有關數(shù)控加工論文范文
數(shù)控加工作為一種先進的加工方法,被廣泛應用于各行業(yè)。下面是學習啦小編為大家整理的有關數(shù)控加工論文，供大家參考。
有關數(shù)控加工論文范文一：提升數(shù)控加工的有效方法的研究
[摘要]如何利用和發(fā)展數(shù)控加工,實現(xiàn)高效數(shù)控加工(High Efficiency NC Machining)已成為企業(yè)普遍關心的大事。許多企業(yè)中數(shù)控加工效率低下,數(shù)控制造能力不足已成為較突出的共性問題。如何通過高效數(shù)控加工技術的研究提高數(shù)控制造技術水平,提高數(shù)控加工的能力,是擺在我們面前的嚴峻課題。實現(xiàn)高效數(shù)控加工對增強企業(yè)的綜合競爭力,提高可持續(xù)發(fā)展能力都具有現(xiàn)實意義。
[關鍵詞]提升效率 數(shù)控機床 切削刀具
一、提升數(shù)控加工的意義所在
數(shù)控機床具有生產(chǎn)效率和加工自動化程度高,零件的加工精度和產(chǎn)品的質量穩(wěn)定性好,能完成許多普通機床難以加工或根本無法加工的復雜型面加工,幾乎不要專用的工裝卡具、減少在制品,提高經(jīng)濟效益和大大減輕操作工人的勞動強度等一系列優(yōu)點。隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展,大力發(fā)展以數(shù)控機床為先導的裝備制造業(yè)已成為我國政府的一項產(chǎn)業(yè)政策,將對數(shù)控機床的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。用好數(shù)控機床提高數(shù)控機床的利用率具有重要的現(xiàn)實意義,它不僅能增加企業(yè)的效益,而且還有助于提高我國制造業(yè)的整體素質和加快建設制造強國的進程。
二、影響數(shù)控機床加工的因素
1.數(shù)控機床應用水平不高
數(shù)控加工在中國制造業(yè)中已經(jīng)有了較長的使用時間,雖然有嚴格的數(shù)控機床操作規(guī)范、良好的機床維護保養(yǎng),但是其本身的精度損失是不可避免的。為了控制產(chǎn)品的加工質量,我們定期對數(shù)控設備進行檢測維修,明確每臺設備的加工精度,明確每臺設備的加工任務。對于大批量成批生產(chǎn)的零件加工工廠,應嚴格區(qū)分粗、精加工的設備使用,因為粗加工時追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度,精加工則相反,要求高的加工精度。而粗加工時對設備的精度損害是最嚴重的,因此我們將使用年限較長、精度最差的設備定為專用的粗加工設備,新設備和精度好的設備定為精加工設備,做到對現(xiàn)有設備資源的合理搭配、明確分工,將機床對加工質量的影響降到了最低,同時又保護了昂貴的數(shù)控設備,延長了設備的壽命。
2.操刀次數(shù)及位置不合理
利用數(shù)控車床進行批量生產(chǎn)、特別是大批量生產(chǎn)時,在保證加工質量的前提下,提高加工效率、確保加工過程的穩(wěn)定性是獲得良好經(jīng)濟效益的基礎。數(shù)控車削批量加工時,選擇簡便的換刀方式,是減少換刀輔助時間、減少機床磨損、降低加工成本的有效途徑。改進換刀點設置是為達此目的進行的有效嘗試之一。為此,在夾具選擇、走刀路線安排、刀具排列位置和使用順序等方面都要精細分析、優(yōu)化設計,改進換刀點設置,減少運行成本,提高加工效率。
3.編程技巧不強
程序的效率直接影響著機床的工作效率,所以優(yōu)化編程質量是提高數(shù)控機床工作效率的一個重要方法。首先,熟悉機床的指令,充分開發(fā)機床的內部功能,尋找高效的編程和加工方法。其次,大力推廣計算機編程,加強計算機切削模擬,提高程序的可靠性,從而減少或取消在數(shù)控銑床上調試程序的時間。再次,合理編程,盡量減少機床走空刀的情況。
三、提高數(shù)控機床加工效率的措施
1.培養(yǎng)優(yōu)秀的數(shù)控技術人才
數(shù)控機床雖然智能程度提高,但是人的作用卻至關重要。沒有技術好的編程人員,數(shù)控機床的效率就不可能得到有效提高,沒有好的機床操作者就達不到最佳加工方式,產(chǎn)品的廢品率就會提高,同時也會大大降低數(shù)控機床的使用效率和縮短機床的使用壽命。因此,要提高數(shù)控加工的效率,就必須培養(yǎng)出優(yōu)秀的數(shù)控技術人員。
2.對數(shù)控機床實施科學管理
數(shù)控機床不同于普通機床,不能把管理普通機床的方法照搬到數(shù)控機床上。據(jù)一些使用數(shù)控機床較早的用戶多年管理實踐證明,凡是數(shù)控機床較多的單位,以相對集中管理的方式較好,即“專業(yè)管理,集中使用”的辦法。工藝技術準備由工廠工藝技術部門負責,生產(chǎn)管理由工廠下達任務統(tǒng)一平衡。有條件的可以采用計算機集成管理的生產(chǎn)方式。由計算機把數(shù)控機床生產(chǎn)所需的各種作業(yè)和加工信息管理起來,實行信息共享,以減少生產(chǎn)準備時間,優(yōu)化物流路線,可有效的提高生產(chǎn)率。
3.合理選擇切削刀具
刀具的選擇是保證加工質量和提高加工效率的重要環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)率國內外數(shù)控機床尤其是加工中心正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展。這就要求具必須具有能夠承受高速切削和強力切削的性能,而性能要穩(wěn)定。在選用刀具材料時,凡加工情況允許選硬質合金刀具時,就不應選用高速鋼刀具。有條件的選用性能更好更耐磨的刀具,如涂層刀具、立方氮化刀具、陶瓷刀片等。
這里特別強調一下球頭刀具的使用,在進行自由曲加工時,由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此為保加工精度,切削行距一般取得很密,故加工效率很低。平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優(yōu)于球頭具。因此,只要保證不過切,無論是曲面的粗加工還是加工,都應優(yōu)先選擇平頭刀。
4.編制理想的加工程序
數(shù)控機床使用水平的高低不但與設備操作者的技術水平有關,而且很大程度上取決于編程人員的編程技巧和機械加工工藝水平的高低。一個好的程序應該是:在保證加工質量的前提下,程序段最少、工件的加工周期最短。為了縮短非切削時間,提高效率。在編程時可考慮下列問題:指令并行執(zhí)行,由于數(shù)控程序的執(zhí)行方式是逐行執(zhí)行,降低非切削時間,可將各種指令結合在同一行執(zhí)行。即根據(jù)各類指令所完成的動作“使不會發(fā)生動作干涉的部分指令并行執(zhí)行。”例如:可把主軸的啟動&停轉與快速移動、定位相重合。把刀具的準備與尋位,切削過程相重合。這樣就減少了非切削時間,減少換刀次數(shù)。除了,在優(yōu)化工藝路線中,提及的措施外,在有一定的生產(chǎn)批量。且在機床功率和主軸剛度允許的情況下,可以采用復合刀具。多軸小動力頭,多刃刀具進行加工,這就能夠減少換刀次數(shù)及其輔助時間,多點位換刀,編程人員為了保證加工中心換刀時的安全,刀具不碰到工件或夾具和編程方便。換刀點一般都設在遠離工件的位置并將換刀點固定。即所有的換刀都在這個確定的換刀點進行,這種方法的好處是:換刀安全、簡單、方便。其不足是:此方法可能造成退刀路徑的增加,退刀過程中轉折點的增多,從而導致?lián)Q刀時間的延長,致使加工效率下降。為了解決這一問題,可根據(jù)各工步加工表面的位置及刀具、工件、夾具之間的空間關系。設置多個換刀點,以減少退刀過程中的停頓,定位次數(shù)。由于這樣減少了換刀過程中主軸快速移動距離和移動中的停頓定位次數(shù)”故有效降低了非切削的輔助時間。
有關數(shù)控加工論文范文二：數(shù)控車削加工工藝分析之我見
【摘要】 數(shù)控車床的使用的目的旨在加工出合格的零件,但是合格的零件的加工必須要依靠制定合理的加工工藝。本文針對當前數(shù)控車床使用者的工藝分析的不合理來進行對比,講述合理的工藝分析的順序問題。
【關鍵詞】 數(shù)控車床 車削加工工藝 工藝分析 車削
一、問題的提出
數(shù)控車削加工主要包括工藝分析、程序編制、裝刀、裝工件、對刀、粗加工、半精加工、精加工。而數(shù)控車削的工藝分析是數(shù)控車削加工順利完成的保障。
數(shù)控車削加工工藝是采用數(shù)控車床加工零件時所運用的方法和技術手段的總和。其主要內容包括以下幾個方面:
(一)選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內容;(二)對零件圖紙進行數(shù)控車削加工工藝分析;(三)工具、夾具的選擇和調整設計;(四)切削用量選擇;(五)工序、工步的設計;(六)加工軌跡的計算和優(yōu)化;(七)編制數(shù)控加工工藝技術文件。
筆者觀察了很多數(shù)控車的技術工人,閱讀了不少關于數(shù)控車削加工工藝的文章,發(fā)現(xiàn)大部分的使用者采用選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內容、零件圖分析、夾具和刀具的選擇、切削用量選擇 、劃分工序及擬定加工順序、加工軌跡的計算和優(yōu)化、編制數(shù)控加工工藝技術文件的順序來進行工藝分析。
但是筆者分析了上述的順序之后,發(fā)現(xiàn)有點不妥。因為整個零件的工序、工步的設計是工藝分析這一環(huán)節(jié)中最重要的一部分內容。工序、工步的設計直接關系到能否加工出符合零件形位公差要求的零件。工序、工步的設計不合理將直接導致零件的形位公差達不到要求。換言之就是工序、工步的設計不合理直接導致產(chǎn)生次品。
二、分析問題
目前,數(shù)控車床的使用者的操作水平非常高,并且能夠獨立解決很多操作上的難題,但是他們的理論水平不是很高,這是造成工藝分析順序不合理的主要原因。
造成工藝分析順序不合理的另一個原因是企業(yè)的工量具設備不足。
三、解決問題
其實分析了工藝分析順序不合理的現(xiàn)象和原因之后,解決問題就非常容易了。需要做的工作只要將對零件的分析順序稍做調整就可以。
筆者認為合理的工藝分析步驟應該是:
(一)選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內容;(二)對零件圖紙進行數(shù)控車削加工工藝分析;(三)工序、工步的設計;(四)工具、夾具的選擇和調整設計;(五)切削用量選擇;
(六)加工軌跡的計算和優(yōu)化;(七)編制數(shù)控加工工藝技術文件。
本文主要對二、三、四、五三個步驟進行詳細的闡述。
(一)零件圖分析
零件圖分析是制定數(shù)控車削工藝的首要任務。主要進行尺寸標注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術要求分析。此外還應分析零件結構和加工要求的合理性,選擇工藝基準。
1.選擇基準
零件圖上的尺寸標注方法應適應數(shù)控車床的加工特點,以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便于編程,又有利于設計基準、工藝基準、測量基準和編程原點的統(tǒng)一。
2.節(jié)點坐標計算
在手工編程時,要計算每個節(jié)點坐標。在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義。
3.精度和技術要求分析
對被加工零件的精度和技術進行分析,是零件工藝性分析的重要內容,只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎上,才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。
(二)工序、工步的設計
1.工序劃分的原則
在數(shù)控車床上加工零件,常用的工序的劃分原則有兩種。
(1)保持精度原則。工序一般要求盡可能地集中,粗、精加工通常會在一次裝夾中全部完成。 為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響,則應將粗、精加工分開進行。
(2)提高生產(chǎn)效率原則。為減少換刀次數(shù),節(jié)省換刀時間,提高生產(chǎn)效率,應將需要用同一把刀加工的加工部位都完成后,再換另一把刀來加工其他部位,同時應盡量減少空行程。
2.確定加工順序
制定加工順序一般遵循下列原則 :
(1)先粗后精。按照粗車半精車精車的順序進行,逐步提高加工精度。
(2)先近后遠。離對刀點近的部位先加工,離對刀點遠的部位后加工,以便縮短刀具移動距離,減少空行程時間。此外,先近后遠車削還有利于保持坯件或半成品的剛性,改善其切削條件。
(3)內外交叉。對既有內表面又有外表面需加工的零件,應先進行內外表面的粗加工,后進行內外表面的精加工。
(4)基面先行。用作精基準的表面應優(yōu)先加工出來,定位基準的表面越精確,裝夾誤差越小。
(三)夾具和刀具的選擇
1.工件的裝夾與定位
數(shù)控車削加工中盡可能做到一次裝夾后能加工出全部或大部分代加工表面,盡量減少裝夾次數(shù),以提高加工效率、保證加工精度。對于軸類零件,通常以零件自身的外圓柱面作定位基準;對于套類零件,則以內孔為定位基準。數(shù)控車床夾具除了使用通用的三爪自動定心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動及氣動夾具外,還有多種通用性較好的專用夾具。實際操作時應合理選擇 。
2.刀具選擇
刀具的使用壽命除與刀具材料相關外,還與刀具的直徑有很大的關系。刀具直徑越大,能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許的情況下,采用盡可能大的刀具直徑是延長刀具壽命,提高生產(chǎn)率的有效措施。數(shù)控車削常用的刀具一般分為3類。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。
(四)切削用量選擇
數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉速S(或切削速度υ)及進給速度F(或進給量f )。
切削用量的選擇原則,合理選用切削用量對提高數(shù)控車床的加工質量至關重要。確定數(shù)控車床的切削用量時一定要根據(jù)機床說明書中規(guī)定的要求,以及刀具的耐用度去選擇,(下轉第90 頁)
(上接第81 頁)也可結合實際經(jīng)驗采用類比法來確定。一般的選擇原則是:粗車時,首先考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap;其次選擇較大的進給量f;最后再根據(jù)刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度υ。增大背吃刀量可減少走刀次數(shù),提高加工效率,增大進給量有利于斷屑。精車時,應著重考慮如何保證加工質量,并在此基礎上盡量提高加工效率,因此宜選用較小的背吃刀量和進給量,盡可能地提高加工速度。主軸轉速S(r/min )可根據(jù)切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000/πD(D為工件或刀/具直徑 mm)計算得出,也可以查表或根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。
三、結 語
數(shù)控機床作為一種高效率的設備,欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動化的特點,除了必須掌握機床的性能、特點及操作方法外,還應在編程前進行詳細的工藝分析和確定合理的加工工藝,以得到最優(yōu)的加工方案。
參考文獻
[1] 《數(shù)控車削加工工藝性分析》.周鵬.《消費導刊·理論版》 2009年第1期
[2] 《數(shù)控車削加工工藝的探討》.信麗華.朱建軍.《上海工程技 術大學學報》.2006年02期
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