摘要:数控车削加工工艺是目前数控机床这种高效率设备必须重视的一个首要问题,现代数控加工工艺是影响机床效率的关键所在,与普通机床的加工工艺相比较存在着很多不同之处,科学合理的加工工艺是本文探讨的主题,改善工艺技术的不合理性,加大对加工工艺的重视力度是未来的发展趋势,本文就数控车削加工工艺进行了具体的分析,并提出了科学合理的改进建议。
关键词:数控机床加工工艺分析
在科技超速发展的社会中,数控机床的各项技术也在突飞猛进的前进着,现代化的技术水平要求我们必须不断地随着社会的脚步发展,运用科学的理论与扎实的实际相结合起来,去对数控技术进行改进,使我国数控车削加工技术位于世界领先状态。
数控车削加工工艺科学的分析是保障数控车削加工零件顺利完成的前提条件,分析的内容包括切削用量及确定零件的选择、设计工序及工步、优化并计算加工的轨迹、图纸的加工工艺分析、选择设计工具及夹具、加工工艺技术文件的编制。
由此可见,数控加工工艺性分析是整个零件加工的方法和技术手段结合体。
本文就数控车削加工工艺进行了具体的分析,并提出了科学合理的改进建议。
1数控车削加工工艺具体的分析
1.1零件图的具体分析
(1)数控车削工艺首先要考虑的就是零件图的合理性。
主要在三方面进行分析,即零件图上的尺寸标注方法是否适和数控机床的加工要求、分析节点坐标的计算和分析被加工零件的精度与技术程度要求。
(2)零件图上的尺寸标注方法是否适和数控机床的加工要求,这决定了加工零件的合理性,同一基准下直接给出标注尺寸,可以使设计、工艺、测量的基准和编程原点统一起来。
这样就可以避免不必要的麻烦,使各种编程计算得到简单化。
(3)分析节点坐标的计算,在对零件进行加工中包括手工编程与自动编程,在手工编程时要计算出每个节点坐标,在自动编程时则要定义所有几何元素。
所以,在进行分析零件图时,要分析节点坐标的计算。
(4)分析被加工零件的精度与技术程度要求,想要选择出零件合理地加工方法、装夹方式及切削用量等等,必须分析出零件具体尺寸加上高超的技术水平。
充分考虑各种可能性,做好假如达不到预想效果时的补救措施,在既定目标下完成好各个环节,并及时根据实际情况变换切削速度,任何情况下都要保证工作质量,事实就是,不掩盖事实。
1.2分析加工中如何选择夹具与刀具
装夹的最低次数是提高加工效率的表现,同时要确保精准的加工质量。
零件本身的外圆柱面是轴类零件的定位基准,套类零件则是内孔为基准,合理选择夹具非常重要;刀具选择也有技巧可循,寿命越长的刀具越能承受越多的切削用量,直径越大的刀具寿命越长。
尖形、圆弧形和成型车刀是最常用的刀具。
1.3工序的科学划分
(1)保持精度原则和提高生产效率原则是数控机床加工时的两种划分原则。
(2)加工顺序遵循先粗后精、先近后远、内外交叉和基面先行的原则。
提高加工精度是要逐步完成的,切削条件的改善至关重要。
2数控车削加工工艺现存的问题
(1)数控加工操作人员的理论水平受限,从事多年的数控车削加工人员积累了丰富的实践经验,但目前科技及各方面的飞速发展,操作者的理论知识水平并没有完全适应整个社会的发展水平。
因此,导致了一些新技术没能及时的运用到实践中去,这样也就是阻碍了我国整个数控领域的发展水平。
(2)数控企业的投资相对不足影响加工工艺的发展,在我国很多数控加工企业为了得到更多的利润,投入的就相对不足,工量具的设备不足也导致了在实际操作中的障碍出现,在加工的工程中出现问题零件,没有合适的工具而不能及时的补救零件,降低了工作的效率。
3具体的改进措施
(1)企业加大对现有技术人员的培训力度,制定出具体的进修计划,大力培养在职技术人员的理论水平,从而提高工作效率;同时积极引进高学历技术人员,通过他们先进的理念及时的对现有的数控车削加工工艺进行科学的分析调整,使数控车削加工工艺适应社会的发展状态,不落后于其他企业或国家。
(2)企业高管要把眼光放远,加大投资力度,保证企业的顺利发展。
只要坚持原则,投入越多回报越大,这是一个正常的发展规律,运用科学、先进的理论进行数控车削的加工工艺分析,与实际的操作结合起来,肯定会为企业带来更多的效益。
4结语
数控车削加工工艺作为数控机床这种高效率设备的必要条件,其科学合理的程度显得尤为重要,分析这种加工工艺必须具备高素质的头脑,掌握数控机床的操作技巧、特点及性能,在编程前也要进行详细的分析,制定科学合理的加工工艺,这样就会把数控机床的高性能、高自动化和高精度的特点发挥出来,使最合理的加工方案得到最丰厚的回报,为企业带来巨大的效益,为国家创造更大的价值。
参考文献
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[3]周国柱,王文平.数控车削自动编程中的工艺路线自动生成[J].中国机械工程,1995,01.
数控车削加工精度控制【2】
摘要:数控车削加工技术已广泛应用于机械制造行业,如何高效、合理、按质、按量完成工件的加工,每个从事该行业的工程技术人员或多或少都有自己的经验。
现以广州数控设备厂生产的GSK980TB系列机床为例,介绍几例数控车削加工精度控制技巧。
关键词:数控车削控制尺寸精度技巧
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符合的程度。
它们之间的差异称为加工误差。
加工误差的大小反映了加工精度的高低。
误差越大加工精度越低,误差越小加工精度越高。
在数控车削加工中,保证加工精度常见的方法以广州数控设备厂生产的GSK980TB系列机床为例简要介绍。
1)修改刀补值保证尺寸精度
由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差,不能满足加工要求时,可通过修改刀补使工件达到要求尺寸,保证径向尺寸方法如下:
a.绝对坐标输入法
根据“大减小,小加大”的原则,在刀补001～004处修改。
如用1号外圆车刀加工工件尺寸大了0.01mm,而002处刀补显示是X5.98,则可输入X5.97,减少1号刀补。
b.相对坐标法
如上例,根据“大减小,小加大”的原则,在刀补001～004处修改。
如用1号外圆车刀加工工件尺寸大了0.01mm,而002处刀补显示是X5.98,则可在刀补001处输入U-0.01,减少1号刀补,使刀补变为X5.97,再加工工件将达到设计尺寸精度要求。
2)半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度
这时,我们可在粗加工之后,进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。
如用1号刀G71粗加工外圆时,可在001刀补处输入U0.5,当调用G70精车一次,停车测量后,再在001刀补处输入U-0.5,再次调用G70精车一次。
经过此番半精车、精车,消除了因速度改变丝杆间隙变化的影响,从而保证了加工尺寸精度的稳定。
3)程序编程坐标正确选择保证尺寸精度
a.绝对坐标编程保证尺寸精度
编程有绝对编程和相对编程。
相对编程是指在加工轮廓曲线上,各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。
也就是说,相对编程的坐标原点经常在变换,连续位移时必然产生累积误差,绝对编程是在加工的全过程中,均有相对统一的基准点,即坐标原点,故累积误差较相对编程小。
数控车削工件时,工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高,故在编写程序时,径向尺寸最好采用绝对编程。
b.相对坐标编程保证尺寸精度
对于零件图中某段尺寸精度要求很高的零件,该段最好采用相对坐标编程,防止前级加工误差累计到本级尺寸加工,同时也将提高该段零件尺寸精度保证加工的难度。
考虑到加工及编写程序的方便,轴向尺寸常采用相对编程,但对于重要的轴向尺寸,最好采用绝对编程。
4)修改程序和刀补控制尺寸
数控加工中,我们经常碰到这样一种现象:程序自动运行后,停车测量,发现工件尺寸达不到要求,尺寸变化无规律。
如用1号外圆刀加工工件,经粗加工和半精加工后停车测量,各轴段径向尺寸如下:φ40.06mm、φ30.04mm及φ18.02mm。
对此,笔者采用修改程序和刀补的方法进行补救,方法如下:
a.修改程序
原程序中的X40.06改为X40.0,X30.04改为X30.0,X18.02改为X18.0,这样一来,各轴段均达到名义尺寸的统一公差,
b.改刀补
原程序中的X40.06不变,X30.04改为X30.02,X18.02改为X18.04,这样一来,各轴段均与名义尺寸的统一偏差0.06,在1号刀刀补001处输入U-0.06。
经过上述程序和刀补双管齐下的修改后,再调用精车程序,工件尺寸一般都能得到有效的保证。
5)车刀刀尖半径补偿保证尺寸精度
编制数控车床加工程序时,理论上是将车刀刀尖看成一个点,但为了提高刀具的使用寿命和降低加工工件的表面粗糙度,通常将刀尖磨成半径不大的圆弧(一般圆弧半径R是0.4―1.6之间),很显然假想刀尖点与实际切削点是不同点,所以如果在数控加工或数控编程时不对刀尖圆角半径进行补偿,仅按照工件轮廓进行编制的程序来加工,势必会产生加工误差。
因此,要保证零件加工精度,在数控加工尤其精加工一定要进行车刀刀尖半径补偿。
广州数控设备厂生产的GSK980T系列机床具有刀尖圆弧半径补偿功能(即G41左补偿和G42右补偿功能)。
编程时可直接根据零件轮廓形状进行编程,编程时可假设刀具圆角半径为零,在数控加工前必须在数控机床上的相应刀具补偿号输入刀具圆弧半径值,加工过程中,数控系统根据加工程序和刀具圆弧半径自动计算假想刀尖轨迹,进行刀具圆角半径补偿,完成零件的加工。
刀具半径变化时,不需修改加工程序,只需修改相应刀号补偿号刀具圆弧半径值即可。
需要注意的是:除了输入刀头圆角半径外,还应输入假想刀尖相对于圆头刀中心的位置,这是由于内、外圆车刀或左、右偏刀的刀尖位置不同。
数控切削加工是基于数控程序的自动化加工方式,实际加工中,操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能,方能编制出高质量的加工程序,加工出高质量的工件。