摘 要:现代制造业飞速发展,以数控机床为技术代表的新型制造技术已几乎覆盖了普通机床,编程已由手工编程发展到计算机编程,它是制造业进一步向智能化方面的过度,它不仅提高了生产效率还保证了加工质量。对于加工拥有纵多相同或以一定规律变化的工位的零件,传统的手工编程十分烦琐而且容易出错。例如计算机显示器的模具加工、分度盘的加工、端面齿盘的加工等。由于端面齿盘拥有纵多的齿而且在同一平面,一般编程很难完成零件的加工,所以我们采用了宏程序编程,从工件造型到计算机模拟加工,再到计算机处理,刀具的选择等等,都可以比较简单的完成。并且工件的质量也可以得到保证。
宏程序与普通程序的区别在于:在宏程序中,能使用变量,可以给变量赋值,变量间可以运算,程序可以跳转;而普通程序中,只能指定常量,常量之间不能运算,程序只能按顺序执行,不能跳转,因此功能是固定的,不能变化。用户宏功能是用户提高数控机床性能的一种特殊功能,在相类似工件的加工中巧用宏程序将起到事半功倍的效果。
宏程序是加工编程的重要补充。宏程序属于计算机高级语言,可以实现变量的算术运算,逻辑运算和条件转移等操作。它可以很轻松的完成分度盘的加工。
关键词:分度盘 数控机床 宏程序 切削参数
数控机床的特点
在数控技术中,所谓的加工程序,就是把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、切削参数以及辅助动作等,按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把程序中的内容通过控制介质或直接输入到数控机床的数控装置中,从而控制机床加工零件。
数控编程分为手工编程和自动编程。手工编程是从零件图样确定工艺路线,计算数值和编写零件加工程序单,制备控制介质到校验程序都由人工完成。对于形状简单零件的加工,计算比较简单,程序较短,采用手工编程可以完成,但对于形状复杂的零件,特别是具有非圆曲线,列表曲线的零件,用手工编程相当困难,必须用自动变成完成.自动编程是编程人员根据加工零件图纸要求,进行参数选择和设置,由计算机自动地进行数值计算,后置处理,编写出零件加工程序单,直至将加工程序通过直接通信的方式进入数控机床,控制机床进行加工。
随着数控技术的发展,数控机床得到了广泛的应用。目前,在机械行业中,单件小批量生产所占有的比例越来越大。这对工件的加工要求也提高了,目前在数控加工中比较广泛的应用了手工编程,它是按照事先编制好的加工程序,根据加工程序自动的对被加工零件进行加工,我们把零件的加工工艺路线,工艺参数,刀具轨迹,切削参数以及辅助功能,按照数控机床规定的指令代码及编写成的加工程序单,然后输入到数控机床中,从而控制机床完成对零件的加工,但这种手工编程只能加工一些简单的面。面对具有复杂曲面的点位关系是无法完成的。例如在分度盘的加工过程中,孔的数量相当多,而且加工精度要求高,在加工中还有很多变量,一般编程很难完成,但我们可以采用宏程序来完成。宏程序结构类似于计算机高级语言,可以实现变量的算术运算,逻辑运算和条件转移等操作。它可以很轻松的完成分度盘的加工。
1.2设计采用的方法
本设计采用宏程序进行加工程序的编制,在分度盘的实际运用中比较适用,在运用过程中还可以采用算术运算和逻辑运算,能够多次转移和循环,极大的简化了我们的操作过程,与普通加工相比,也减轻了编程人员的劳动强度和工作时间。
在这次设计分度盘的过程中,我们要感受到计算机在工业生产中的重要辅助作用。有些复杂的曲面和多孔零件在加工中必须要通过电脑软件的帮助才能完成工件的加工,人工计算是很难得到的,而通过自动编程和宏程序就可以简单快速的完成。通过这次毕业设计,使我能更熟练的应用宏程序进行设计、加工等。
通过以上几项措施和方法在数控实习中的应用,学生的实习积极性和创新意识得到了较好的发挥,并在没有经过强化培训的情况下,两年内已有许多学生报考且一次通过“数控车床操作工国家中级技能鉴定考试”;同时,从聘用我系毕业生的企业反馈信息上也了解到,我系毕业生在数控加工技术应用方面有较强的适应能力和创新能力。这充分说明我系的数控实习效果得到了提高,取得了成效。
参考文献:略
为模具加工选择加工中心
摘要!本文针对模具数控加工的特点"提出了选用加工中心时应考虑的若干方面"以保证加工质量和提高生产
效率!
关键词!模具$加工中心$选型
!前言
模具是目前应用数控加工最为广泛的行业之一!随
着市场对模具产品质量要求的不断提高"将有更多的企
业选用加工中心!加工中心的性能将直接影响模具的加
工工艺#加工质量和生产效率!加工中心综合应用了机
械技术#电子技术#计算机技术#电气技术#液压技
术#光学技术"具有先进性#复杂性#发展的迅速性以
及品种型号和档次的多样性"而且价格相对比较昂贵"
因此加工中心的选用是一项重要而复杂的工作"要慎重
进行!文献/01/21/31/41提出了加工中心选用的一般原则
和方法"本文主要探讨现代模具制造行业加工中心的具
体选型要求!
"加工中心的选用原则与程序
加工中心的初期投资及维修等费用较昂贵"要求管
理及操作人员的素质较高!用户要根据自身的经济实力
和技术实力"以满足需要为前提进行选用!
565确定典型加工工件的形状尺寸
根据企业在模具市场的定位"确定模具生产的种
类#结构和形状尺寸范围"然后采用成组技术把典型模
板进行归类"再来选择合适的加工中心!
562机床市场调研与订货
加工中心的种类繁多"价格较昂贵!加工中心的选
用不仅是以数控机床技术#加工工艺技术为基础的综合
应用技术"而且是一种受自身经济实力和技术实力约束
的综合管理技术!在加工中心初选技术方案出台后"要
货比三家"与机床生产厂家深入沟通"要询问并调研机
床厂家提供的典型用户"兼顾眼前需要与长远规划"结
合用户!78编程能力#数控机床操作和管理维修水平"
最终敲定性能价格比最好的加工中心型号与生产厂家!
订货合同中要明确加工中心的验收标准#程序和验收期
限"编程操作维修培训要求"机床专用检具#刀具#特
殊附件和关键配件的供应"是否要作综合性试件的切削
精度检查"付款方式及质量保证金等!
#加工中心的选型
265加工中心类型与规格的确定
现代模具制造"都采用专业化协作的生产方式"模
架#顶针等零件外购"模具数控加工的零件"通常有定
模型腔#动模型芯#电极#镶块#滑块等!一般选立式
加工中心加工定模型腔#铜电极#镶块#滑块等零件"
动模型芯既可选用立式加工中心加工也可考虑选择卧式
加工中心加工!卧式加工中心的工艺性比较广泛"但卧
式加工中心比立式加工中心的价格要贵"所需加工费也
高"用户要根据自身经济实力选配!加工模具型面若有
空间曲面"要考虑选择多轴联动的加工中心9:1!如果是
用于大型模具加工"往往要选择龙门加工中心!
在确定加工中心规格时"应根据模具模板大小考虑
工作台尺寸及各坐标行程!首先按模板尺寸"初定加工
中心工作台尺寸"再考虑模具的装夹方式以便留出安装
夹具所需的空间"然后再核算加工中心!轴#"轴行程"
以满足模具的实际加工范围!对大型模具还要考虑工作
台的最大承载重量!立式加工中心要考虑主轴端面到工
作台面的距离!卧式加工中心要考虑主轴端面到工作
台中心的距离!
鉴于模具材料硬度较高"模具粗加工工作量大"
在考虑主轴功率及扭矩时"在同等规格尺寸时一定要
选用主轴功率#扭矩都较大的机床"以提高切削效率!
有实力的企业可考虑选用主轴转速/000#12(+以上
的高速加工中心3/4356"以提升加工中心对模具材料硬度
的适应性"扩大加工中心的加工工艺范围"进一步提
高加工效率和加工质量!
模具电极常用材料为纯铜或石墨"如要加工石墨
电极786"优选防尘性能好的高速加工中心!
9:9加工中心精度的选择
模具按制品材料可粗分为五金模和塑料模!一般
地说"五金模具的零件加工精度高于塑料模具的零件
加工精度!
根据模具定模型腔和动模型芯关键部位的配合精
度考虑加工中心的精度等级!国产加工中心分为普通
型和精密型"其精度参见下表!
由于数控技术的飞速发展"普通型加工中心已可
加工/;5级精度零件"精密级加工中心可加工<;/级精
度零件3=6!
在考察加工中心的精度指标时"要注意它采用的
精度标准3>06!国际上常用的精度标准有*?@$国际标
准%#A*?$日本标准%#B?CD$美国标准%#EF*$德国
标准%#G?$英国标准%等!除A*?标准采用测量一次的
极差法计算加工中心精度"其他标准均采用多点多次
测定的数理统计法计算加工中心精度!就同一台机床
而言"用不同的精度检测标准"其检测的数值"数理
统计法约为极差法的9;H倍!
9:H加工中心的刚性与精度保持性
由于模具材料均较硬"而加工中心技术参数说明
中标出的精度"是加工中心在无负载下的技术参数!
在实际加工状态下的精度还与加工中心的刚性等因素
有关!所以应对模具工业用加工中心的刚性予以特别
关注!刚性是加工中心质量的一个重要特征"但目前
尚无对加工中心刚性评价的客观标准"必要时选择相
对模板尺寸大一档规格的加工中心!
在选择加工中心时"还要考虑机床的精度保持性!
要分析机床的布局#机床刚性#导轨跨距及结构形式&
要优选铸铁材料导轨#优选混凝土材料床身&主轴要
带有循环冷却装置等等!刚性和精度保持性好的加工中
心"在机床’磨合(后"会越用越好!笔者就见过不少
模具加工企业"有的因加工中心选型不当"加工过程中
机床振动和噪声较大"使用一两年后机床精度已丧失&
有的加工中心用了十几年"机床精度仍然保持!
9:I数控系统的选择7>>4
所选数控系统的档次要与加工中心的档次相匹配!
由于模具型面单工序加工的程序容量可达>JG以上"加
工时间可达几十小时以上"一般要求数控系统的平均无
故障时间$CKGL%大于>0000M"运算速度快"存储容
量大于>CG"系统快进速度大于9I212(+"插补单位
小"插补功能较丰富"网络通信能力强"故障自诊断功
能强"具有在线诊断功能"带交流驱动单元!如模具型
面复杂"数控系统最好具备进给速度前瞻控制和
NOPG?曲面插补功能!
现代数控系统具有许多功能"有的属于基本功能"
有的属于选择功能!选择时一定要根据加工中心的具体
用途而定!应对数控系统的性能和价格等作一个综合分
析"既不要求全"也不要遗漏!
模具数控加工基本上都是使用QBC软件自动编程"
数控系统的选择还要考虑与流行QBC软件的数据交换"
最好是QBC软件能直接支持该数控系统的后置处理!
在多轴联动数控系统的选择上"必须同时考虑多轴加工
QBC软件的匹配3>963>H6!
9:<加工中心台数估算
对每个典型加工零件"按照工艺分析可以初步确定
工艺路线"确定凸模#凹模#电极等的加工工序内容!
用QBC模拟加工得到每道工序的切削时间!"再考虑相
应辅助时间$一般为>0R;90R!%与每次换刀时间$约
为>0;90.%"就可算出每道工序的加工工时!按一年H00
个工作日"两班制"一天有效工作时间>I;><M计算"
可初估加工中心的年生产能力!根据生产要求或工序平
衡要求"决定加工中心的台数!
选购加工中心要注意上下工序间的节拍协调一致"
还要注意外部设备的配置"与编程#操作#维修等环节
的匹配!在模具加工行业"因等待加工程序而导致加工
中心停机的现象时有发生!
9:/自动换刀装置及刀柄的选择
自动换刀装置$BKQ%是加工中心的基本特征!模
具数控加工所需刀具不多"对换刀时间也没有过高要
求"尽量选用结构简单#可靠性高#维修容易的自动换
刀装置"加工中心刀库容量一般选I;>/把!
加工中心所用的刀具是由通用刀具和与主轴前端锥
孔配套的刀柄等组成!刀柄及拉钉的标准有日本的GK
标准#欧洲的*?@及F*N标准#美国的QBK1BN?*标准#中国的/01标准!各标准依据柄部直径又有各种大小的
尺寸"最常用的是23号及43号刀柄!但这类刀柄不适
用于高速加工"高速加工中心上要选用567系列短锥刀
柄!
可根据加工中心主轴前端锥孔直径选定刀柄号"
根据模具加工工艺方案选定刀柄的数量和适量的刀具!
要注意查看加工中心所用的拉钉标准和机械手夹持部
位标准!此外"还需选配刀具预调仪!
89:其他选择
自动交换工作台的选择#由于模具的制造是单件
生产"一般毋须考虑选用多工作台!
冷却装置$排屑装置$安全防护装置#由于模具
加工余量大"加工时间长"要选用带有全防护罩的大
流量的冷却装置"快速可靠的排屑装置"安全防护装
置保护功能全面$可靠!
加工中心附件的选择#选用加工中心"除了认真
考虑其基本功能及基本件外"还要选用一些选择功能
及附件"如刀具状态监测仪等!要选择与生产要求相
应的高可靠性的附件!
加工中心的选用"还要考虑品牌$可靠性%;<=>
大于?33小时&"关键配套件质量$维修服务网点$环
保与安全认证等因素!
!结束语
根据模具加工的具体要求"选择适用的加工中心"
将提高用户的投资效益"提升模具加工能力和加工质
量!
参考文献
@AB罗生梅等C加工中心的选型和订货@DE C制造技术与机床"
833F%A8&
@8E赵葛霄等C加工中心的选型问题探讨@DE C机床与液压"833A
%4&
@FE邢青松等C数控加工中心的选用策略@DE C盐城工学院学报"
8333%F&
@2E张炳杰C谈加工中心的选型@DE C设备管理与维修"AGG:%AA&
@4E谭汝谋C加强多轴加工机床的研究与发展@HE C世界制造技术与
装备市场"8332%F&
@?E张伯霖等C模具制造中的高速加工技术@HE C制造技术与机
床"833F%4&
@:E周莉等C高速加工机床的合理选用@HE C制造技术与机床"
833F%F&
@IE王成勇等C石墨电极的高速加工@DE C制造技术与机床"8338
%F&
@GE盛伯浩等C数控机床的现状与发展@DE C制造技术与机床"