第一篇:中職數控教學中提高數控銑加工精度的心得淺談
中職數控教學中提高數控銑加工精度的心得淺談
摘要:中等職業學校在教授數控銑編程和操作的時候,大多書本是其主要參考的資料,學生大多掌握的也都是書本上的知識,而對于實際操作和控制零件精度方面掌握不夠,教師對這方面講述的也比較少,因此學生往往能夠加工出的形狀較少、尺寸也會有所偏離。因為基本技能掌握的不扎實,使得學生在以后的工作中難以勝任。對于精度略高的零部件加工便顯得力不從心。筆者正是基于此,加上多年的教學經驗,對這些問題談談自己的心得。
關鍵字:數控教學;數控銑加工;中職數控
前言:數控銑專業的學生在中職院校的學習,主要是學習數控銑知識,以便于以后走上工作崗位,可以很快的融入工作中,因此數控銑專業的學生在中等職業學校就應當掌握數控銑專業知識,作出合格的零配件,能夠在以后工作中為企業創造出更大的效益和利潤。但是現階段中職院校對數控銑專業的學生在培養時候,僅僅重視書本知識的傳授,對學生的要求也是能夠完成書本知識即可,對于學生的實際操作能力的重視程度不夠,忽略了學生所學知識與實際應用的聯結。這種現象造成的直接后果就是學生在以后走山工作崗位時候的專業程度不高,對于精度略高的零件加工出現吃力的情況,不能很好的完成工作,針對此現象,筆者提出了一些心得體會,以及一些意見和建議,希望可以供數控銑專業教師一些啟迪。
一、工作臺的清洗
在進行數控銑床加工零件時候,工作臺要保持干凈,如果數控銑床工作臺骯臟不堪,那么制造出來的另加則很難保證其精準度。工作臺不能有灰塵、鐵屑、油污、銹斑等。這屬于數控銑加工最基本的工作之一,但是很多老師對此都忽略了,如果最基本的工作沒有做好,難以想象以后的工作可以很好完成。
二、臺鉗和壓板等夾具清洗
在清洗工作臺的同時也要注意臺鉗和壓板等夾具的清洗,對于鉗口底部及臺鉗的底座面是關鍵部位,對這些關鍵部位更要仔細清洗,壓板要注意平整度的要求,否則在進行壓緊工作時候難以按照工作要求完成。對工作的精度影響很大。
三、其他工具的清潔工作
數控銑刀柄尾部錐面、刀柄內部錐面、彈簧夾頭和機床主軸孔都要擦拭干凈, 這些都是在進行數控銑加工過程中會用到的工具,這些工具同工作臺、臺鉗和壓板一樣,需要保持干
凈整潔,只有保持干凈整潔,才能提高數控銑加工零件的精準度。否則就很難保證刀柄和主軸孔、彈簧夾頭和刀柄、銑刀和刀柄的同心度。
四、注意工件毛坯精度
在教學過程中,我們教師會讓學生自己進行操作,學生在操作過程中往往不注意工件毛坯的精度。從庫房取出的工件毛坯直接用于夾具中,進行夾壓,這種操作方法極大的影響了數控銑零件的精度。并且對于提高數控銑零件的加工精度也是非常不利的,學生如果養成這種工作習慣,在以后的工作中對企業會造成很大的浪費,生產工藝不符合企業生產需要。因此,我們教師在進行實操教學時候,一定要注意對學生講解毛坯的預處理工作。毛坯的預處理有兩種情況,一是毛坯本身已經在其他機床上粗加工過 , 我們在進行數控銑加工裝夾前,應該對已經加工過的地方(基準面和夾持面)進行除銹、除塵和去除毛刺,以保證在裝夾中獲得更高的質量,二是沒有粗加工過的毛坯,我們要盡量的把影響零件基準和加持部位質量的因素去除掉,然后再找正裝夾。
五、參照書本進行實操
一般的加工順序是“先粗后精”、“先面后孔”、“先大刀開粗后小刀精加工”、“先內形內腔加工后外形加工”這個順序是書本內容,經過嚴格實驗的捷徑,因此,學生在進行加工過程中也要嚴格按照這個順序來進行,不可隨意改變順序,否則會對零件精度產生影響。
六、合理選用刀具
選擇合適的刀具,用合適的刀具進行切削,將會很大程度上提升數控銑零件的精度,因此對于道具的選擇上,教師一定要教會學生如何進行選擇,選擇什么樣的刀具是最合適的。這些課本上都有一定的描述和舉例,教師要多讓學生進行練習,從中了解竅門。
七、選準銑刀長度
對于銑刀裝夾后的長度,我們強調一定要針對工件的加工高度來定。刀柄不能碰撞工件,縮短刀具的長度,這樣可以保證刀具具有剛性,對于零件的精度有幫助。
八、薄壁件的加工
薄壁件的加工難度較大,在加工過程中不能引起薄壁件的變形,因此,應當采用余量遞增的方法進行加工。在壁的上部余量最少, 中部比上部的余量大, 底部比中部的余量大。這樣一層一層的進行加工、層切,則可以保證加工件的精度。
九、夾緊力度大小的掌握
工件在數控銑床上夾緊時,夾緊力的大小對于數控銑加工零件的精度也有很大的影響,夾得過緊或者過松都會造成零件的不合格,因此在進行數控銑床上夾緊時候,一定要注意力度,不可過緊也不可過松,在平時的實操過程中一定要多加以練習。
十、找準定位
加工前的工件一定要正確定位,只有定位精準,制造出來的零件精度才高,而且后續的精度要以前面精度為基礎,因此每一道程序的精度都需要嚴格掌握,不可隨意更改。比如對于水平的找正,要以平口鉗活動的導軌面為基準進行找正。
總結:數控銑零件加工是學生學習的重要一門功課,實操是其進行精度磨練的過程,因此學生要多加以練習,教師也要多給學生練習的時間,在細小細節上幫助學生在數控銑零件精度上予以提高,筆者對工作教學中的這些總結都比較淺顯,不足以完全能夠幫助到學生,所以希望同行業者再加以深度的研究,為學生在數控銑零件加工上不斷進步創造更好的環境。
參考文獻:
[1]賀海波.淺談中職數控教學中提高數控銑加工精度的幾點經驗[J].才智,2014,30:82.[2]李榮全.中職學生數控技術教學研究——薄壁零件的數控銑加工思路芻議[J].品牌,2014,11:287.[3]陳有添,朱國良.中職學生數控技術教學研究——薄壁零件的數控銑加工分析[J].學園,2014,11:172-174.
第二篇:全國第一屆數控數控銑(加工中心)技能大賽
全國第一屆數控數控銑(加工中心)技能大賽
數控銑(加工中心)理論知識競賽樣題
注意事項
1.請在試卷的標封處填寫您的工作單位、姓名和準考證號
2.請仔細閱讀題目,按要求答題;保持卷面整潔,不要在標封區內填寫無關內容
一、單項選擇題(請將正確答案的字母代號填在題后的括號中,每題1分,共40分,多選錯選不得分。)
1.世界上第一臺數控機床是()年研制出來的。
A)1930B)1947C)1952D)1958
2.數控機床的旋轉軸之一B軸是繞()直線軸旋轉的軸。
A)X軸B)Y軸C)Z軸D)W軸
3.按照機床運動的控制軌跡分類,加工中心屬于()。
A)點位控制B)直線控制C)輪廓控制D)遠程控制
4.鏜削精度高的孔時,粗鏜后,在工件上的切削熱達到()后再進行精鏜。
A)熱平衡B)熱變形C)熱膨脹D)熱伸長
5.一般而言,增大工藝系統的()才能有效地降低振動強度。
A)剛度B)強度C)精度D)硬度
6.高速切削時應使用()類刀柄。
A)BT40B)CAT40C)JT40D)HSK63A
7.刀具半徑補償指令在返回零點狀態是()。
A)模態保持B)暫時抹消C)抹消D)初始狀態
8.機床夾具,按()分類,可分為通用夾具、專用夾具、組合夾具等。
A)使用機床類型B)驅動夾具工作的動力源
C)夾緊方式D)專門化程度
9.零件如圖所示,鏜削零件上的孔。孔的設計基準是C面,設計尺寸為(100±0.15)mm。為裝夾方便,以A面定位,按工序尺寸L調整機床。工序尺寸280 mm、80 mm在前道工序
中已經得到,在本工序的尺寸鏈中為組成環。而本工序間接得到的設計尺寸(100±0.15)為尺寸鏈的封閉環,尺寸80 mm和L為增環,280 mm為減環,那么工序尺寸L及其公差應該為()
A)L = 300B)L = 300C)L = 300D)L = 300
10.長V形架對圓柱定位,可限制工件的()自由度。
A)二個B)三個C)四個D)五個
11.在磨一個軸套時,先以內孔為基準磨外圓,再以外圓為基準磨內孔,這是遵循()的原則。
A)基準重合B)基準統一C)自為基準D)互為基準
12.將鋼加熱到發生相變的溫度,保溫一定時間,然后緩慢冷卻到室溫的熱處理叫()。
A)退火B)回火C)正火D)調質
13.球頭銑刀的球半徑通常()加工曲面的曲率半徑。
A)小于B)大于C)等于D)A,B,C都可以
14.用水平儀檢驗機床導軌的直線度時,若把水平儀放在導軌的右端;氣泡向右偏2格;若把水平儀放在導軌的左端,氣泡向左偏2格,則此導軌是()狀態。
A)中間凸B)中間凹C)不凸不凹D)扭曲
15.一般情況,制作金屬切削刀具時,硬質合金刀具的前角()高速鋼刀具的前角。
A.大于B.等于C.小于D.都有可能
16.刀具的選擇主要取決于工件的結構、工件的材料、工序的加工方法和()。
A)設備B)加工余量C)加工精度D)工件被加工表面的粗糙度
17.下列形位公差符號中(B)表示同軸度位置公差。
圖-
118.某軸直徑為?30mm,當實際加工尺寸為?29.979mm時,允許的最大彎曲值為()mm。
A)0B)0.01C)0.021D)0.01
519.FANUC系統中,程序段G17G24G90X100.0中,X指令是()
A)X軸座標位置B)極坐標原點到刀具中心距離
C)旋轉中心D)鏡像軸
20.在數控銑床的()內設有自動松拉刀裝置,能在短時間內完成裝刀、卸刀,使換刀較方便。
A)主軸套筒B)主軸C)套筒D)刀架
21.HNC-21M系統中,程序段G51X0Y0P1000中,P指令是()
A)子程序號B)縮放比例C)暫停時間D)循環參數
22.數控機床由四個基本部分組成:()、數控裝置、伺服機構和機床機械部分。
A)數控程序B)數控介質C)輔助裝置D)可編程控制器
23.工件的一個或幾個自由度被不同的定位元件重復限制的定位稱為()。
A)完全定位B)欠定位C)過定位D)不完全定位
24.數控機床中把脈沖信號轉換成機床移動部件運動的組成部分稱為()。
A)控制介質B)數控裝置C)伺服系統D)機床本體
25.()是液壓系統的執行元件。
A)電動機B)液壓泵C)液壓缸D)液壓控制閥
26.HNC-21M系統中,程序段G68X0Y0P45.0中,R指令是()
A)子程序號B)順時針旋轉45oC)逆時針旋轉45D)循環參數
27.數控機床精度檢驗主要包括機床的幾何精度檢驗和坐標精度及()精度檢驗。
A)綜合B)運動C)切削D)工作
28.數控機床配置的自動測量系統可以測量工件的坐標系、工件的位置度以及()。
A)粗糙度B)尺寸精度C)圓柱度D)機床的定位精度
29.刀具起點在(-40,-20),從切向切入到(-20,0)點,銑一個f 40mm的整圓工件,并切向切出,然后到達(-40,20)點。根據示圖中的刀具軌跡判斷,正確的程序是()。
A....B.?.C.?.D.?.N010 G90 G00 G41 X-20.0 Y-20 D01;N010 G90 G00 G41 X-20.0 Y-20 D01;N010 G90 G00 X-20.0 Y-20;N010 G90 G00 X-20.0 Y-20.0;
N020 G01 X-20.0 Y0F200.0;N020 G01 X-20.0 Y0 D01 F200.0;N020 G01 X-20.0 Y0 F200.0;N020 G91 G01 G41 X20.0 Y0 D01 F200.0;
N030 G02 X-20.0 Y0 I20.0 J0;N030 G02 X-20.0 Y0 I-20.0 J0;N030 G02 X-20.0 Y0 I-20.0 J0;N030 G02 X-20.0 Y0 I20.0 J0;
N040 G01 X-20.0 Y20;N040 G01 X-20.0 Y20;N040 G01 X-20.0 Y20.0;N040 G01 X-20.0 Y20.0;
N050 G00 G40 X-40.0 Y20.0;N050 G00 G40 X-40.0 Y20.0;N040 G01 X-20.0 Y20.0;N040 G01 X-20.0 Y20.0;
?.?.?.?.30. CAM軟件生成的曲面加工程序,是由許多小線段程序構成的。數控系統在執行這些小線段程序時,需要有小線段功能,HNC-21系統中,該功能指令為()。
A)G96B)G53C)G64D)G7
431.在銑削一個XY平面上的圓弧時,圓弧起點在(30,0),終點在(-30,0),半徑為50,圓弧起點到終點的旋轉方向為順時針,則銑削圓弧的指令為()。
A)G17 G90 G02 X-30.0 Y0 R50.0 F50
B)G17 G90 G03 X-300.0 Y0 R-50.0 F50
C)G17 G90 G02 X-30.0 Y0 R-50.0 F50
D)G18 G90 G02 X30.0 Y0 R50.0 F50
32.程序段G00G01G02G03X50.0Y70.0R30.0F70;最終執行()指令。
A)G00B)G01C)G02D)G0
333. HNC-21系統中,下列()變量屬于當前局部變量。
A)#30B)#140C)#2000D)#520
134.在(50,50)坐標點,鉆一個深10MM的孔,Z軸坐標零點位于零件表面上,則指令為()。
A)G85 X50.0 Y50.0 Z-10.0 R0 F50
B)G81 X50.0 Y50.0 Z-10.0 R0 F50
C)G81 X50.0 Y50.0 Z-10.0 R5.0 F50
D)G83 X50.0 Y50.0 Z-10.0 R5.0 F50
35.在如下圖所示的孔系加工中,對加工路線描述正確的是()。
A)圖a滿足加工路線最短的原則;B)圖b滿足加工精度最高的原則;
C)圖a易引入反向間隙誤差;D)以上說法均正確。
圖1孔系加工路線方案比較
36.通常用球刀加工比較平緩的曲面時,表面粗糙度的質量不會很高。這是因為()而造成的。
A.)行距不夠密B)步距太小C)球刀刀刃不太鋒利D)球刀尖部的切削速度幾乎為零
37.光柵尺是()。
A)一種極為準確的直接測量位移的工具
B)一種數控系統的功能模塊
C)一種能夠間接檢測直線位移或角位移的伺服系統反饋元件
D)一種能夠間接檢測直線位移的伺服系統反饋元件
38.數控機床由主軸進給鏜削內孔時,床身導軌與主軸若不平行,會使加工件的孔出現()誤差。
A)錐度B)圓柱度C)圓度D)直線度
39.周銑時用()方式進行銑削,銑刀的耐用度較高,獲得加工面的表面粗糙度值也較小。
A)對稱銑B)逆銑C)順銑D)立銑
40.為了保障人身安全,在正常情況下,電氣設備的安全電壓規定為()。
A)42VB)36VC)24VD)12V
二、判斷題(將判斷結果填入括號中。正確的填“√”,錯誤的填“×”。每小題1分,共20分)
1.數控機床開機后,必須先進行返回參考點操作。()
2.退火的目的是:改善鋼的組織;提高強度;改善切削加工性能。()
3.銑螺紋前的底孔直徑必須大于螺紋標準中規定的螺紋小徑。()
4.GOO和G01的運行軌跡都一樣,只是速度不一樣。()
5.宏程序的特點是可以使用變量,變量之間不能進行運算。()
6.在鏡像功能有效后,刀具在任何位置都可以實現鏡像指令。()
7.當用G02/G03指令,對被加工零件進行圓弧編程時,圓心坐標I、J、K為圓弧終點到圓弧中心所作矢量分別在X、Y、Z坐標軸方向上的分矢量(矢量方向指向圓心)。()
8.在輪廓銑削加工中,若采用刀具半徑補償指令編程,刀補的建立與取消應在輪廓上進行,這樣的程序才能保證零件的加工精度。()
9.數控機床中,所有的控制信號都是從數控系統發出的。()
10.在G41或 G42的起始程序中刀具可以拐小于90o的角,在刀具半徑補償狀態下不含有刀補矢量程序段可以有兩段。()
11.全閉環數控機床,可以進行反向間隙補償。()
12.刀具前角越大,切屑越不易流出,切削力越大,但刀具的強度越高。()
13.滾珠絲杠副消除軸向間隙的目的主要是減小摩擦力矩。()
14.數控機床單工作臺,使用多工位夾具,在加工過程中,為了提高效率,可以進行工件的裝卸。()
15.采用立銑刀加工內輪廓時,銑刀直徑應小于或等于工件內輪廓最小曲率半徑的2倍。()
16.在輪廓加工中,主軸的徑向和軸向跳動精度不影響工件的輪廓精度。()
17.數控回轉工作臺不是機床的一個旋轉坐標軸,不能與其它坐標軸聯動。()
18.鏜削不銹鋼、耐熱鋼材料,采用極壓切削油能減少切削熱的影響,提高刀具壽命,使切削表面粗糙值減少。()
19.F、S指令都是模態指令。()
20.FANUC系統中,G33螺紋加工指令中F值是每分鐘進給指令。()
三、簡答題(每小題5分,本題共20分;要求字跡工整)
1.什么是順銑?什么是逆銑?數控機床的順銑和逆銑各有什么特點?
2.數控銑床、加工中心在切削精度檢驗中,包括哪些內容?(可參照國家標準)
3.數控銑床、加工中心機床利用立銑刀銑標準試切件的外圓,主要用于檢測機床的哪些
精度?
4.什么是數控機床的定位精度和重復定位精度?
四、編制出圖中(見附圖)C面及該面上所有加工部位的程序。(本題20分)
1、列出所用刀具和加工順序。
2、編制出加工程序
第三篇:數控銑(加工中)心實習指導書(本站推薦)
《數控銑床加工中心》
實習指導書
主編
主審
遼陽市高級技工學校精密工程系
2011.10.6
目錄
一、加工中心安全操作規程 ………………………………………………………………
2二、實訓目的 ………………………………………………………………………………
3三、實訓條件 ………………………………………………………………………………
3四、實訓要求及注意事項 …………………………………………………………………
3五、實訓內容及時間安排 …………………………………………………………………
3六、實訓步驟 ………………………………………………………………………………
3模塊一 數控銑削基本知識 ………………………………………………………… 3
課題一 數控銑床的基本操作………………………………...........3
課題二 機床夾具、刀具與工件的裝夾…………………………………………..3課題三 對到的方式及方法………………………………………………………..3
課題四 工藝方案的制定及工藝卡片的填寫……………………………………..3
模塊二 典型零件加工 ……………………………………………………………… 3
課題一 GOO G01 G02 G03指令的運用及刀具半徑補的應用………………….3
課題二 內外形腔加工及子程序的調用…………………………………………..3
課題三 孔加工的固定循環指令…………………………………………………..3
課題四 綜合件練習一…………………………………………………………..3
加工中心安全操作規程
(1)操作人員必須經過數控加工知識培訓和操作安全教育,且需要在指導老師指導下進行操作;數控機床操作人員必須熟悉所使用機床的操作、編程方法,同時應具備相應金屬切削加工知識和機械加工工藝知識。
(2)開機前,檢查各潤滑點狀況,待穩壓器電壓穩定后,打開主電源開關。(3)檢查電壓、氣壓、油壓是否正常。
(4)機床通電后,檢查各開關、按鍵是否正常、靈活,機床有無異常現象。
(5)在確認主軸處于安全區域后,執行回零操作。各坐標軸手動回零時,如果回零前某軸已在零點或接近零點,必須先將該軸移動離零點一段距離后,再進行手動回零操作。
(6)手動進給和手動連續進給操作時,必須檢查各種開關所選擇的位置是否正確,認準操作正負方向,然后再進行操作。
(7)程序輸入后,應認真核對,保證無誤;其中包括對代碼、指令、地址、數值、正負號、小數點及語法的檢查。
(8)正確測量和計算工作坐標系,將工件坐標值輸入到偏置頁面,并對坐標軸、坐標值、正負號和小數點進行認真核對。
(9)刀具補償值(刀長和刀具半徑)輸入偏置頁面后要對刀補號、補償值、正負號、小數點進行認真核對。
(10)操作者自編程序應進行模擬調試;計算機編程應進行切削仿真,并掌握編程設置。在必要情況下,應進行空運行試切,密切關注刀具切入和切出過程,及時做出判斷和調整。
(11)在不裝工件的情況下,空運行一次程序,看程序能否順利執行,刀具長度選取和夾具安裝是否合理,有無超程現象。
(12)檢查各刀桿前后部位的形狀和尺寸是否符合加工工藝要求,是否碰撞工件和夾具。(13)不管是首件試切,還是多工件重復加工,第一件都必須對照圖紙、工藝和刀具參數,進行逐把刀、逐段程序的試切。
(14)逐段試切時,快速倍率開關必須調到最低檔,并密切注意移動量的坐標值是否與程序相符。(15)試切進刀時,在刀具運行至工件表面30~50mm處,必須在進給保持下,驗證Z軸剩余坐標值及X、Y軸坐標值與編程要求是否一致。
(16)機床運行過程中操作者須密切注意系統狀況,不得擅自離開控制臺。
(17)關機前,移動機床各軸到中間位置或安全區域,按下急停按鈕,關主電源開關,關穩壓電源、氣源等。
(18)在下課前應清理現場,擦凈機床,關閉電源,并填好日志。(19)嚴禁帶電插拔通訊接口,嚴禁擅自修改機床設置參數。
(20)發生不能自行處理的設備故障應及時報告主管領導或指導教師,故障處理應在確保設備安全的前提下進行。
(21)不得在實習現場嬉戲、打鬧以及進行任何與實習無關的活動。
一、實訓目的通過實訓使學生了解數控機床的一般結構和基本工作原理。掌握數控銑削加工的基本知識、數控代碼及指令、編程技巧;掌握分析零件加工工藝的基本方法及程序編制的基本技能;使學生掌握中級數控機床操作工作所需要的編程基礎理論、數控銑床操作技能;對本專業所需要的數控銑床加工技術具有一定的分析、編程及消除加工誤差能力。掌握數控加工所必需的知識。
學生在學習本課程后,應達到以下目標:(1)熟悉數控銑床的基本坐標系;
(2)掌握相應系統數控銑床的結構和性能;(3)熟練掌握相應數控銑床的編程指令;
(4)掌握各典型零件、典型工序的編程方法及特定指令的使用技巧;(5)能進行一般零件的加工誤差分析,了解消除各種加工誤差的一般方法;
(8)了解數控銑床檢驗和保養的基本知識;(9)掌握數控銑床操作技能;
二、實訓條件
(1)供學生編寫程序和寫實驗報告用桌椅。(2)設備條件:數控銑床,機用平口鉗。(3)工具及材料條件:
① 工具副:裝拆刀具專用扳手、裝拆工件專用扳手、墊鐵 ② 量具:游標卡尺0—150mm,0--150mm鋼尺,0—25mm千分尺,25--50mm千分尺,百分表及磁力表座。③ 刀具:各種規格的立銑刀、鉆頭、鉸刀、絲錐。④ 材料:合金鋁。
三、實訓要求及注意事項
1.要求每一個學生都能獨立并熟練地操作(XKA715型)數控銑床和(BV85型)加工中心,獨立并熟練地完成中級數控銑工考核要求的有關課題,包括二維和三維工件的構圖、編程和加工。
2.教學重點是數控銑床(加工中心)加工工藝的制定、程序的編寫及機床的操作。教學中應以具體的實例為課題,向學生重點介紹工藝分析的方法及編程的技巧。在教師的指導下,使學生由課本的基本知識,轉變到機床上進行實地操作,將課題零件加工出來,再對零件進行精度測量和分析,從而真正掌握數控銑床(加工中心)加工的基本技能。
四、實訓內容和時間安排
本次實訓時間為6個星期(30天)。內容和時間安排如下:
五、實訓步驟
第四篇:加工過程數控心得
《加工過程數控》結課總結
院
系:燕山大學機械工程學院 年
級:11碩研機制系 姓
名:明 學
號:
學習時間:2011年9月至2011年11月 授課老師:
時
間:2011年11月11日
加工過程數控結課心得
胡占齊老師主講的《加工過程數控》,內容豐富,涵蓋面廣,從淺入深,便于大家理解。本門課總共分七個部分,第一部分是加工過程數控的概述;第二部分是加工過程的數控模型;第三部分是加工過程數控系統分析;第四部分是加工過程數字控制器的設計;第五部分是基于信息的加工過程數控;第六部分是加工過程的的實時性策略;第七部分是加工過程數控的新進展。胡老師指導我們學習了前四個部分。
人類社會發展史,經歷了石器時代、青銅時代和鐵器時代,每一個時代都是以該時代的主導資源和主導工具命名的。當今社會已進入了信息時代,信息成為起主導作用的資源,而以電子計算機為主的電子交換器件則成為起主導作用的工具。由于信息具有課、可共享性、可識別性、可轉換性、可傳遞性、可處理性、可再生性等特點及其特殊功能,因此,人們借助計算機系統的輔助,將有關的信息轉換到產品與服務中,使之成為更好的產品和更優良的服務。可見,計算機系統、智能機器等信息載體對當今時代所產生的影響,無論在廣度、深度和重要程度上遠大于石器工具、青銅器工具和鐵器工具對相應時代的影響。因此,研究計算機、信息計算技術在各行業中的應用,是當代社會所賦予的一種責任。
在一個計算機制造系統中,系統是一些機構的組合,這些機構由信息聯系在一起,完成一定的任務,機構包括計算機(完成比較器、控制器等功能)、被控對象或過程、測量機構或傳感器等。控制是指通過信息給對象以命令。為完成一定任務的被控制機構稱之為對象。被控制的連續運行狀態稱之為過程,如化學反應過程、經濟調節過程、生物進化過程、機械加工過程(磨削過程、銑削過程、激光切削過程、電火花加工過程·····)等。
“機床數控”(Mechine Tool Numerical Control)主要是研究計算機對機床或其他加工設備的運動規律的控制,這種控制根據對被加工零件的形狀、尺寸與精度的要求,計算機按人工編制的程序控制機床各相應軸運動,即按預先規定的時間函數實現控制。這中控制,一般不考慮被控對象的動態特性的變化。通過前四個部分的學習,收獲如下:
一、加工過程數控概述
此部分主要學習了加工過程數控的:發展過程、系統的性能及其指標、特點、類型、系統的構成與設計以及實例簡介等。
計算機控制系統的涵義十分廣泛,因此,不同軟、硬件配置的系統,其功能千差萬別。這類系統是在自動控制技術和計算機技術飛速發展的基礎上產生的。當今已具備了迫切推廣和應用的條件和基礎。計算機控制技術應用于加工過程,經歷了一個誕生的逐步完善的發展過程。自從1952年美國麻省理工學院(MIT)伺服機構實驗室研制出第一臺三坐標系銑床以來,數控設備在制造工業,特別是航空、航天工業中被廣泛地應用,數控系統的發展大致經歷了一下階段:第一代數控系統,以MIT研制的三坐標數控系統為標志,產生于50年代初期,系統全部采用電子管元件,邏輯運算與控制采用硬件電路完成。第二代數控系統產生于50年代末期,晶體管元件和印刷電路板廣泛應用于數控系統,稱為第二代數控系統的標志。第三代數控系統產生于60年代中期,由于小規模集成電路的出現,使其體積變小、功耗降低,數控系統的可靠性得以進一步提高,從而推動了數控系統的發展。
1954年,世界上第一套計算機控制系統在美國問世,其形式為開環系統。1959年,美國研制成功閉環系統,并應用于煉油工業。1960年,美國孟山都公司在一個制氨廠中,用RW-230計算機實現了計算機監督控制。1962年,該公司研制出世界第一臺直接數字控制系統,在某乙烯發生器廠投入使用。1965年-1969年,在發達的資本主義國家,計算機控制系統進入了試用階段。1971年由于微處理器和微型計算機的問世,計算機控制系統跨進了一個嶄新的時期。1975年以后,出現了綜合分散型計算機控制系統,簡稱集散型控制系統TDCS。1979年,美國FORXBORO公司的SPECTRUM系統公布于世。近年來,美國AD公司的uMAC-5000、Umac-6000系統也相繼研制成功,并被我國引進。
在加工工藝過程中,有許多幾何量和物理量可以被控制,但從數據或被控制參數的數學特征來說,則有3大類:①連續模擬數據;②離散二進制數據;③脈沖數據或數字信號。加工過程是連續的過程,他受到外界環境的眾多干擾,因此,加工過程中采集的數據往往具有隨機性,而控制的實時性要求高,這樣對控制用的計算機有一些特定的要求(與科學計算用的計算機相比較而言),這五個要求是:①可靠性要求高;②控制實時性要好;③與生產過程的接口優良;④對環境的適應性強;⑤軟件配備齊全。在設計符合要求的加工過程數控系統時,既要考慮數據類型特點,又要考慮控制用計算機的上述特點。
加工過程按照不同的方法可以分成好多類型:(1)按計算機在控制系統中的作用與功能分為:過程的計算機檢測系統(CPM);計算機直接控制系統(DDC);計算機監控系統(SCC);計算機分級控制(HCC);分布式控制(DCC)。(2)按照控制規律分為:程序和順序控制;比例積分微分控制(PID控制);最少拍控制;復雜規律的控制。(3)按控制計算機與被控對象的關系分為:在線控制系統;離線控制系統;實時控制系統。
二、加工過程的數控模型
此部分我們學習了:加工過程數控的模型分類、離散建模、系統框圖;計算機控制算法的離散形式;系統辨識;被控對象的時序建模;傳感器融合信息模型等。
在加工過程數控系統中,尤其是在DOC系統中,控制用計算機在一個采樣周期中一次完成以下功能:(1)獲得被控制量的采樣值cn,可由檢測傳感器經適當的接口送入計算機;(2)計算誤差en
(3)按一定的控制算法對誤差en進行運算,從而得到合適的控制量mn或其增量;(4)產生出一個合適的控制信號,由輸出接口送到相應的控制元器件上;(5)依次處理下一個被控制參數或下一個采樣周期中的被控參數。
加工過程的數控模型分類:(1)按變量隨時間變化分類:穩態(靜態)數學模型;動態數學模型;隨機動態數學模型。(2)按決定模型的參數分類:參數模型;非參數模型。(3)按變量的范圍分類:集中參數模型;分布參數模型。(4)按變量之間關系分類:線性數學模型;非線性數學模型。(5)按控制變量是否連續分類:連續時間模型;離散時間模型。(6)按對被控對象的認識程度分類:白箱問題;灰箱問題;黑箱問題。
三、加工過程數控系統分析
此部分我們學習了系統輸入的典型形式及其函數、發生函數求解;系統響應求解、穩定性分析、響應分析實例;加工過程響應圖解法;PAM和PWM方案比較;NC機床理論成形誤差的控制等。
加工過程數控系統分析包括兩方面的內容,即系統穩定性分析和系統響應分析,通過對系統進行分析,可以了解加工過程數控系統的性能及控制效果,得出所構成的控制系統是否滿足工程上的性能要求的結論。
為了求解系統的響應,需要輸入的序列建模,即寫成B算子的表示形式,這是可以實現的,因為;(1)任何時變信號當在特定時間間隔對他采樣時,可得一序列號值。這一序列值稱為采樣序列,常稱為時間序列。很顯然,在時間序列或者采樣序列中,時間的先后次序對某一采樣值來講是很重要的。
(2)系統對輸入指令的響應可利用算子方法直接求解,而不必建立、求解差分方程。所以,一旦輸入被確定,則使用系統的傳遞函數更容易求得系統的響應。
四、加工過程的數字控制器設計
此部分學習了滿足響應性能要求的設計;數字控制器的可行性與穩定性;最少拍設計及無紋波系統;前饋+反饋控制;串級控制;自適應控制等。
設計離散控制器或建立計算機控制算法,既是一種技巧,即需要設計與使用經驗的積累,也是一門科學,即有許多指導離散控制器設計的理論。數字控制器設計中遇到的問題與連續控制器設計中遇到的問題相似。但是,在離散控制器設計中,柔性較強。由于數字或離散信號的取得可能是來自于數字傳感器,故自然會想到使用數字控制器,但也可以使用連續數據控制器,只要數字信號經數據保持而平滑化。到底采用哪一種控制方案或控制策略,最后的選擇權完全掌握在設計者手中。事實上,一個過程能被控制的如何,主要取決與過程本身而不是控制器。因此,要設計出有效的控制器,首先必須對被控過程有一個較為詳細的了解。
通常,所遇到的受控過程的形式有3種類型:
(1)過程的動態、靜態規律完全清楚,過程的數字模型也能直接建立。這種情況,多出現在課堂教學中,總是通過若干已知規律的典型例子教給學生設計原理與方法。這種場合下地控制器設計比較簡明,可以通過直接求解得出。
(2)過程本身可能非常復雜,很難進行數學分析,但過程的響應卻很清楚,可以通過對系統的試驗取得響應系列,從而得出過程的傳遞函數。
(3)過程非常復雜,同時,過程參與又被噪聲與干擾所污染,使過程的性能呈現出隨機性質。這類過程不太常見,一般可用統計學方法來揭示過程的特性。
總之,通過對這次學習,使自己獲益匪淺,拓寬了知識面,積累了不少經驗,同時也使自己的知識體系慢慢的完善,不過有些方面做的不夠好,還需要繼續努力。從課本中回到實踐,再從實踐中回到課本,用頭腦去感悟,用心去體驗,將會收獲很多,這是我對這次學習最大的心得體會。
第五篇:數控加工中十二個經驗總結
數控加工中十二個經驗總結
由于數控加工的復雜性(如不同的機床,不同的材料,不同的刀具,不同的切削方式,不同的參數設定等等),決定了從從事數控加工(無論是加工還是編程)到達一定水平,必須經過一段比較長的時間,以下是工程師在長期實際生產過程中總結出來的、有關數控加工工藝、工序、常用刀具參數的選擇、加工過程中的監控等方面的一些經驗總匯,可供大家參考。
一、如何對加工工序進行劃分?
數控加工工序的劃分一般可按下列方法進行:
1、刀具集中分序法就是按所用刀具劃分工序,用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數,壓縮空程時間,減少不必要的定位誤差。
2、以加工部位分序法對于加工內容很多的零件,可按其結構特點將加工部分分成幾個部分,如內形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面,后加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工復雜的幾何形狀;先加工精度較低的部位,再加工精度要求較高的部位。
3、以粗、精加工分序法對于易發生加工變形的零件,由于粗加工后可能發生的變形而需要進行校形,故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述,在劃分工序時,一定要視零件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控加工內容的多少,安裝次數及本單位生產組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則,要根據實際情況來確定,但一定力求合理。
二、加工順序的安排應遵循什么原則?
加工順序的安排應根據零件的結構和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來考慮,重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行:
1、上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊,中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。
2、先進行內形內腔加工序,后進行外形加工工序。
3、以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序連接進行,以減少重復定位次數,換刀次數與挪動壓板次數。
4、在同一次安裝中進行的多道工序,應先安排對工件剛性破壞小的工序。
三、工件裝夾方式的確定應注意那幾方面?
在確定定位基準與夾緊方案時應注意下列三點:
1、力求設計、工藝、與編程計算的基準統一。
2、盡量減少裝夾次數,盡可能做到在一次定位后就能加工出全部待加工表面。
3、避免采用占機人工調整方案。
4、夾具要開暢,其定位、夾緊機構不能影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況時,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。
四、如何確定對刀點比較合理?工件坐標系與編程坐標系有什么關系?
1、對刀點可以設在被加工零件的上,但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位,有時在第一道工序后對刀點被加工毀壞,會導致第二道工序和之后的對刀點無從查找,因此在第一道工序對刀時注意要在與定位基準有相對固定尺寸關系的地方設立一個相對對刀位置,這樣可以根據它們之間的相對位置關系找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設在機床工作臺或夾具上。其選擇原則如下:
1)找正容易。
2)編程方便。
3)對刀誤差小。
4)加工時檢查方便、可查。
2、工件坐標系的原點位置是由操作者自己設定的,它在工件裝夾完畢后,通過對刀確定,它反映的是工件與機床零點之間的距離位置關系。工件坐標系一旦固定,一般不作改變。工件坐標系與編程坐標系兩者必須統一,即在加工時,工件坐標系和編程坐標系是一致的。
五、如何選擇走刀路線?
走刀路線是指數控加工過程中刀具相對于被加工件的運動軌跡和方向。加工路線的合理選擇是非常重要的,因為它與零件的加工精度和表面質量密卻相關。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點:
1、保證零件的加工精度要求。
2、方便數值計算,減少編程工作量。
3、尋求最短加工路線,減少空刀時間以提高加工效率。
4、盡量減少程序段數。
5、保證工件輪廓表面加工后的粗糙度的要求,最終輪廓應安排最后一走刀連續加工出來。
6、刀具的進退刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓面上垂直下刀而劃傷工件。
六、如何在加工過程中監控與調整?
工件在找正及程序調試完成之后,就可進入自動加工階段。在自動加工過程中,操作者要對切削的過程進行監控,防止出現非正常切削造成工件質量問題及其它事故。
對切削過程進行監控主要考慮以下幾個方面:
1、加工過程監控粗加工主要考慮的是工件表面的多余余量的快速切除。在機床自動加工過程中,根據設定的切削用量,刀具按預定的切削軌跡自動切削。此時操作者應注意通過切削負荷表觀察自動加工過程中的切削負荷變化情況,根據刀具的承受力狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2、切削過程中切削聲音的監控在自動切削過程中,一般開始切削時,刀具切削工件的聲音是穩定的、連續的、輕快的,此時機床的運動是平穩的。隨著切削過程的進行,當工件上有硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因后,切削過程出現不穩定,不穩定的表現是切削聲音發生變化,刀具與工件之間會出現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時調整切削用量及切削條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工件狀況。
3、精加工過程監控精加工,主要是保證工件的加工尺寸和加工表面質量,切削速度較高,進給量較大。此時應著重注意積屑瘤對加工表面的影響,對于型腔加工,還應注意拐角處加工過切與讓刀。對于上述問題的解決,一是要注意調整切削液的噴淋位置,讓加工表面時刻處于冷卻條件;二是要注意觀察工件的已加工面質量,通過調整切削用量,盡可能避免質量的變化。如調整仍無明顯效果,則應停機檢察原程序編得是否合理。
特別注意的是,在暫停檢查或停機檢查時,要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機,突然的主軸停轉,會使工件表面產生刀痕。一般應在刀具離開切削狀態時,考慮停機。
4、刀具監控刀具的質量很大程度決定了工件的加工質量。在自動加工切削過程中,要通過聲音監控、切削時間控制、切削過程中暫停檢查、工件表面分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據加工要求,對刀具及時處理,防止發生由刀具未及時處理而產生的加工質量問題。
七、如何合理選擇加工刀具?切削用量有幾大要素?有幾種材料的刀具?如何確定刀具的轉速,切削速度,切削寬度?
1、平面銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采用二次走刀加工,第一次走刀用端銑刀粗銑,沿工件表面連續走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2、立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺、凹槽和箱口面。
3、球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用于加工曲面和變斜角輪廓外形。而球刀多用于半精加工和精加工。鑲硬質合金刀具的圓刀多用于開粗。
八、加工程序單有什么作用?在加工程序單中應包括什么內容?
1、加工程序單是數控加工工藝設計的內容之一,也是需要操作者遵守、執行的規程,是加工程序的具體說明,目的是讓操作者明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用的刀具既應注意的問題等。
2、在加工程序單里,應包括:繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每個程序所使用的刀具、切削的最大深度,加工性質(如粗加工還是精加工),理論加工時間等。
九、數控編程前要做何準備?
在確定加工工藝后,編程前要了解:
1、工件裝夾方式;
2、工件毛胚的大小----以便確定加工的范圍或是否需要多次裝夾;
3、工件的材料----以便選擇加工所使用何種刀具;
4、庫存的刀具有哪些----避免在加工時因無此刀具要修改程序,若一定要用到此刀具,則可以提前準備。
十、在編程中安全高度的設定有什么原則?
安全高度的設定原則:一般高過島嶼的最高面。或者將編程零點設在最高面,這樣也可以最大限度避免撞刀的危險。
十一、刀具路徑編出來之后,為什么還要進行后處理?
因為不同的機床所能認到的地址碼和NC程序格式不同,所以要針對所使用的機床選擇正確的后處理格式才能保證編出來的程序可以運行。
十二、什么是DNC通訊?
程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介質(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到機床的存儲器存儲起來,加工時從存儲器里調出程序來進行加工。由于存儲器的容量受大小的限制,所以當程序大的時候可采用DNC方式進行加工,由于DNC加工時機床直接從控制電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲器的容量受大小的限制。
1、切削用量有三大要素:切削深度,主軸轉速和進給速度.切削用量的選擇總體原則是:少切削,快進給(即切削深度小,進給速度快)
2、按材料分類,刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼),涂層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等)。