从刀库中自动换刀和自动转换等。
2 CAXA制造工程师在数控加工中心中的应用过程
CAXA制造工程师在数控加工中心中的应用过程一般分为以下几个步骤。
2.1准备工作
在准备阶段就是要完成加工环境中所需的工作,首先根据图纸要求,制定合理的零件加工工艺,在软件中完成数控机床参数设置、刀具设置、后置处理设置等参数设置。
2.2绘制零件模型
利用CAXA制造工程师软件中的工具栏提供的各种直线、圆弧、矩形、椭圆公式曲线等平面功能绘制二维平面图和利用拉伸增料、拉伸除料、放样、导动、倒角等实体功能绘制三维立体图,也可以用三维曲线、曲面等功能表达工件形状,进行三维实体数据的建模。在对零件实体造型过程中也可以将二维平面图中的相关线利用曲线投影功能引入到CAXA三维实体建模中,实现CAD二维平面图和三维立体图的数据共享和准确交换,提高绘制图形的效率,生成满足数控加工中心机床应用的二维数据建模,并实现复杂零件的三维实体造型建模。零件模型如图1所示。
2.3生成刀具轮廓轨迹
根据零件的形状特点和工艺规程设计,可以灵活的运用CAXA制造工程师中提供的平面区域粗加工、平面轮廓精加工、轮廓线精加工、等高线粗加工、参数线精加工、倒圆角加工等加工方法,通过选择轮廓加工方法,修改加工方法中的数据参数把零件的加工路线尽量缩短,提高加工效率。刀具轨迹如图2所示。
2.4实体仿真
根据零件的用途和加工部位的特点,编程人员可根据实际需要,选择CAM加工方法,生成刀具路径轨迹,为了检验刀具与工件是否干涉,检验刀具轨迹是否满足要求,确保工件表面不会发生过切,可利用实体仿真功能实现与验证。实体仿真如图3、图4所示。
2.5生成G代码
当实体仿真验证结束后,即可选择该轮廓的刀具轨迹经后置处理根据数控加工中心机床系统的不同、操作者要求不同或需要的格式不同等特点进行参数修改,修改后可以进行保存设置,最终生成合适数控加工系统的代码指令程序。
程序G代码生成后,机床系统会根据加工轨迹功能中的各项加工参数自动进行刀具半径补偿、加工精度调整和计算加工工步的加工时间,这样便于操作和大批量生产加工管理。
2.6程序传输和机床加工
生成的G代码可根据传输软件如:CAXADNC、华中数控通讯软件等传输给机床,传输方式有两种:一种是固定传输,另一种是在线加工即边传边加工。固定传输主要是指程序短且内存小,将程序一次性传输到机床中,程序将保存在机床中。在线加工主要是指程序长且内存大,机床内存容纳不下这个程序,所以就需要在线加工。
总之,利用CAXA制造工程师在数控加工中的应用,利用CAXA制造工程师对零件进行加工,刀具路径是否合理、刀具轨迹是否正确、程序代码生成是否合适等都可以一次性设置到位,具有操作方便、编程形象直观、减少加工工时、避免程序错误、提高零件加工精度、提高生产效率等特点。
参考文献
数控加工中心范文4
关键词:模块化;机械设计;数控加工中心;应用
引言:随着我国经济发展水平的日益提高,我国数控加工技术得到了突飞猛进的发展,在对数控加工技术进行分析时,模块化机械设计是必不可少的。根据系统功能的不同,在进行设计时可以分解成若干个模块。而通过对不同的模块进行组合后,可以产生不同规格和品种的产品,这也是模块化设计的主要内容。
在对机械产品进行设计制造时,需要与成组技术和计算机技术等相关技术进行必要的结合,然后对同一功能的单元进行有效的设计,从而可以设计出可互换且性能不同的模块。这样一来,就可以形成不同规格的产品,利于产品的重新生产和应用。这也对机械设计的发展及其创新有着非常好的促进作用。
本文就对模块化的设计的相关问题进行分析,然后对模块的划分以及模块化的技术的应用进行了相关的阐述,然后对模块化机械设计在数控加工中心的应用体会及发展趋势进行必要的分析。
1.模块化的概念分析
模块化设计需要考虑很多的问题,首先其要保证设计的灵活性,要重视管理与制造的便利性,从而能够更为有效地控制设计制造过程,避免出现混乱。另外,在设计时还要考虑模块系列的扩展及变型产品的辐射。正因为如此,在设计过程中一定要对结构要素和功能要素加以考虑。用科学合理的方式来划分具体内容,被划分的模块要具有完整性和独立性的特点,这样才更加有利于模块借口的分离和联接,想要做到这一点,就要有效控制模块的数量,确保模块结构的规范性让所有模块之间的联系更加简单、稳定、
值得一提的是,在进行模块化设计时,一定要重视模块的组合,要重视相同模块的互换以及不同功能模块的组合等,这些内容往往体现在接口上,因此人们对模块的规范化和标准化提出更高的要求。
在模块化设计过程中,要先对设计的产品进行分析,拟定出产品的系列频谱,然后通过对产品的结构和功能进行分析,确定重要的参数,然后对产品的模块进行更为合理的划分,使模块的结构更为有效
2.模块化设计技术在数控加工中心的应用体会及发展趋势
基于我国数控加工技术的发展以及模块化设计的日益完善,对模块化设计技术在数控加工中心的应用进行分析,可以更好地明白模块化设计的重要内容和发展趋势,从而为我国数控技术的发展提供有利的依据同时也可以进一步完善模块化设计技术。
2.1.模块化设计技术在数控加工中心的应用体会
2.1.1.数控立式车床模块的划分
在对模块划分时,一定要充分考虑车床的模块化要求和结构形式,要对独立的功能单元进行分析并将其作为模块来让分解功能单元更为独立,形成更为有效的搭配和拼组形式,让整个操作过程更加简便和多变,进而为车床生产提供更为有效的支持。不仅如此,还要让部件模块形成一个更为完整的整体,保证装配质量。此外,还要进一步促进部件不同性能及用途的更好发挥,让功能更加细化。这样一来,就可以让整个组合方式更为灵活。值得一提的是,在对模块进行划分时,一定要对机床大件的模块化设计进行足够的重视,要有效规划大件的结合要素,从而让分离和联接更为简易、高效。另外,在对模块设计时还要留有空间,为新技术的引入打下基础。
2.1.2.车床的模块划分
分解总功能,其功能与实现功能的模块具有一定的对应关系。如通过单一模
块促使某一功能的实现;多个模块共同促使某一功能的实现;某一个模块促使多
个功能的实现;其分别为一一对应关系、单对多的关系、多对单的关系。
依据模块与功能的映射关系,对数控立式车床的结构型式及特点进行考虑,通过模块划分原则的运用,可对通用的模块进行划分。其可分为监测模块、辅助模块、支承模块、执行模块以及传动模块,同时还能够继续进行细化和分解。分析同一功能的模块,其结构与用途存在着差异而,而相同接口结构模块的形成,
在结构模块的组合过程中,可以促使不同性能与用途的数控立式车床产品的设计
和制造。
2.2.模块化设计技术在数控加工中心的应用的发展趋势
通过上述分析可以知道,模块化设计技术在数控加工中心的应用的发展趋势
会朝着规格化、通用化、标准化程度发展,未来在对模块化进行设计时,要更为重视产品的规格,要让整个设计生产更为统一,形成一个统一的标准,从而使生产更为高效。更进一步来讲,整个设计生产更为统一可以使模块的互换变得更为可能,其机械化设计与制造水平也会得到进一步提高。
另外,模块化设计技术在数控加工中心的应用会更加重视简便化,这样就可以让部件模块形成一个更为完整的整体,保证装配质量,让功能更加细化。这样一来,就可以让整个组合方式更为灵活,让分离和联接更为简易、高效。此外,未来的模块化发展过程中,产品的精度和性能也会朝着更为稳定的方向发展,这样就可以让生产成本得以降低,提升生产的效益和效率。
结论:总之,在对模块化产品进行设计应用时,一定要重视对产品的精度和性能的提升,让产品更为精细,让其性能更加稳定,这样就可以让产品生产更为低廉,使机械产品的结构更为简单。另外,当产品的设计规格更为标准化和通用化时,可以更好地提升模块的互换性能,进而让机械化设计和数控车床生产水平得到很好地提高。
参考文献:
[1] 张丽,林世婷.基于模块化技术的袋装机设计方案评价系统[J].中国制造业信息化,2007(19).
数控加工中心范文5
关键词:项目教学;数控加工中心;高技能人才
一直以来,各职业院校对高技能人才的培养做出了各种努力,其目标就是如何提高学生的全面能力,如何使专业技能训练更迫近企业需求,最终能实现学生的零距离上岗。我院数控专业其中有一方向主要以培养数控加工中心高技能人才。这个方向对于中级工阶段主要是培养学生的机床操作基础,包括认识数控加工中心的各部分结构,掌握数控加工中心的操作和铣床上加工工件的类型,并能用数控加工中心加工零件;对于高级工或技师阶段,还要求他们能够在生产中从事多工种、多岗位的复杂劳动、解决生产操作难题,具有一定分析问题和解决问题的思想和方法的能力。以往的数控加工中心高技能人才教学中首先是教师先讲解,再演示,然后请一到两位中等水平同学操作一遍,接着教师指出其操作过程中存在的问题。教师再演示,最后才让所有学生去做一遍。采用这种教学方法,虽然学生能做出合格的工件,但如果换了个工件,很多同学往往无从下手。这就暴露了高技能人才教学过程中学生缺乏独立思考,解决和分析问题的能力。为此,我院在数控加工中心高技能人才教学过程中运用项目教学法,有效地提高了数控加工中心高技能人才培养中的缺陷。
一、项目教学法在数控加工中心教学中的必要性
数控产品生产具有订单随机性,制造过程复杂,技术含量高,生产过程动态多变。因此要求数控加工中心高技能人才具有较高的综合能力,特别是现场制造中分析问题和解决问题的能力,以便适应现代企业的生产。项目教学法,是以学生为主体,完成教师要求的项目,学习过程中学生主动参与项目,教师只提供学习情境,如学习确实有一定困难时,只引导与提供思路,而不给出具体实施办法,并在最后对学生完成的项目做一定评价。在教学过程中,学生不再被动灌输知识,而是通过完成项目,来学习知识。通过项目的研究和实施使学生能更好、更快地掌握所学知识,学习的积极性和主动性大大提高。学生的动手能力、思辨能力、探究能力、创新能力和社会能力的同时得到增强。因此,项目教学法是一种以现代企业的职业行为为目标,强调对学生综合能力作全面培养的一种教学方式。是职校学生就业实现零距离上岗的一条很好的学习途径。因此在数控加工中心高技能人才教学中运用项目教学法很有必要。
二、数控加工中心高技能人才培养中教师和学生的地位
1.学生主体地位作用。在项目教学中,学生不再是知识的被动接受者,而是自觉地参加到教学过程中,从项目的接受,资料的收集,计划的制定,项目的实施,问题的分析和解决,需要自己的独立思考和独立工作,而后再小组讨论拿出解决方案。在项目教学中,每一个学生都是项目参与的一份子,既需要独立工作的能力,也需要团队协作的意识,同时也需要学生具备不怕挫折、勇于表达的积极精神。2.教师的引导作用。在项目教学法中,教师的作用是起组织、咨询和总结性评价作用。在项目准备阶段,教师要向学生提供需要解决的项目内容,指导学生寻求解决问题的方法,他主要是学生学习的指导者。在项目实施阶段,教师主要是营造学习氛围、创设学习情景,组织和引导教学过程,当学生在完成任务的过程中碰到困难时,他就给予的帮助,提供一定思路。在项目评价阶段,教师评价学生在项目教学中的独立探究的能力与小组合作的精神,他主要是学生学习的评价者。
三、数控加工中心高技能人才教学中项目教学法的步骤
1.运用项目教学法进行数控加工中心教学按以下几个步骤进行:①给出任务,收集信息。由老师任务,要求学生根据零件图由数控加工中心来加工一零件。在这个阶段学生根据项目任务收集相关的信息。②制定项目计划。各小组学生根据收集的信息,制定出工作计划包括:加工工艺、程序编制,零件加工等。③实施项目计划。学生根据计划完成程序编辑和零件加工等工作,并作好有关文字记录。④检查分析。检查零件加工工艺、程序编辑、零件加工是否合格。⑤评价总结。各小组展示作品、评介各个方案的优劣并总结。2.我院数控加工中心实操项目教学法的实施。在数控加工中心实训教学中,根据不同的课题,实施项目教学法,下面以加工一平面凸轮单件为例介绍项目教学法在数控加工中心实训中的实施过程。(1)任务。首先给出项目任务,根据要求设计平面凸轮。要求:零件加工工艺合理,程序编写准确,各项尺寸参数达标。(2)分组。将全班学生按三人一组,即每台机床上3人,分成若干个小组,在分组时要注意以下几个方面,分组时应注意各个学生的特点,特别是选择人员时应注意理论和实操技能均衡,同时各组选出一名组长,负责整个小组的分工协作。(3)各组收集信息。各组分工收集有关的信息。零件图纸,工件加工数量,数控加工中心实操设备的型号系统,包括仿真软件,具体的数控加工中心操作系统Fanuc,工件加工需要使用的材料,刀具、量具以及它们的规格。及各种参考资料如编程书籍、切削手册等工具书,计算器,演算纸等。(4)各组讨论、决策、制定计划。各组根据项目任务和收集的信息资料,充分发挥各组员的能力,拟出几套方案(具体思路可按照数控编程的),加工工艺方案。再根据实际加工时可能会遇到的问题,数控编程的基本原则,进行筛选,讨论后确定一个最佳方案。然后各组选出代表发言,用工序卡,图片等方式阐述。小组所制定的设计加工工艺和操作。重点突出,采用什么工艺方案,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。然后要求各组互相就对方的计划提出问题,分析,比较。最后确定最终方案,列出计划及实施方案。主要是操作流程,填写工序卡。(5)各组分工实施各自方案。在实操阶段,通过已确定的工艺流程,根据图纸设计、程序设计、首件试切削、尺寸精度的校验等顺序分步实施。对在加工过程中遇到的问题,各组记录现象,讨论、分析、并解决。如果问题发生后,无法解决,看清苦是否普遍,如果普遍的话,则老师组织各组将此问题作为其中一个小项目,经过讨论,分析得到最终解决方案完成计划,如果是个别问题,老师现场解决,并作为一个小课题在全班讨论分析。(6)检查分析。主要检查加工工艺,程序编辑,零件加工三个方面。加工工艺检查的内容主要包括,加工的顺序,轮廓,槽体和螺纹三个部分,选择的材料,刀具(立铣刀,钻头,丝攻)量具类型,规格,零件的尺寸形位公差分析是否准确;程序编辑主要检查指令的应用是否符合要求,零件加工则包括程序输入后模拟仿真运行是否可以检查出输入错误的地方,试加工时,对刀是否正确,加工是尺寸精度、形位公差、表面粗糙度是否达标。工件批量生产时,如何减少对刀次数,同时,有否考虑刀具在切削过程中的磨损问题。(7)评价反馈总结。评价反馈是对整个项目实施过程进行评价,指出不足,提出意见的过程,这个评价不单单是课题完成后的总体评价,应在整个课题进行中适时的点评,特别是在个别组进行加工时,老师巡回指导,对即时发生的问题或者其他如零件的编程加工甚至是操作手法等做一定的规范、特别,应参考企业管理标准5S的做法,对学生进行规范,从而帮助他们养成良好的生产劳动习惯,为更好与企业生产环境相接轨,做好充分的准备,并在最后将所有问题集中起来,做出总结,让学生能够较全面的去适应各种可能发生的问题,并提出相关或类似问题的解决,让学生在课后进行思考,从而巩固课题学习的效果。
四、项目教学法产生的效果
通过项目式教学法在我校数控专业实训教学上的开展,逐渐收到良好的教学效果。使学生对自己应该完成的内容很清楚,并能够比较感兴趣的完成。学生动手能力加强,技能水平提高了,掌握知识与企业的需求接近,受到企业的欢迎。在取得成绩的同时,也出现了一些问题;例如课堂纪律难于管理,对时间安排不够合理,教学进度难以把握。但这项工作我们还将继续下去,争取总结出更多的经验,完善适合高技能人才培养的教学方法。
作者:杨俊 单位:湖州市技师学院
参考文献:
[1]蒋庆荣.以项目教学法促进学生自主学习的探索与实践[J].珠海城市职业技术学院学报,2006
[2]幼其.实施项目教学深化教学改革[J].中等职业教育,2003
[3]邱学华.邱学华与尝试教学法[M].北京:中国青年出版社,2001
数控加工中心范文6
关键词 零件制造;数控;加工
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)67-0095-02
0引言
孔类零件具有加工结构灵活多样、重量轻、易于加工制造等特点,在装备制造领域得到了普遍应用,尤其是在电子通信设备和重型设备中,我们都可以发现孔类零件的存在。电子设备中的座体、汽车中的发动机、变速器以及机床的座体等很多部件都是孔类零件。由于孔类零件的这些特点,使得数控加工技术很快的应用到零件的加工中。近年来,许多科研机构、高校、企业大多都购买了数控加工中心,在设备层面上,确保企业的发展和产品的升级换代。
在装备制造领域所指的孔类零件,一般是在零件上有一系列的孔,这些孔的相对位置都有一定的要求,我们把这系类孔的综合称之为孔类零件。高精度孔类零件是指对孔的精度和位置都有较高要求的零件,一般来说,孔的精度要达到6级以上,位置误差要小于0.5mm。孔类零件按照其孔的相对位置可以分为交叉孔零件、平行孔零件和同轴孔零件等。
由于高精度孔类零件对孔的精度和相对位置都有较高的要求,因此在孔类零件的加工过程中,要精确控制零件的加工精度和加工工艺路线。为了使数控加工中心发挥其最大作用,在零件的加工过程中,对刀具、夹具和切削量的选择都有较高的要求。
本文结合孔状零件的特点,从零件制造技术出发,综合运用数控加工技术,对数控加工中心加工高精度孔类零件的相关技术进行了分析和总结,以为相关人员提供技术参考。
1 合理进行工艺设计
工艺设计人员首先要对零件的结构形状进行充分的了解,根据零件的尺寸和技术要求进行全面细致的分析和整理,之后再对零件进行加工工艺设计,设计完成后要进行复查,复查无误后方可入库归档。
工艺过程的安排,要根据零件表面和孔系的要求合理安排设备。对于加工精度要求不高的部分,可由普通机床来完成,对于加工精度要求较高的部分,可由数控机床来完成,这样可以提高机床设备的利用率,避免资源的浪费。
在满足零件加工精度的前提下,合理确定机床刀具在加工过程中的运动方向和轨迹是工艺路线设计的主要内容。在工艺路线制定的时候,要充分考虑各种因素对运动方向和轨迹的影响,使影响降到最低。例如在对零件进行铣削加工时,会产生顺向铣削和逆向铣削,这样就会对零件表面质量产生影响。在设计工艺路线时,应尽可能缩短零件的加工路线,减少刀具的空转时间。
在零件加工过程中,孔系的加工精度关系到整个零件的加工质量。根据孔系加工精度要求的不同,可以采用不同的方法进行加工,这一过程应综合考虑生产规模及生产条件。在实际加工中,要避免零件加工过程中进给的停顿,否则会对铣削力造成影响,影响零件加工精度。
2 确定零件的安装方法和合理选择夹具
零件安装方面,数控加工中心与普通机床存在较大区别,主要表现在夹具的选择和安装要求方面。在夹具的选择上,数控加工中心要求尽可能使用通用的夹具,这样可以便于程序对刀头的控制,而普通机床对夹具就没有这方面的要求。由于数控加工中心加工零件由程序控制,这就要求所用夹具要一次安装完成,对于那些无法一次完成加工的零件,为保证加工要求,可以采用专用的夹具。
夹具的选取、应用以及设计方面,要考虑如下基本准则:
1)在夹具的选择上,尽量选取标准化、通用化的夹具,如可调整夹具、组合夹具等,一般情况下,要尽量避免使用专用的夹具。高精度孔类零件加工时,如不能一次装夹完成,需使用专用夹具来完成整个加工过程。这就对专用夹具的设计精度提出了更高的要求,因为其精度会直接影响加工零件的尺度精度,故应高度重视专业夹具的设计工作。在夹具加工过程中,对于定位方法、热处理材料选择与安排必须进行严格控制。加工完成后的夹具,要测试夹具的制造精度是否合格,如合格再进行批量生产;
2)薄壁零件应合理选择夹紧位置和夹紧方法。薄壁零件在加工过程中容易发生夹紧变形,零件加工质量会受到影响。对于这样的部分,应放置于支持肋骨或底部位置,对其做应力分析,通过力学分析软件分析零件的应力,看是否满足设计要求;
3)夹紧零件要遵循快速、方便的原则,夹紧过程中尽量使用气动液压装置,以减少数控机床的停机时间;
4)零件的待加工部位要露于外部,这样可以避免装夹的工件对刀具的移动和切削加工产生影响。工件装夹时,设计人员和工作人员要在现场,确认夹紧方案是否正确。在这一过程中,要尽可能保证夹紧是安全、方便、可靠的,并确认操作者了解设计人员的意图。
3合理选择零件坐标系,确定刀具对刀点和换刀点
所谓对刀点是指刀具相对零件运动的起始点,零件加工过程中对刀点的选择至关重要。在确定对刀点的时候,首先应该明确机床坐标系与零件坐标系的对应关系。我们可以选择内坐标和外坐标中的某一点作为对刀点,内外坐标是相对零件本身来说的,内坐标是指零件坐标系,外坐标是指零件以外的坐标系,无论选取哪种方法来确定对刀点,该对刀点必须与零件的定位基准有尺寸上的关系。
对零件加工精度要求不高时,对机床的对刀精度要求自然也就不高,这时把零件上或机床夹具上的某一面作为对刀面,在对刀面上选取某一点来作为对刀点。对刀点应选择在方便进行对刀的地方,选用相对坐标的数控机床时,对刀点可以选在零件的孔的中心上;选用绝对坐标的数控机床时,对刀点可以选在机床坐标系的原点上,也可以选在零件的孔的中心上。加工高精度零件的时候,对刀点就必须选在零件的设计基准或工艺基准上。对于高精度孔系类零件,则要求选用孔的中心作为对刀点。
另外,对于繁杂零件的加工,在加工过程中往往需要进行换刀操作,这时还需要设置换刀点。换刀点的选择不同于对刀点,为防止换刀时碰伤零件,换刀点应选在零件的外部。
本文是对笔者在实际工作中的一点体会和经验的总结,在综合分析相关技术的基础上对数控加工中心在零件加工中的应用进行了深入细致的研究,由于本人水平和能力有限,肯定存在一些缺点和不足,对于文中出现的缺点和不足,欢迎广大学者批评指正。
参考文献