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数控车床范文1
关键词:加工系统;设计;立式数控车床
转向节是汽车上应用最重要的零件之一,其形状复杂并且受到的集中应力也是最大的,因此其部件结构要求具有较好的机械能。转向节加工质量会对车辆的安全性以及操作性造成呢个直接影响。汽车的数量在随着人们的需求量而不断的增加,因而转向节的生产要求也不断的攀升,其生产效率的提高是目前转向节生产的核心问题。由于结构复杂,转向节的加工有一定的难度,尤其在法兰端面以及杆部,尺寸以及位置精度难以把控。传统的生产方式都是采用卧式普通车床或者简易车床对法兰端面以及转向接待杆部进行加工,对简易车具进行设计,在尾座顶尖同车具之间通过尾座顶尖对转向节进行固定,通过车具对转向节进行拨动以此保证旋转。但是该种方式存在严重的缺陷,首先,工件不易加装;其次,由于配重较小导致车具无法有效提高钻速;设备在加工生产中效率地下也是无法避免的缺陷。由于受到传统工艺的限制,以及诸多因素的影响,不得不开发出一种新型的设备用以解决转向杆以及法兰端面的不足,立式数控车床应时而生。该设备在原有机床性能上,能够完美的进行转向节的加工。无需高强度的夹装劳动,可谓一举多得。
1 方案分析
1.1 整体式转向节特性分析
整体式转向节在形状上像羊角,具有复杂的结构;以锻件作为工件的毛坯,具有较大的加工余量,尤其在法兰盘根部的圆弧处;最后由于工件的特性决定了其质量较重,因此具有较大的转动惯量,定位加紧较为困难。
1.2 方案
在转向节的生产过程中,根据加紧要求以及工艺特性,其生产所用的专用立式机床在机构上采用了主轴偏置的结构,以传统的立式数控车床作为基础,加装了尾座顶尖结构,并根据转向节的结构特征设计出专用的加工车具,形成新型机床用于转向节的高效加工,同时在功能上仍然同通用数控车床相同。
1.3 工作的循环
主要的工作步骤和顺序为:安装工件,定位夹紧,数控滑台快移,X、Z轴联动,同时主轴旋转,完成外圆加工,数控滑台快退至原位,伺服刀架换刀,数控滑台快移,X、Z轴联动,完成工件外圆各槽的加工,数控滑台快退至原位,伺服刀架换刀,数控滑台快移,X、Z轴联动,完成工件各螺纹的加工,数控滑台退至原位,松卡,卸下工件,进入下一循环。
2 转向节专用立式数控车床部件设计
2.1 主轴箱设计
2.1.1 主轴箱结构设计
本机床为立式结构,主轴箱就是传统意义上的床身,其作用一是安装主轴及其传动系统,二是支撑立柱即在其上安装的纵横滑板和电动刀架。因此要求主轴箱具有据够的刚性,结构必须合理,长期使用不变形。
2.1.2 传动系统
确定传动比。首先需要保证数控立车的传动比在1:10且转速达到63r/min至1000r/min,那么其在转向节的加工过程中才能保证高效的同时仍然具有通用车床的功能。确定传动路线。在车床的使用中主要的传动路线如下:由伺服电机经减速箱至皮带轮,由皮带轮对主轴单元进行驱动,以此达到驱动主轴旋转目的。对主轴的结构进行分析,其结构采用了较为灵活的单元结构,在制造、维修以及安装上都极大的方便了用户。在单元结构的选择上主轴需要充分考虑到转向节加工的特殊性,以此保证主轴结构能够同该特殊件加工相适应。首先,在刚性要求上要予以满足,保证旋转精度的稳定、长久;其次,具有分油装置以及夹紧油缸。最后,能够实现快速切换专用车具、动力卡盘,实现数控立车通用和专用之间的切换。根据以上分析,主轴单元选用规格标准为50的车主轴,能够满足高精度、高刚度的要求。
2.2 进给系统的主要设计概述
2.2.1 纵向设计
进给传动系统中的纵向系统主要包括滑板以及滚珠丝杠传动装置。在其滚动导轨上设置有纵向的滑板,其能够沿着导轨进行纵向运行。该导轨的配置主要采用了滚珠滚动导轨,且为重型导轨,承载力较大,具有很强的刚性。伺服电机能够直接经过联轴对滚珠丝杠的螺母副进行驱动,从而使得滑板能够沿着导轨进行纵向运动。
2.2.2 横向设计
在系统中同滚珠丝杠之间发生作用主要依赖于横向滑板,横向滑板该系统主要通过横向滑板同滚珠丝杠的传动副发挥作用,横向滑板主要设置的位置为横向导轨,其能够沿着纵向导轨向横向导轨做横向运动。横向导轨主要采用了滚珠滚动型导轨,且导轨为重载型导轨,具有较大的承载力和刚性。同纵向导轨相同,其滚珠丝杠的螺母副可以直接受到伺服电机的驱动,从而使得滑板做横向运行。
2.3 工装夹具的设计
2.3.1 顶尖的设计
顶尖至机床用于回转、定位以及夹紧的重要部位,能够在加工过程中,对工件进行固定,顶尖的部件主要出于设备上部,如果工件位置正确,那么在油缸的作用下,顶尖会随着设备向下移动,令定检能够将工件上部的顶尖孔顶紧,用以对工件进行定位和夹紧。顶尖会随着主轴的旋转而旋转,这就是机床主运动。在该部件的设计中首先应当对夹紧力进行确定,将却东油缸规格予以确定,保证夹紧可靠;由于转向节的不平衡性特征,就要求顶尖具有足够刚性,保证长久稳定的回转精度。
2.3.2 车具设计
由于工件的形状较为特殊,因此异型性是转向节的重要的特性,由于结构问题,因而其工件具有不平衡的问题,这就为工件的加工带来了不小的困难,首先需要应用刚性差的定位顶尖孔,利用上顶尖孔和下顶尖孔将工件定位夹紧。上顶尖孔具有可移动性是由单独的移动部件构成,下顶尖孔则是固定于主轴之上。其次,由于转向节不具有规则加紧面,而顶尖的形状也各不相同,想要保证车具的通用性,必须使之具有相当的柔性。不平衡的工件使得车具必须设置成为能够调整的。最后,通过使用液压夹紧装置,并将编码器设置在主轴上,用以适应车床的螺纹功能,并子啊车具上加设夹紧油缸。
3 结束语
该机床在使用后,通过实践结果表情性能完全可以达到设计要求,并且在进行完善后开始小批量的予以生产,得到了使用者的一致好评。
参考文献
[1]董彦,郑子军,胡如夫.数控车床部件建模与动力学优化设计[J].煤矿机械,2007.
数控车床范文2
【关键词】卧式数控车床;装配;调试
现代工业领域的飞速发展,对零部件的加工要求越来越高,卧式数控车床作为零部件生产加工最重要、最常用的机械设备,为了有效保证加工精度符合标准要求,需要从多方面进行精度的控制。车床的装配是车床设备使用的最基础工作,装配的质量直接影响车床运行中稳定性和加工精确性。车床装配完毕的检测与调试是车床投入使用的准备工作,也是车床能否正常良好运行的保障。合理的装配工艺和严谨科学的调试,是减少车床运行故障,提高加工效率和加工精度的重要保障,也能够有效的减少车床维修的成本。卧式数控车床在装配的过程中,要充分考虑到车床装配的几何精度,同时要兼顾车床的加工精度。在此基础上,本文以卧式数控车床为研究对象,对车床在装配与调试过程中的关键点进行分析和探讨。
1、床头箱的装配工艺
床头箱在装配的过程中,最重要的就是要保证车床床身与床头箱之间的合研。床头箱的装配工艺要求主要有以下几点:第一,在自然状态下,床头箱与床身的结合面直接的缝隙要控制在合理范围内,用0.06塞尺进行检验,以不能塞入为宜;第二,采用涂色法对床头箱和床身的结合面进行检验,每平方英尺的研点要保证在6个以上(含6个);第三,要保证安装位置的准确性,在安装过程中要求底平面和凸块侧面能够与车床床身相接触;第四,在对主轴箱进行装配的过程中,主轴箱底面达到主轴轴线与床身导轨在垂直方向的平行度。在装配时可借助检验棒对装配质量进行测量,在夏季进行主轴箱装配时,右端可略高与左端,但是要保持在精度允许的范围之内。在冬季进行主轴箱装配式,右端可略低于左端,但是同样要保持在精度运行的范围之内。机械在装配检验时需要进行冷检和热检,特别是在热检的过程中,在受热的情况下主轴会发生膨胀,而前端的主轴的膨胀度要比后端轴承多,特别在冬季热膨胀的表现要更加明显。第五,要保证主轴轴线与床身导轨之间保持标准的平行度,需要使用到修刮凸块。车床在加工运行的过程中通常会有让刀的现象,这就需要在装配主轴是,在平面上要使检验棒右端向X方向略微倾斜,以保证零部件加工时外圆的加工精度。
2、床鞍的装配工艺
2.1 保证燕尾导轨与横向丝杠中心的平行度
在正式进行床鞍的装配前,要首先保持车床燕尾导轨与横向进给丝杠中心再垂直方向和水平方向上达到标准要求的平行度。具体方法在于:第一,对横滑板下平面进行刮研,注意在垂直方面上燕尾导轨与横向丝杠之间的平行度,以达到刮点要求为准;第二,利用角度平尺做辅助修刮燕尾导轨面,保证导轨两面的平行度符合标准;第三,横滑板燕尾导轨斜面按纵滑板燕尾导轨刮配。
2.2 修刮纵滑板下导轨面,同时保证几何精度
第一,测量下导轨与横向燕尾导轨之间的垂直精度,通常情况下为了保证在对工件进行加工的过程中,端面的车削为标准要求的凸形状,在对垂直度进行检验的过程中,会使车床床鞍在X向的角度略小与垂直的90°;第二,在刮研导轨面的过程中,要保证有足够的摩擦力,就需要严格控制接触点数。过少的接触点数会使接触面积过小,这样直接回造成比亚大,影响油膜的形成;过多的接触点数会增加摩擦力,也不易于油膜的形成。要根据实际的加工要求和日常工作的经验积累来控制合适的接触点数,一般来说偏少为宜。
2.3 纵滑板的配刮与调整
对纵滑板的内侧和外侧下压板进行配刮,保持合适的接触点,采取螺钉对对其进行调整并拧紧。纵滑板在推拉过程中没有阻滞,上抬时无间隙存在。为了保证安装精度,床鞍和各个结合面之间都要采取刮研的方式进行结合。需要注意的是接触面以均匀为宜,不宜过大或者过小。接触面过于光滑反而会造成导轨运动使产生爬行故障。
3、尾座和刀架部件的装配工艺
在度尾座进行安装的过程中,最重要的就是对尾座底板进行刮研,使其与车床床身导轨之间保持核算的接触底面。在对顶尖套筒进行锁紧后,测量套筒与床身导轨之间在垂直方向和水平方向上的平行度是否达标;测量尾座锥孔中心与床身导轨之间的平行度;尾座锥孔中心略高于主轴中心,高度允差为0.04mm。
在横滑板上安装斜滑板座,将方刀架在斜滑板上进行安装,横向进给丝杠带动横滑板的刀架做横向运动。装配过程中需要注意的是,横滑板在的横向移动与主轴轴线之间保持垂直的状态,斜滑板在移动运行的过程中,保持与主轴轴线之间的平行,平行度运行误差为0.04mm。
4、车床精度检查与调试
4.1 定位精度检查与调试
定位精度检查主要是指对机床在加工运行的过程中各个部件运动能够达到的精度效果。在做定位精度检查时,通常采用激光干涉仪对机床各个部件进行测量。如对滚珠丝杠的反向间隙的大小进行测量,直线运动定位精度的测量以及机械原点返回精度的测量。在进行误差补偿时需要对丝杠的螺母副进行调整同时配合参数调整来达到补偿的目的。
4.2 切削精度检查与调试
切削精度检查时对车床在切削加工的运行条件下对定位精度和几何精度的一种综合性检查和调试。采用大吃刀量切槽的方法进行负荷试验,以此来检测车床切削过程中的抗振性能和扭矩力检测。通过精车试验和螺纹试验等各种精度试验来检测车床的切削精度。
除了上述对卧式数控车床进行定位精度与切削精度的检测与调试外,对车床进行空运转试验也是很有必要的。逐渐将转速由低到高进行逐级调整,每种转数至少保持五分钟的运转时间。另外对于进给机构也要进行不同进给量的空运转试验,以坚持车床的运转系统是否顺畅,油泵运转是否正常。
参考文献
数控车床范文3
关键词:开放式数控系统;数控车床;上位机;下位机;现代制造业
中图分类号:TG519 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)08-0032-02
1 概述
数控车床是当今先进制造技术的主要组成部分,也是制造高精度、高质量、形状复杂的机械产品的必备设备。但是令人遗憾的是,传统数控车床系统随着现代制造业的快速发展,人机界面不灵活、功能不易扩展、兼容性差、系统封闭等问题日益凸现出来,尤其是封闭性问题大大阻碍了数控车床系统中采用先进的计算机技术,使得数控车床技术的发展受到了严重的阻碍。而在这种情况下,开放式数控系统的出现有效地解决了数控车床升级改造的问题,有效地解决了框架结构固定、控制系统专一与市场需求变化频繁之间的问题,也增强了控制系统的适应性和柔性,本文就开放式数控系统在数控车床改造中的应用进行探讨。
2 开放式数控系统的特点
开放式数控系统最大的特点就是“开放”,能够根据生产系统的要求来升级控制系统的相应软件或者硬件,同时将二者完全分开,构成网络化的制造环境,软件平台和定义接口都可以由用户自行定义,面向软件配置数控系统的结构,在开放式数控系统中不断地集成各种功能,按照加工过程的要求来提高数控车床的性能,并且还能够对控制系统的功能进行添加、删除、修改,用户还可以结合自己的实际需要来不断地增加新的控制功能。这样一来,开放式数控系统在数控车床改造中的应用,对于用户和机床制造商都是极为有利的,这也是机床控制技术的发展方向。开放式数控系统主要具有五大特点,分别是适应网络操作方式、平台无关性、模块化、可再次开发、标准化。
2.1 适应网络操作方式
开放式数控系统会考虑到工业生产领域的应用范围以及网络技术的迅速发展速率,信息交换的过程中通过通信来实现各相对独立的功能模块,以便有效地达到满足实时控制需要的要求。
2.2 平台无关性
开放式数控系统结构中能够实现各模块相互之间独立、无关联的效果,也能够有效地明确各模块接口协议,最终用户、机床厂、系统厂都能够根据自己生产的需要和市场的需要来开发出个性的模块。
2.3 模块化
开放式数控系统的构造是透明的和可移植的,采用分布式控制原则,具有模块化的特征。控制结构采用模块分级式、子系统式、系统式。
2.4 可再次开发
开放式数控系统允许用户在进行数控车床改造的过程中实现第二次开发,根据自己生产的需要和市场的需要来编辑、重构一个系统多种用途的作用。
2.5 标准化
开放式数控系统的“开放”不是毫无约束的开放,而是在一定条件下,一定约束规范的开发,因此,各类机床控制器的研发过程中应该用一个标准来进行约束。
3 开放式数控系统的应用――以T560_T开放式车床数控系统为例
数控车床范文4
我国从上世纪80年代对数控机床的初步认识,到现在各机械加工行业对数控机床大量需求,可以说是世界上制造和使用数控机床最多的国家,特别是中、小型数控机床用量很大。生产这种数控机床的企业巨增。但是我国生产的大部分数控机床加工精度比较差,维修率高,达不到加工高精度机械零件的要求。只好依赖进口机床。
从目前看数控机床控制系统除国外的一些知名品牌外,我国的广州数控和北京凯恩帝数控等公司开发的数控系统性能基本稳定可靠,控制精度也比较高。致使部分数控机床加工精度低、稳定性差、维修率高的主要原因是机床结构设计不合理,机床本身零件加工精度低,再加上装配工艺等因素造成的。与国外同类机床相比有较大差距。
数控车床占数控机床中的主要比例。φ360以下回转直径中小型数控车床使用数量最多。这类数控车床大多都采用变频电机无级调速直接驱动车床主轴进行切削加工的。要提高车床加工精度,除提高床身、床鞍、滚珠丝杠等部件的精度外,车床主轴部分是提高车床加工精度和使用寿命的关键部件。经过十多年对中、小型数控车床主轴结构的分析研究,设计出了一套比较理想的主轴结构,该主轴结构转速高,精度高,使用寿命长,装配简单,维修方便,防水性能好。
下面对该主轴结构及特点进行分析,主轴结构图如图1
(注:1.主轴 2.轴承垫 3.前法兰 4.车头箱体 5.角接触串联轴承对 6.轴承内垫 7. 轴承外垫8.角接触轴承 9.轴承调整垫 10 轴承压紧环 11. 锁紧螺母 12.轴承内垫 13 角接触背对背轴承对 14.后法兰 15.轴承垫 16.锁紧螺 17.编码器同步轮 18.主轴皮带轮)
一.主轴结构解析
在主轴前端采用一对角接触串联轴承(5)加一个单独角接触轴承(8),组成角接触轴承对。单独角触轴承通过锁紧螺母(11)锁住轴承。在主轴后端采用一对角接触背对背组合轴承。轴承由锁紧螺母(16)通过轴承垫(15)锁紧。这种五轴承支撑结构,因前端采用了一对串联角接触轴承,另加配一单独角接触轴承,具有高转速、高精度、高刚性特点。
二.主轴结构主要特点
1.在主轴(1)上设计有两道摔水槽。在前法兰(3)上加工有挡水槽,在法兰下部开有流水孔。一旦冷却液液从主轴与前法兰缝隙进入,由于主轴高速旋转,冷却液在离心力的作用下摔到前法兰挡水槽中,从下部流水孔排出。在轴承垫(2)上又设计了一道摔水槽,达到了二次防水之目的。在后轴承部分也设计有与前端相同防水结构。其防水结构效果甚佳,确保冷却液不能进入轴承而致轴承损坏。
2.主轴可作为一个部件除皮带轮(18)外,先装好整个轴承、轴承垫。并调整好轴承间隙,再整体装入车头箱体孔内,锁紧前法兰螺钉即可。在前端串联轴承之间有轴承内外环调整垫(6)(7),可事先在工装上通过研磨调整垫调整轴承(5)与(8)轴承间隙。轴承装在主轴上可将前后锁紧螺母紧到最紧,而不至于将轴承因为压的太紧而被损坏。排除了普通主轴结构中,通过调整主轴尾部锁紧螺母来直接调整主轴轴承间隙时因装配工人经验不足而造成主轴轴承过紧或过松的不良后果。当轴承用到一定时间,出现轴承磨损。还可以通过研磨轴承内垫(6),重新调整轴承间隙,以恢复主轴回转精度。
3.车头箱后端轴承孔是无台阶孔,当主轴运转产生热胀冷缩长度发生变化时,后轴承外环随之在轴承孔内微量移动,以保证主轴回转精度,增加轴承的使用寿命。
数控车床范文5
关键词:数控车床;钻孔刀夹;夹具设计;弹簧夹筒
中图分类号:TG519 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)12-0028-02
通常来说,在加工套类零件的过程中,车床上都会根据需求钻孔,而以往钻孔采用的一般方法都是将钻头直接套在尾座的套筒上或采用钻夹头、附加变径套等,这种传统的做法往往需要消耗很大的劳动强度,且生产效率不高。近几年,随着科技的发展,数控车床逐渐被应用到机械制造等多个领域中,但是大部分数控车床的尾座并不能自行控制运动,其钻孔、铰孔及扩孔等操作往往采用普通车床的方法。这样一来生产中、小批量的套类零件过程,不仅需要消耗很大的劳动强度,还会降低零件生产的效率,影响其质量。由此可见,数控车床的钻孔刀夹设计就显得尤为重要。
1 夹具的设计构思
目前,零件的加工一般都是在数控车床上进行,数控车床会根据所加工的零件的实际需求及其轮廓轨迹,并通过严谨科学的数据编程,实现对刀架动作的自动控制。对此,夹具的设计就相对简化了,即只要能设计制造出一种专用夹具,保证将钻头等刀具顺利安置在数控车床的刀
架上。
2 夹具结构设计方案
2.1 钻头等刀具的定位方案、定位元件和定位方法
在进行夹具设计时,需要事先按照钻头的尺寸、形状及其结构,制定严格的标准,保证零件生产的系统化和专业化。为了保证刀具在安装和使用的过程中更加的方便,通常会将直径较小的钻头(不大于16mm)设计成直柄,对于直径大于16mm的钻头一般设计成锥柄。其中直柄的钻头通常情况下的定位基准是外圆柱表面,而其定位元件一般也会选择定心夹紧装置。
2.2 钻头等刀具的夹紧方案、夹紧装置及夹紧方法
在确定钻头的轴线时,要充分分析钻头的作用和使用特点,保证钻头的轴线和需要加工的孔的旋转轴线一致。同时综合考虑数控机床的特点和其对夹具的需求,保证夹具的夹紧力强,刚性可靠,提高定位能力,保证精度,夹具的结构要尽可能的简化,以保证在进行安装及装卸时简单方便。实行过程中,为了能够适应不同尺寸规格的直柄钻头的夹具(刀夹)设计要求,可以选择普通铣床上的铣刀弹簧夹筒等已标准化的弹簧夹筒,利用弹簧夹筒所具有的弹性变形力实现钻头定心,提高钻头的夹紧力。
2.3 确定弹簧夹筒钻孔夹具结构
弹簧夹筒作为夹具中的主要构件,根据构造的需求和特点,通常情况下选择7∶24的内外圆锥表面作为弹簧夹筒的定位基准和定位元件。通过转动特定的螺钉可使相应的弹簧夹筒向右移动,促使弹簧夹筒的锥体部分在夹中圆锥表面的作用力下进行收缩,最后达到钻头的定心夹紧。在实际运用弹簧夹筒钻孔夹具时,通常是通过内圆锥表面完成钻头定心和夹紧的主要工作表面,因而选择钻头的时候,一定要选择耐磨性强的,表面粗糙度是Ra1.6μm。在使用弹簧夹筒的时候,可以适当地在内圆锥孔与内圆柱孔之间设置一个过渡孔,以避免当弹簧夹的筒刀柄槽经过防转销时夹具内的圆锥孔小端与圆锥小端相互干涉。在此,本文为经济型数控车床的刀具选择一种比较简单的四工位能实现自动换刀的设备。因而夹具的外形要设计成方形的。根据车床实际的中心高,内圆锥孔轴线到夹具底面基准表面的高度要设计为20mm,误差在0.005mm范围内。为了保证夹具的顺利安装,要充分分析刀架的实际构造,设计的刀夹的宽为36mm、高应为38mm。
2.4 钻头等刀具对刀和夹具的安装方案
通常钻头的中心高要依据夹具自身的结构尺寸来确定,由夹具Φ44±0.005mm的外圆尺寸与间接的工件外圆尺寸d值及a值,通过对刀来综合得到的数控车床在水平方向上对刀偏差值来确定钻头的同心度。此外,在安装家具的过程中,要确保家具和同车床的轴线保持平行,以便保证在使用钻头过程中保持钻头轴线与工件轴线在同一直
线上。
3 夹具的精度分析
数控车床利用该夹具进行加工的过程中,降低孔精度的直接因素是相关器件的同轴度,为了提高孔尺寸的精确度,可以通过刀具的精度来确定。下面对孔的同轴度进行详细的分析和计算:(1)误差通常是由于基准不符造成的;(2)夹具在安装过程中,由于内圆锥孔轴线与夹具定位面A之间的尺寸误差以及主轴轴线与内圆锥孔轴线的平行度误差等原因会造成被加工孔的轴线同轴度出现误差;(3)由于钻头的跳动、结构的调整以及滑板间隙等加工方法也会导致一定的误差,通常误差值是0.02mm左右。以上三种误差因素能导致的最大误差为0.04mm。
4 结语
总而言之,随着社会和经济的快速发展,我国的市场经济越来越完善,企业面对的竞争越来越激烈。对此,夹具作为金属切削加工过程中不可缺少的工艺装置,要不断地改进和优化数控车床钻孔刀夹的设计,来提高金属加工的质量,提高企业的生产效率,降低生产成本,增强企业的竞争力。
参考文献
[1] 何新发.数控车床钻孔刀夹设计[J].职业,2008,(5).
[2] 马兴昭.浅谈数控车床钻孔刀夹的设计[J].职业教育研究,2010,(4).
[3] 甘成君.数控车床刀架钻夹的设计与使用[J].机床与液压,2009,(5).
数控车床范文6
关键词:数控车床 撞车原因 操作分析
中图分类号:TG5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(c)-0073-01
数控车床的应用越来越广泛,已经深入到了经济发展的各个产业。随着数控车床的应用,撞车事故也是屡见不鲜,成为数控车床发展中常见的问题。数控车床造价高昂,一旦发生撞车,就会使车床的刀具发生损害,严重的话会降低车床的精度,使得机床部分受损,甚至还会让车床直接报废。有的工人还因此付出了惨重的代价。提高车床的工作效率,降低车床的撞车率,已经成为重点问题。
1 数控车床撞车原因分析
1.1 编程问题引起撞车
变成不当就会造成车床工作中的碰撞,引起撞车,主要有以下的原因。
第一,车削内孔进退刀问题。在内孔车刀加工工件的时候,使用G00指令直接移动到目标点,刀具就会发生碰撞。
第二,在加工沟槽结束实行退刀的时候,刀具需要快速退回,走斜线就会和零件台阶发生碰撞。在绝大部分的操作过程中,G00指令执行的时候,刀具走折现,就会和工件发生碰撞。
第三,退刀的时候,没有及时取消刀具补偿。在系统工作中,一般都是先执行补偿命令。在执行的过程中,要先恢复机床坐标以后才能执行其他,这样就会发生碰撞。
1.2 编程的数据不符合要求或者错误
一些数控车床使用的是小数点编程,小数点编程能够避免刀具和工件的碰撞,但是在实际中,很有可能发生操作人员粗心,将小数点编程写错,或者是写成了不符合要求的编程,就会导致撞车。
也有可能是操作人员混淆概念造成的撞车。例如:在G71、G72执行中,要求单边切深的切削深度,而很多人会把切削深度和直径编程混淆,增加了切削深度,刀具在执行过程中就会使得切深太大。这种后果很严重,打刀是最轻的,损害电动刀架会产生很严重的后果。
还有的操作人员理论不扎实,对于编程指令不熟悉,对G70、G71、G73等指令没有明确的认识。尤其是在遇到G70和G73组合使用的时候,就会产生错误,造成刀具回程过程中发生和工件的碰撞。
1.3 换刀点位置不合适
换刀点选用有严格的原则,要选在尾座和工件之间的位置,靠近工件,工作的时候不能触碰到尾座、工件和车床的任何位置。但是在实际中,经常出现换刀点距离尾座、工件或者是机床部位太近的状况,刀架很容易和机床、工件发生碰撞。
1.4 错误的回参考点方式
在实际中,操作人员忽略了操作面板的仔细观察,操作过程中,不看屏幕,操作方式开关没有选在正确的位置,而是放在了手动方式,这样就会导致会参考点的坐标顺序发生变化,率先回到了Z轴,造成了数控车床的碰撞。
1.5 操作不当造成的撞车
操作人员的操作手续也会影响数控车床的运行状况。很多撞车都是由于操作人员操作不当造成的。操作人员不正当的操作有以下几种:(1)不在起始位置启动程序。启动程序的时候要将刀架放在原位启动,在开始上班的时候,一般操作人员都会仔细检查。发生故障很有可能是在中途暂停以后的启动,这个时候操作人员没有注意检查,造成了撞车。(2)在刀架起始位置、程序中途位置启动机床。这种方法会造成穿孔带的机床中途暂停以后,没有记住移动纸带的位置;还有可能暂停以后,存储程序运转的数控机床没有按下“复位”按钮。(3)手动操作不正规,按下快速按钮撒手的时候太慢,采用手动脉冲发生器移动刀具弄错了方向,致使刀具撞上了工件。(4)由于没有注意最长的刀具,在自动运转和手动操作的时候,都很有可能发生撞车。(5)刀具补偿值出入大。修正工件尺寸的时候,需要手动输入刀具补偿值,很容易出现粗心问题,致使刀具和工件发生碰撞。
1.6 刀具、设备、毛坏等原因造成的撞车
输入刀具补偿号的时候,调错了或者是输入错了,都会导致刀具和工件撞车。若是毛坏太大,会造成很深的吃刀。设备因为年久或者缺少维护保养,也会发生刀片自动脱落、削倒突然损坏的现象。
2 数控车床防止撞车办法
坐标值直接关系到刀具的运动轨迹,必须好好校对。可以让一个人计算坐标值,另一个人校对的办法避免,也可以将坐标纸放大进行校对。如果有模拟刀具运动轨迹的能力,最好是提前进行刀具运动轨迹模拟,这样可以仔细的观察到刀具的实际轨迹。
2.2 增强操作员的专业水平
操作员必须具备较高的专业水平,掌握编程方面的基础理论知识,能够仔细认真的完成编程过程中的细小操作,能够熟练的掌握编程的要求和规则,熟记常见操作的数据,对于数控车床本身要有清楚的认识,熟悉车床的性质和规格,仔细阅读机床使用说明书,减少理论上的差错。
编程直接影响了数控机床的操作过程,因此编程一定要进行详细的校对工作。要将编程和内存程序、穿孔带、程序单校对、计算值校对都认真完成,必要时候可以让两个人实施多次校对,确保编程无误。尤其是要注意编程中的小数点校对、正负值校对,避免数字上的差错。
2.4 使用绝对位置检验器车床
绝对位置检验器车床最主要的特点是,即使刀架不在起始位置,也不会影响数控车床的启动。这种先进的数控机床已经应用到了我国车床产业中,感应同步器等设备的加入改进了原来车床的缺点,只要操作员在停止工作以后将机床放在跳步指令无效状态,就可以了。再次进行启动的时候,刀具即使不在原来的位置,也不会和工件碰撞,提高了车床的效率。
3 结语
致使数控车床发生撞车的原因很多,主要是编程和操作上的失误引起的撞车。编程人员在编程过程中严肃认真,操作人员加强数控车床的专业技能,谨慎的进行操作,能够有效的减少撞车发生的频率,提高车床加工的效率。
参考文献
[1] 薛君英.浅谈数控机床加工过程中的“撞车”问题[J].装备制造技术,2011(9):52-53.