第一篇:车工 数控车工高级技师论文
车床钻攻六方螺母专用夹具的革新
摘要:设计制造该专用夹具适合在普通车床上加工中小批量TS300拖拉机专用左旋螺母内螺纹,解决了因机床的卡盘与尾座不会自动动作而反复停车装夹工件和拖动尾座的问题。
关键词: 普通车床 左旋螺母 钻攻夹具 不停车更换工件
丝攻卡具 传动误差 提高工效 降低劳动强度 普通车床,一般价格低廉,深受广大用户的欢迎,但其卡盘不会自动夹紧、尾座也不会自动进给,当使用该机床批量加工TS300拖拉机专用左旋螺母内螺纹时,必须反复装夹工件和拖动尾座,不但工作效率低下,而且增加了工人的劳动强度,本人为克服以上弊端,设计制作了六方螺母连续钻孔、攻丝夹具一套。
1、左旋六方螺母结构特点及工艺分析
左旋六方螺母是TS300型拖拉机前拉杆固定专用螺母,如下图1所示:
图1 左旋螺母
该螺母材料为冷锻毛坯,内孔有两毫米的加工余量,并带有内锥,加工时需先用钻头钻去两毫米的余量,然后用机攻丝锥攻丝完成。传统加工方法是把螺母夹持在卡盘上,钻头或丝锥安装在尾座套筒上,加工完工件后,退出尾座,从卡盘上卸下螺母,再安装下一件毛坯,这样反复操作,耗时耗力。
2、六方螺母专用夹具设计与分析
六方螺母专用夹具是结合六方螺母的自身特点和加工工艺需要量身制定的,该夹具结构形状如下图所示:
图2 六方螺母钻攻夹具
整个夹具是由导向槽部分和废刀杆焊接而成。(1)T形型导向槽
该T型导向槽作用为工件毛坯的输送通道,整体由45号钢加工制作,为了便于输送工件,在导向槽的尾部上方开有一个上料缺口。前方槽口部位和后方Φ18的圆孔便于夹具的找正和工作中钻头与丝锥的进入和越位,槽宽和槽高与六方螺母自身形状尺寸相同,只是稍有间隙便于螺母在槽内滑动,并且槽对工件有定位的作用。根据工件的工艺特点与夹具的结构特点,该夹具可限制工件五个自由度,只有径向的移动没有限制,因为需要连续输送更换工件,所以工件应能在槽内灵活的径向移动。在加工过程中,夹具的中心线与机床主轴轴线等高,工件在夹具槽中由钻头或者丝攻前端的导向锥利用螺母本身的底孔自动定心,因此工件在连续加工过程中不用考虑工件的找正问题。
(2)Φ18圆形孔
该孔既是夹具的找正孔,同时也是钻头和攻丝的对正孔和越程孔,当钻头或丝锥切削部分越过该孔后方可退刀。
3、丝攻卡头结构分析与作用
在攻制内螺纹时,为了防止由机床丝杠与丝锥之间产生的传动误差,造成螺纹乱扣现象的发生,设计制作了专用丝攻卡头,如下图3所示,图3 丝攻卡具装配图
1、套筒
2、卡头
3、圆柱销
4、紧固螺钉
5、丝锥
(1)零件1套筒,为了使丝攻卡具装夹牢固,不使套筒在攻制螺纹时与卡盘发生打滑现象,所以采用45号钢32×32六方材料车制而成,它即是卡具的安装套,又是卡头的导向套,它和卡头的配合应有合适的间隙。在套筒上铣有长10毫米宽6毫米的豆形槽,用以与件3圆柱销配合使用。
(2)零件2卡头,主要用于夹持丝锥,用45号钢车制,该零件最好热处理淬火。
(3)零件3圆柱销,采用标准件,该圆柱销与卡头为过盈配合,起到带动卡头旋转的作用并与套筒上的长10毫米,宽6毫米的豆形槽相配合,能使卡头在套筒内有4毫米的轴向窜动,用以消除传动误差,防止乱扣。
(4)零件4紧固螺钉,主要起到紧固丝锥的作用。
4、钻孔时夹具工作过程
工作前专用钻攻夹具在刀架上安装找正,然后用三爪自定心卡盘夹紧直柄钻头后对正夹具,启动机床后,在夹具的导向槽内放入工件,使其基本对正导向孔,使钻头切削穿过工件后,大滑板横向移动退刀,然后在夹具导向槽内送入第二个工件,并顶出第一个工件,开始第二个工件的加工,如此循环操作。在更换工件期间机床主轴不需要停车,直至钻削加工完一定数量的六方螺母。
5、攻丝时夹具工作过程
首先用三爪自定心卡盘卡紧丝攻卡头后对正工件夹具,对刀完毕后,在专用夹具导向槽中送入已钻好孔的六方螺母,粗略对正后,即可攻丝,由于工件为左旋螺纹,所以机床主轴应反转时切削,当丝锥的切削部分穿过越程孔后,主轴正转退刀。滑板返程后,在T型导向槽内送入第二个工件同时顶出第二个工件,在主轴反转的同时,开始加工第二个工件,如此循环即可。
6、加工时须注意的问题
(1)由于该夹具工作效率较高,所以应充分冷却刀具,在攻制内螺纹时,由于主轴反复换向造成主电机发热,应采取冷却措施。
(2)找正时除用对刀孔对中心高外,注意保持夹具基准面与主轴轴线垂直。
(3)该夹具只能批量钻孔或者批量攻丝分离操作,若想实现钻攻结合连续动作可制作钻攻复合刀具。
(4)左旋螺母攻丝时卡盘应先反转,攻完螺纹后,停转,再正转退出。
(5)攻丝时和退出丝锥时,主轴旋转速度要必须保持恒定,以防螺纹导程不正确造成螺纹乱扣。
7、结论
(1)、使用了革新制作的夹具后,由工件转动改为刀具转动,而工件在夹具中不再转动,形成刀具与工件的位置置换,可实现不停车更换工件,省去了工件装夹的时间,降低了劳动强度,提高工作效率4倍。
(2)、该夹具结构简单,且易于制作,如加工其他小型零件钻攻工序可在原形状的基础上略加改造即可,造价低廉,易于推广。
8、参考文献:
(1)郑焕文,王宛山,《机械制造工艺学》.沈阳:东北工学院出版社,1988(2)王先透,《机械制造工艺学》.北京:清华大学出版社,1989(3)孙健,曾庆福,《机械制造工艺学》.北京:机械工业出版社,1989(4)陈日耀,《金属切削原理》.北京:机械工业出版社,1991(5)潘逊.《提高细长轴加工精度的措施》.《有色冶金节能》,2001(6)庞学慧,辛志杰.《细长轴的轴向夹拉车削工艺》.《机械制造》,1997(7)黄天铭,《机械制造工艺学》.重庆:重庆大学出版社,1998(8)顾崇衔,《机械制造工艺学》.西安:陕西科学技术出版社,1989(9)韩荣第,郭建亮,《细长杆车削浅析》,《机械研究与应用》,2004(10)王公安,车工工艺学,中国劳动社会保障出版社,2005年6月第4版,2006年1月第3次印刷
第二篇:车工高级技师论文
山东省“金蓝领”
普通车工高级技师论文
论文题目:油缸焊接式单耳后盖的加工
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油缸焊接单耳后盖的加工
摘要:
本文介绍了利用车床的加工特点,设计了一套特殊的专用加工夹具,经过复杂的加工工艺,加工油缸焊接单耳后盖,通过对后盖的加工验证,达到了使用要求,从而保证了焊接后加工单耳后盖的质量。
关键词:焊接、油缸、单耳后盖:
目录
油缸焊接单耳后盖的加工....................................................................................................2
摘要:.............................................................................................................................2 1前言:..........................................................................................................................4
1.1研究背景...........................................................................................................4 1.2研究目的...........................................................................................................5 2.原焊接单耳后盖的加工工艺......................................................................................5 2.1单耳后盖图纸与技术要求(图1)........................................................................5
2.2原单耳后盖组成部分.......................................................................................6 2.3原加工工艺......................................................................................................6
.................................................................................................................................7 2.4原加工工艺分析...............................................................................................7 3 改进后新加工工艺...................................................................................................8 3.1 改进后单耳后盖组成..............................................................................................8
3.2改进后加工工艺...............................................................................................8 3.3改进后加工工艺分析...............................................................................................9 4.设计车加工工装..............................................................................................................10 4.1 车加工工序工艺分析............................................................................................10 4.2 设计四爪定位工装..............................................................................................10 4.结论............................................................................................................................11 致谢.....................................................................................................................................12 声明.....................................................................................................................................13
1前言: 1.1研究背景
烟台未来自动装备有限责任公司坐落于美丽的海滨城市——烟台。公司始建于1973年,是原国家机械部定点生产企业,1989年在同行业率先荣获国家二级企业称号并于2000年通过ISO9001国际质量体系认证。公司集产品研发、生产加工、经营销售、技术服务、进出口贸易为一体,是目前国内气动元器件及控制系统、腋压元件及系统、包装机械、汽车检验与维修系统的主要生产基地。公司实行董事会领导下的总裁负责制,下设:总裁管理办公室,管理部,品质工艺部,生产制造部,汽车配套事业部,销售公司,机器设备公司。公司共有90多个系列、1000 多个规格的气动、液压元器件及控制系统的产品。产品研发及非标设计加工能力在国内同行业中处于领先地位。公司产品广泛应用于冶金、化工、纺织、汽车、军工、建筑机械、橡胶机械、木工机械、玻璃制造机械等行业。公司注重生产一线工作业人员技能及素质的培养,拥有国内先进的气缸、油缸、气阀专业加工线 , 拥有 ISO 标准气缸试验检测台、油缸试验检测台等试验设施,生产现场管理实行 “5S” 管理、精益生产管理以及全面质量管理,在生产过程中运用ISO9000质量控制体系。公司在技术管理、生产、进销存、技术定额、工艺流程等方面全面运行 ERP 系统 , 建立了完善的企业信息化平台。
改制以后,在YG油缸的基础上,公司加强了油缸产品的研发力度。2003年设计了FHSG系列工程油缸,以此为起点开始向非标准化的油缸设计方向发展。在油缸产品方面,公司全力发展了专用车辆行业,形成了压缩式垃圾车配套油缸等多个系列的产品。2010年,烟台未来自动装备有限责任公司已发展成为全国最大的环卫车辆油缸供应商,产品市场占有率达到40%以上。
近几年来随着市场经济的发展国外订单逐渐增加,对于一些国内外知名企业对于油缸后盖要求严格,特别是有单耳与后盖焊接后组成的单耳后盖,由于存在焊接变形与加工后内应力释放,加工质量难于保证。
1.2研究目的
本文根据单耳后盖加工工艺,提出焊接后在车加工以工装保证车加工工序质量。对于焊接单耳后盖的加工具有一定的推广价值。
2.原焊接单耳后盖的加工工艺
2.1单耳后盖图纸与技术要求(图1)
图1
2.2原单耳后盖组成部分
单耳(图2)后盖(图3)
焊接单耳后盖由单耳(图2)与后盖两部分组成(图3).3原加工工艺
2.3.1单耳加工工艺
①下料:仿形割按单耳后盖外形下料,外形留量。②铣:外形与焊口,厚度留量2-3mm。③钻:内孔留量。2.3.2后盖加工工艺
① 下料:留量5mm。② 车:车成 2.3.3组件焊后加工工艺
① 电焊:将单耳与后盖焊接。
② 钻:以后盖定位台为基准,在单耳R端打中心孔。
③ 铣:以分度头夹紧后盖定位台顶尖頂紧单耳R端中心孔,铣两大面,保证厚度尺寸与行为公差。
④ 镗:以后盖底面与单耳一端面为基准镗孔保证尺寸。
图4 2.4原加工工艺分析
2.4.1原加工工艺优点
加工工序短加工效率高 2.4.2原加工工艺缺点
① 后盖与单耳焊接变形影响后盖以加工定位台精度。②影响以后盖定位台为基准加工的各尺寸行为公差。2.4.3 原加工工艺缺点经单耳与后盖焊接后检验验证
① 当后盖厚度小于20mm时,焊接后后盖平面度>0.6mm以上。② 当后盖厚度在20-50mm时,焊接后后盖平面度>0.3mm以上.③当后盖厚度在50mm以上时,焊接后后盖平面度在<0.1mm.由以上数据可以看出当后盖厚度大于50mm时,以上加工工艺能保证加工精度,当后盖厚度小于50mm时,难以保证加工精度。因此当后盖厚度小于50mm时应改变加工工艺。改进后新加工工艺 3.1 改进后单耳后盖组成
单耳(图5)后盖(图6)
改进后单耳后盖的组成部分:单耳(图5)、后盖(图6)。由以上图纸我们可以看出后盖由原来的精加工后焊接改为粗加工后精加工前焊接。
3.2改进后加工工艺
3.2.1单耳加工工艺
①下料:仿形割按单耳后盖外形下料,外形留量。②铣:外形与焊口,厚度留量2-3mm。③钻:内孔留量。3.2.2后盖加工工艺 ① 下料:留量5mm。
② 车:厚度与定位台留量1.5-2mm 3.2.3组件焊后加工工艺(图7)
① 电焊:将单耳与后盖焊接。
② 车:四爪卡盘夹紧单耳找正后盖外圆车后盖定位台
③ 钻:以后盖定位台为基准,在单耳R端打中心孔。
④ 铣:以分度头夹紧后盖定位台顶尖頂紧单耳R端中心孔,铣两大面,保证厚度尺寸与行为公差。
⑤ 镗:以后盖底面与单耳一端面为基准镗孔保证尺寸。
图7 3.3改进后加工工艺分析
3.3.1 改进后加工工艺优点
改进后新工艺将后盖精车工序安排在焊后加工能有效消除焊接变形,保证加工精度,且经过焊后车削能有效释放焊接应力,减少变形。
3.3.2 改进后加工工艺不足
焊后精车后盖经四爪找正比较麻烦,时间长,效率比较低。
以上分析我们可以看出影响新工艺的主要因素是车床装夹效率低。其解决方法是增加工装以提高装夹效率。
4.设计车加工工装
4.1车加工工序工艺分析
车加工后盖定位台就是以四爪卡盘加长爪夹紧单耳后盖组件的单耳两大面与两侧面找正后盖外圆与端面后精车后盖各尺寸,虽然能有效保证加工精度,但是由于四爪找正时夹紧面有两侧面并非平面,找正麻烦且效率低。
4.2 设计四爪定位工装
4.2.1定位工装(图8)
图8 4.2.2 定位原理
定位工装就是以定位顶尖经四爪卡盘内孔装入床头主轴,顶尖稍微弹出四爪卡盘端面,在焊接单耳后盖单耳处中心与后盖中心找正打中心孔,以两顶尖頂紧四爪卡盘辅助夹紧后盖单耳,以达到快速装夹夹紧定位,提高加工装夹效率。
焊接单耳后盖新工艺与工装实施,经多次验证有效的保证后盖各部分尺寸与行为公差精度,经工装装夹保证加工效率,值得借鉴与学习。
4.结论
油缸后盖种类很多,外观与安装形式各不 相同,通过改变加工工艺与设计工装,能有效保证加工精度,保证设备安全,高效生产。
致谢
本文是在刘建华的悉心指导下完成的,论文的选题得到了刘老师的精心指导的精心指导,使我能够按期完成论文,在此对刘老师的精心指导表示衷心的感谢。
参考文献
1.康鹏工作室主编.MasterCAM模具设计实用教程.北京:清华大学出版社,2005年。
2.杨叔子主编 机械加工工艺师手册 中国工业出版社 2001年。3.袁哲俊主编 金属车削刀具 上海科学技术出版社 1984年。
声明
本人郑重声明:本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,撰写成毕业论文“油缸焊接单耳后盖加工”。除论文中已经注明引用的内容外,对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。
论文作者签名: 懂以水
2013年10月18日
第三篇:数控 车工 技师 论文
数车实训的项目教学运用
李辉
【摘要】:随着科学技术的迅速发展,传统的制造业已发生了显著的变化,职业技术学校作为生产一线操作和技术人才的培养基地,应及时合理地调整教学计划,快速高效地为现代社会培养出高质量的技术人才。而数控加工技术正越来越广泛的应用,提高教学水平是必须解决的问题,本文从项目式教学的特点出发,谈谈在数控车实训加工中的应用。【关键词】:项目式教学;数控车技术;实训项目
项目教学法是现如今比较流行的一种教学方法,那什么才是项目教学法呢?实际上所谓项目教学法是师生通过完成一个完整的项目工作而进行的一种教学活动。
这种教学方法打破传统的教育手段,贯穿新的教育理念,以职业能力作为进行教育的基础、培养目标和评价标准;以通过职业分析确定的综合能力作为学习的科目;以市场对专项能力的需求方向作为安排教学计划的依据。项目式教学也是目前我国职业教育普遍认可的教育模式,也是我国职业教育的成功经验。随着计算机科学、信息技术的迅速发展,传统的制造业已发生了十分显著的变化,发达国家正进行由传统的制造技术向现代制造技术的转变,并提出了全新的制造模式。数控加工技术将逐步引航现代机械制造业的发展。职业院校作为生产一线技术人才的培养基地,应针对数控技术的发展方向,面对新技术、新工艺的不断出现、及时合理地调整教学计划,快速高效地为现代社会培养出合格的技术人才。项目式教学的目的在于用最短的时间和最有效的方法,使学生掌握某项技能。项目式教学的课程设置、教学大纲和教材是基于对
每个工种的任务和技能的深刻分析,严格按照工作规范,开发出不同的教学实训项目,每个实训项目都有明确的学习目标和要求,还有详细的工作步骤,强调学以致用。
一、对项目式教学的理解 1·含义
项目教学是将某门专业课程按类别分为若干技术或技能单元,每个技术或技能单元作为一个教学项目,实行理论、实践一体化的单元式教学,每个单元教学都以应用该项技术或技能完成一个作业来结束,并进行下一个项目的教学。项目教学就是师生为完成某一具体的工作任务而展开的教学行动。
2·特点
(1)该项目具有一个轮廓清晰的工作任务说明。(2)它是某一教学课题的理论知识和实践技能的结合体。(3)学生在一定的时间范围内能够组织自己的学习行为。(4)学生自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题。(5)能有明确而具体的成果展示。
(6)学习结束时,师生能对“项目”的完成情况作出评价。3·说明
(1)相对于学科教学而言:与企业实际生产过程的结合更加紧密。(2)体现在教学内容上:以实际生产过程为中心,具有典型性和案例型。(3)体现在教学组织形式上:以合作式学习为主,是进行知识技能学习的学习小组,也是进行产品设计生产的工作小组;小组人数以3~6人为宜,推选组长。教师必须对学生做深入细致的调查研究,一般采用互补方式,不同知识结
构的学生相搭配,可以取长补短,相互借鉴;不同认知方式的学生相搭配,在各自发挥其优势的情况下,相互学习,使认知风格“相互强化”。
(4)体现在教学方法上:以实践性教学为主,强调学习的自主性和探究性。(5)体现在教学场地上:以实验室和实习基地为主,是课堂与车间的整合。4·注意
(1)项目活动是否符合学生已有的知识和正在学习的知识。(2)此项目能否让学生感兴趣?能否激发学生学习积极性。(3)怎样让学生更加了解自己并相互学习。
(4)如何让学生把自己所学知识与现实生活联系起来。
(5)项目内容是否有助于树立学生自信心。(6)项目活动是否考虑到了学生实际,进行分层教学。
5·程序
(1)任务阶段:教师布置任务,帮助学生理解任务;知道自己要做什么,要学哪方面的知识,练习哪方面的技能,达到什么样的目标。
(2)计划阶段:学生一般以小组方式工作,制定工作计划。
(3)实施阶段:教师做演示,学生根据计划完成自已的任务,教师及时指导。(4)检查阶段:学生自行检查实训过程、结果。
(5)评价总结阶段:自我评价,交流心得。教师对学生在整个过程中出现的问题予以评价,对于学生在制作过程中出现的问题要给予及时纠正。目的是使学生通过一次技能训练对自己所掌握的理论知识及技能有所认识、有所提高。
二、对数控车实训项目的分解
1·数控车实训项目的设置
根据以上对项目式教学法的理解和要求,我们对数控车工技术做以下两个分类,一部分是机床的操作,一部分是机床控制指令和工艺的学习。
2·数控车每个实训项目的目标及要求 项目一:
(1)了解所教系统操作面板上个按扭的名称及其功能、用途;(2)熟练掌握手动、手轮操作的方式和方法。
项目二:
(1)了解所教系统编制程序的基本结构和格式;(2)掌握所教系统程序的编辑方法和应用。
项目三:
(1)了解数控车床简单轴类零件的加工方法;(2)掌握G00,G01,G90,G94指令的使用。
项目四:
(1)了解数控车床圆弧零件的加工特点;(2)掌握G02、G03指令的使用。项目五:
(1)了解槽类零件的加工方法和加工特点;(2)熟练掌握多把刀对刀方法。项目六:(1)了解阶台轴的基本加工工艺及工艺准备;(2)掌握G71粗车循环、G70精车循环的应用。
项目七:
(1)了解数控车床车削螺纹的原理与特点;(2)掌握G32、G92螺纹切削指
令的特点及应用。项目教学法和所有其他的教学法相同,不是单一的、孤立的,而是教学过程的一部分。不是所有的课程和课程的各个阶段都适用这种方法。对于数控实习教学来说,项目教学法更适合在学生实习的后期进行。在学生已经掌握了一些基本的加工工艺知识和编程、面板操作以后实施会更合理,会取得最好的教学效果。项目教学法对我来讲仍是一项新的尝试,在实习教学中如何更好的运用这种教学方法,如何合理的选择教材,如何在设计项目时把职业技能鉴定标准更好的融合进来,都是在以后的教学中需要进一步探讨和研究的内容。但是,不容质疑,项目教学法符合教学规律,是以培养学生综合能力为教育目标,以提高学生专业技能水平为主线,以适应市场需求为导向的教学方法、教学手段,随着教学理念的不断更新,项目教学法会不断发展、完善为贯穿整个教学的一种教学体系。
我们认为数控实训的功能应该是多方面的除满足教学需要外,还可以进行科研项目研究,提高教师自身的业务水平,同时为生产科研服务,并积极开展对外技术培训和技术服务,以及承接加工任务等,从中获得一定的经济效益,用以改善生产实习的条件、促进正常的教学科研活动,推动教学改革与课程的建设。
[参考文献] [1]吴言.项目教学法[J].中国职业技术教育, 2003(7).[1]刘云生.项目学习-信息时代重要的学习方式[J].中国教育学刊, 2002(2).
第四篇:数控车工技师论文
数控车工技师论文
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数控机床的应用与维护
科学技术的发展,对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求,而且产品的更新换代也在加快,这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求,而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。数控机床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化机床。数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体,是高度机电一体化的典型产品。它本身又是机电一体化的重要组成部分,是现代机床技术水平的重要标志。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流,是衡量机械制造工艺水平的重要指标,在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。因此,如何更好的使用数控机床是一个很重要的问题。由于数控机床是一种价格昂贵的精密设备,因此,其维护更是不容忽视。
一、数控机床
1.数控加工的概念
数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液)和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示,通过控制介质(如穿孔纸带或磁盘等)将数字信息送入数控装置,数控装置对输入的信息进行处理与运算,发出各种控制信号,控制机床的伺服系统或其他驱动元件,使机床自动加工出所需要的工件。所以,数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取,即数控编程。数控加工一般包括以下几个内容:
(1)对图纸进行分析,确定需要数控加工的部分六剑客职教园(最大的免费职教教学资源网站);
(2)利用图形软件(如CAXA制造工程师)对需要数控加工的部分造型;
(3)根据加工条件,选择合适的加工参数,生成加工轨迹(包括粗加工、半精加工、精加工轨迹);
(4)轨迹的仿真检验;
(5)生成G代码;
(6)传给机床加工。
2.数控机床的特点
(1)具有高度柔性
在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序,它与普通机床不同,不必制造、更换许多工具、夹具,不需要经常调整机床。因此,数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发,缩短了生产准备周期,节省了大量工艺设备的费用。
(2)加工精度高
数控机床的加工精度,一般可达到0.005~0.1mm,数控机床是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一个脉冲信号,则机床移动部件移动一个脉冲当量(一般为0.001mm),而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿,因此,数控机床定位精度比较高。
(3)加工质量稳定、可靠
加工同一批零件,在同一机床,在相同加工条件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀轨迹完全相同,零件的一致性好,质量稳定。
(4)生产率高
数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间,数控机床的主轴转速和进给量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削,数控机床目前正进入高速加工时代,数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工,减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产效率。
(5)改善劳动条件
数控机床加工前经调整好后,输入程序并启动,机床就能自动连续的进行加工,直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测,零件的检验等工作,劳动强度极大降低,机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外,机床一般是封闭式加工,即清洁,又安全。
(6)利于生产管理现代化
数控机床的加工,可预先精确估计加工时间,所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息,易于实现加工信息的标准化,目前已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合起来,是现代集成制造技术的基础。
3.数控机床使用中应注意的事项
使用数控机床之前,应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料,以便正确操作使用机床,并注意以下几点:
(1)机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员,且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床;
(2)非专业人员不得打开电柜门,打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。只有专业维修人员才允许打开电柜门,进行通电检修;
(3)除一些供用户使用并可以改动的参数外,其它系统参数、主轴参数、伺服参数等,用户不能私自修改,否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害;
(4)修改参数后,进行第一次加工时,机床在不装刀具和工件的情况下用机床锁住、单程序段等方式进行试运行,确认机床正常后再使用机床;
(5)机床的PLC程序是机床制造商按机床需要设计的,不需要修改。不正确的修改,操作机床可能造成机床的损坏,甚至伤害操作者;
(6)建议机床连续运行最多24小时,如果连续运行时间太长会影响电气系统和部分机械器件的寿命,从而会影响机床的精度;
(7)机床全部连接器、接头等,不允许带电拔、插操作,否则将引起严重的后果。
二、数控机床的维护
数控系统是数控机床的核心部件,因此,数控机床的维护主要是数控系统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用,电子元器件性能要老化甚至损坏,有些机械部件更是如此,为了尽量地延长元器件的寿命和零部件的磨损周期,防止各种故障,特别是恶性事故的发生,就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来,要注意以下几个方面。
1.制订数控系统日常维护的规章制度
根据各种部件特点,确定各自保养条例。如明文规定哪些地方需要天天清理(如CNC系统的输入/输出单元——光电阅读机的清洁,检查机械结构部分是否润滑良好等),哪些
部件要定期检查或更换(如直流伺服电动机电刷和换向器应每月检查一次)。
2.应尽量少开数控柜和强电柜的门
因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上,容易引起元器件间绝缘电阻下降,甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作,打开数控柜的门来散热,这是种绝不可取的方法,最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此,应该有一种严格的规定,除非进行必要的调整和维修,不允许随便开启柜门,更不允许在使用时敞开柜门。
3.定时清扫数控柜的散热通风系统
应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常,应视工作环境状况,每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多,需及时清理,否则将会引起数控系统柜内温度高(一般不允许超过55℃),造成过热报警或数控系统工作不可靠。
4.经常监视数控系统用的电网电压
FANUC公司生产的数控系统,允许电网电压在额定值的85%~110%的范围内波动。如果超出此范围,就会造成系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件损坏。
5.定期更换存储器用电池
FANUC公司所生产的数控系统内的存储器有两种:
(1)不需电池保持的磁泡存储器。
(2)需要用电池保持的CMOS RAM器件,为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容,内部设有可充电电池维持电路,在数控系统通电时,由 5V电源经一个二极管向CMOS RAM供电,并对可充电电池进行充电;当数控系统切断电源时,则改为由电池供电来维持CMOS RAM内的信息,在一般情况下,即使电池尚未失效,也应每年更换一次电池,以便确保系统能正常工作。另外,一定要注意,电池的更换应在数控系统供电状态下进行。
6.数控系统长期不用时的维护
为提高数控系统的利用率和减少数控系统的故障,数控机床应满负荷使用,而不要长期闲置不用,由于某种原因,造成数控系统长期闲置不用时,为了避免数控系统损坏,需注意以下两点:
(1)要经常给数控系统通电,特别是在环境湿度较大的梅雨季节更应如此,在机床锁住不动的情况下(即伺服电动机不转时),让数控系统空运行。利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮气,保证电子器件性能稳定可靠,实践证明,在空气湿度较大的地区,经常通电是降低故障率的一个有效措施。
(2)数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的,应将电刷从直流电动机中取出,以免由于化学腐蚀作用,使换向器表面腐蚀,造成换向性能变坏,甚至使整台电动机损坏。
第五篇:数控车论文数控车工技师论文
数控车论文数控车工技师论文
中职学校数控车实训浅谈
内容摘要:目前,我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大,教学内容与生产技术水平总是存在着滞后。教学经费投入的不足,限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新,为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足毕业生的需要,作者所在学校对现有的实训教学进行了相应的调整。
关键词: 数控技术 应用专业 实训 四个阶段
目前,我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大,由于数控技术发展日新月异,教学内容与生产技术水平总是存在着滞后。教学经费投入的不足,限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足我校毕业生的需要,我们对现有的教学计划进行了相应的调整:我校数控技术应用专业学制为五年,前四年在校学习理论知识、到校实训中心接受实验、实训,在理论学习期间,特开设了《车工工艺学》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》、《公差测量与技术》、《机械制图》等十几门专业课和专业基础课,使学生的知识结构更趋于合理,为实训作了很好的铺垫,夯实了基础。后一年到企业顶岗实习,为更好地向企业输送合格的数控人才,把实训分四个阶段,以巩固和深化理论知识,提高和完善操作技能。
第一阶段:普车实训。
这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程,学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀,熟练操作车床,从加工端面、外圆、内孔、切槽开始,逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工,特殊形面的加工,在这一过程中深刻理解刀具几何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响,进一步认识切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互关系及其对工件质量的影响,掌握车床的调整方法,掌握切削的有关计算、了解常用工具、量具的结构,熟悉掌握其使用方法,合理地选择工件的定位基准,安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务,将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。
第二阶段:仿真实训。
第一阶段的实训后,对学生进行技能考试,操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习,同时也能促进未选中的学生努力练习,激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让学生了解数控车床编程的概念,熟悉仿真机床的操作面板和录入面板明确每个按键的功
能,建立工件坐标系的方法,如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补,详细地讲解每个过程。
在数控车床上加工零件,首先需要根据零件图样分析零件的工艺过程、工艺参数等内容,用规定的数控编程代码和程序格式编制出合适的数控加工程序,这个过程成为数控编程。数控编程可分为手工编程和计算机辅助编程(自动编程)两大类。
编程过程依赖人工完成的称为手工编程,手工编程主要用于编制结构简单,并可以方便地使用数控系统提供的各种简化编程指令来编制数控加工程序的零件。由于数控车床的主要加工对象是回转类零件,零件程序的编制相对较简单,因此车削类零件的数控加工程序主要依靠手工编程完成。但对手工编程工作量大。烦琐且易出错,目前也借助计算机辅助设计软件的CAGD(计算机辅助几何设计)功能来求取轮廓的基点和节点。手工编程有两大“短”原则:一是零件加工程序要尽可能短。二是零件的加工路线要尽可能短,这个主要包括两个方面:窃谑用量的合理选择和程序中空走刀路线的选择。合理的加工路线对提高零件的生产效率有非常重要的作用。
在编程车削倒角时,可用两种方式:(1)把车刀刀位点指定在倒角起点处,再G01车
削;(2)把车刀定位在倒角的右边延长线上,然后G01车削而成。同时让学生比较哪种方
式更为简单和实用。
在普通外圆加工中,让学生分别使用G71、G72、G73、循环指令来编程加工外圆,使用
使用粗加工固定循环G71、G72、G73指令后,必须使用G70指令进行精车,使工件达到所要
求的尺寸精度和表面粗糙度。
(1)外径粗加工循环(G71)
该指令主要用于圆柱棒料粗车外圆加工,也可用在内孔需要切除较多余量时的情况。
格式:G71U(Δd)R(e)
G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(Δf)S(Δs)T(Δt)
N(ns)............F(f)S(s)以零件图编辑的,用来描述工件轮廓编程轨
迹循环语句,是粗、精加工中循环轨迹计算的依据G70P(ns)Q(nf)
其中,Δd:每次切削背吃刀量,以半径值表示,无正负号;
e :每次切削后的退刀量;
ns:粗、精加工循环的起始程序段号;
nf:粗、精加工循环的结束程序段号;
Δu:x轴方向精加工余量,以直径值表示;
Δw:z轴方向精加工余量;
Δf:粗车时进给量;
Δs:粗车时主轴转速;
Δt):车削时选用刀具(通常在G71之前已经指定,一般省略);
f :精车时的进给量;
s :精车时的主轴转速;
(2)断面粗加工循环(G72)
该指令主要用于直径方向的切除余量比轴向余量大时,其刀具循环路径。
格式:G72W(Δd)R(e)
G72P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(Δf)S(Δs)T(Δt)
N(ns)............F(f)S(s)
以零件图编辑的,用来描述工件轮廓编程轨
迹循环语句,是粗、精加工中循环轨迹计算的依据G70P(ns)Q(nf)
其中,Δd:每次切削背吃刀量,以半径值表示,无正负号;
e :每次切削后的退刀量;
ns:粗、精加工循环的起始程序段号;
nf:粗、精加工循环的结束程序段号;
Δu:x轴方向精加工余量,以直径值表示;
Δw:z轴方向精加工余量;
Δf:粗车时进给量;
Δs:粗车时主轴转速;
Δt):车削时选用刀具(通常在G71之前已经指定,一般省略);
f :精车时的进给量;
s :精车时的主轴转速;
(3)固定形状粗加工循环(G73)
G73实用于毛胚轮廓形状与零件轮廓形状基本接近的毛胚的粗车,如一些锻造和铸件的出车。
格式:G73U(Δi)W(Δk)R(d)
G73P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(Δf)S(Δs)T(Δt)
N(ns)............F(f)S(s)以零件图编辑的,用来描述工件轮廓编程轨
迹循环语句,是粗、精加工中循环轨迹计算的依据G70P(ns)Q(nf)
其中,Δi:x轴方向退刀距离和方向,以半径值表示,当向+x轴方向退刀时,为负;
Δk:z轴方向退刀距离和方向,当向+z轴方向退刀时,该值为正,反之为负;
d :粗切削次数;
ns:粗、精加工循环的起始程序段号;
nf:粗、精加工循环的结束程序段号;
Δu:x轴方向精加工余量,以直径值表示;
Δw:z轴方向精加工余量;
Δf:粗车时进给量;
Δs:粗车时主轴转速;
Δt):车削时选用刀具(通常在G71之前已经指定,一般省略);
f :精车时的进给量;
s :精车时的主轴转速;
Δi及Δk为第一次车削时退离工件轮廓的距离及方向,确定该值时应参考毛胚的粗加
工余量大小,以使第一次走刀车削时就有合理的背吃刀量,计算方法如下:
Δi=(x轴粗加工余量)—(每一次背吃刀量)
Δk-(z轴粗加工余量)—(每一次背吃刀量)
例:如果x轴方向粗加工余量为6mm,分三次走刀,每一次背吃刀量2mm,则Δi=(6-2)
mm=4mm,d=3mm。
在普通螺纹加工中,让学生分别使用G92、G76螺纹循环指令来编程加工螺纹,在实训
中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。G92直进式
切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同,这两种加工方法有所区别,各自的编程方法也不同,造成加工误差也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺
纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削,螺纹中径误差较大,但牙形精度较高,一般
多用于小螺距高精度螺纹的加工;加工程序较长,在加工中要经常测量。G76螺纹切削循环
采用斜进式进刀方式进行螺纹切削,牙形精度较差,但工艺性比较合理,编程效率较高,一
般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为简捷方
便。所以,学生要掌握各自的加工特点及适用范围,并根据工件的加工特点与工件要求的精
度正确灵活地选用这些切削循环指令,然后编制加工程序,并自动加工。
第三阶段:数控加工。
在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面,学生短时间内可熟练操纵机床,但需注意以下几点。
(1)要根据工件的材质,所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训,这将不是难题。
(2)学生编制的程序要先经过图形模拟加工,程序正确后再进行对刀加工。
(3)在首件加工中合理使用程序暂定M00指令,在精加工前对工件进行测量,看是否需调整刀具补偿,最后加工出合格的工件。
(4)重点突出典型零件的工艺分析,装卡方法的选择、程序编制,调整加工和检验,如果有缺陷,应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。
对学生加工的工件,按小组进行互评。学生都有好胜心理,会对对方的工件一丝不苟地检查,不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价,或者让学生保存自己满意的作品,激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。
如此,学生能全面了解数控加工的全过程,深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则,能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决,对将来从来数控工作上手快,操作规范,具备解决问题的能力。
第四阶段:总结提高。
老师和同学共同探讨实训经验及实践教学中遇到的问题。由于实训内容较多,机床种类全,学生在短时间内既要掌握机床的操作,又要对复杂零件进行合理的工艺安排和准确地编程加工,现场讲解具有局限性。将工艺分析及基本编程内容制成课件,能方便学生掌握和复习,多年来的实践证明这是行之有效的方法,优化实训的效果。数控实训教学过程:普车加工—仿真数控软件—数控机床加工,这几步走的教学方案能最大限度地发挥教学资源的使用性和经济性,尽可能避免事故的发生,缩短机床的人均占有时间,提高机床的利用率和使用寿命,如果能结合实际生产,其教学效果将更显著。
参考文献:
[1]程仲文.数控实训项目研究与改革.兰州工业大学,2007.[2]张梦欣.数控机床编程与操作.中国劳动社会保障出版社,2005.[3]高枫.数控车削编程与操作训练.高等教育出版社,2004.[4]谢晓红.数控车削编程与加工技术.电子工业出版社,2005.[5] 王爱玲.系现代数控编程技术及应用.国防工业出版社,2005