一,我国数控系统的发展史
1我国从1958年起,由一批科研院所,高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。由于受到当时国产电子元器件水平低,部门经济等的制约,未能取得较大的发展。
2在改革开放后,我国数控技术才逐步取得实质性的发展。经过“六五"(81----85年)的引进国外技术,“七五”(86------90年)的消化吸收和“八五”(91~一-95年)国家组织的科技攻关,才使得我国的数控技术有了质的飞跃,当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型,华中数控公司的华中I型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型,以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。
3我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段,许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说,技术水平不高,质量不佳,所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整,经历了几年最困难的萧条时期,那时生产能力降到50%,库存超过4个月。从1 9 9 5年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场,加强限制进口数控设备的审批,投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关,对数控设备生产起到了很大的促进作用,尤其是在1 9 9 9年以后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。
三,数控车的工艺与工装削
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数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似,但由于数控车床是一次装夹,连续自动加工完成所有车削工序,因而应注意以下几个方面。
1 合理选择切削用量
对于高效率的金属切削加工来说,被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。
切削条件的三要素:切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高,刀尖温度会上升,会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%,刀具寿命会减少1/2。
进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大,切削温度上升,后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大,但在微小切深切削时,被切削材料产生硬化层,同样会影响刀具的寿命。
用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。
最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。
然而,在实际作业中,刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时,需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说,可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。
2 合理选择刀具
1) 粗车时,要选强度高、耐用度好的刀具,以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。
2) 精车时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。
3) 为减少换刀时间和方便对刀,应尽量采用机夹刀和机夹刀片。
3 合理选择夹具
1) 尽量选用通用夹具装夹工件,避免采用专用夹具;
2) 零件定位基准重合,以减少定位误差。
4 确定加工路线
加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。
1) 应能保证加工精度和表面粗糙要求;
2) 应尽量缩短加工路线,减少刀具空行程时间。
5 加工路线与加工余量的联系
目前,在数控车床还未达到普及使用的条件下,一般应把毛坯上过多的余量,特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时,则需注意程序的灵活安排。
6 夹具安装要点
目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的,如图1。液压卡盘夹紧要点如下:首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽,卸下拉管,并从主轴后端抽出,再用搬手卸下卡盘固定螺钉,即可卸下卡盘。
四,进行有效合理的车削加工
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有效节省加工时间
Index公司的G200车削中心集成化加工单元具有模块化、大功率双主轴、四轴联动的功能,从而使加工时间进一步缩短。与其他借助于工作轴进行装夹的概念相反,该产品运用集成智能加工单元可以使工件自动装夹到位并进行加工。换言之,自动装夹时,不会影响另一主轴的加工,这一特点可以缩短大约10%的加工时间。
此外,四轴加工非常迅速,可以同时有两把刀具进行加工。当机床是成对投入使用的时候,效率的提高更为明显。也就是说,常规车削和硬车可以并行设置两台机床。
常规车削和硬车之间的不同点仅仅在于刀架和集中恒温冷却液系统。但与常规加工不同的是:常规加工可用两个刀架和一个尾架进行加工;而硬车时只能使用一个刀架。在两种类型的机床上都可进行干式硬加工,只是工艺方案的制造者需要精心设计平衡的节拍时间,而Index机床提供的模块结构使其具有更强的灵活性。
以高精度提高生产率
随着生产效率的不断提高,用户对于精度也提出了很高的要求。采用G200车削中心进行加工时,冷启动后最多需要加工4个工件,就可以达到±6mm的公差。加工过程中,精度通常保持在2mm。所以Index公司提供给客户的是高精度、高效率的完整方案,而提供这种高精度的方案,需要精心选择主轴、轴承等功能部件。
G200车削中心在德国宝马Landshut公司汽车制造厂的应用中取得了良好的效果。该厂不仅生产发动机,而且还生产由轻金属铸造而成的零部件、车内塑料装饰件和转向轴。质量监督人员认为,其加工精度非常精确:连续公差带为±15mm,轴承座公差为±65mm。
此外,加工的万向节使用了Index公司全自动智能加工单元。首批的两台车削中心用来进行工件打号之前的预加工,加工后进行在线测量,然后通过传送带送出进行滚齿、清洗和淬火处理。最后一道工序中,采用了第二个Index加工系统。由两台G200车削中心对转向节的轴承座进行硬车。在机床内完成在线测量,然后送至卸料单元。集成的加工单元完全融合到车间的布局之中,符合人类工程学要求,占地面积大大减少,并且只需两名员工看管制造单元即可。
五,数控车削加工中妙用G00及保证尺寸精度的技巧
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。笔者从事数控教学、培训及加工工作多年,积累了一定的经验与技巧,现以广州数控设备厂生产的GSK980T系列机床为例,介绍几例数控车削加工技巧。
一、程序首句妙用G00的技巧
目前我们所接触到的教科书及数控车削方面的技术书籍,程序首句均为建立工件坐标系,即以G50 Xα Zβ作为程序首句。根据该指令,可设定一个坐标系,使刀具的某一点在此坐标系中的坐标值为(Xα Zβ)(本文工件坐标系原点均设定在工件右端面)。采用这种方法编写程序,对刀后,必须将刀移动到G50设定的既定位置方能进行加工,找准该位置的过程如下。
1 对刀后,装夹好工件毛坯;
2 主轴正转,手轮基准刀平工件右端面A;
3 Z轴不动,沿X轴释放刀具至C点,输入G50 Z0,电脑记忆该点;
4 程序录入方式,输入G01 W-8 F50,将工件车削出一台阶;
5 X轴不动,沿Z轴释放刀具至C点,停车测量车削出的工件台阶直径γ,输入G50 Xγ,电脑记忆该点;
6 程序录入方式下,输入G00 Xα Zβ,刀具运行至编程指定的程序原点,再输入G50 Xα Zβ,电脑记忆该程序原点。
上述步骤中,步骤6即刀具定位在XαZβ处至关重要,否则,工件坐标系就会被修改,无法正常加工工件。有过加工经验的人都知道,上述将刀具定位到XαZβ处的过程繁琐,一旦出现意外,X或Z轴无伺服,跟踪出错,断电等情况发生,系统只能重启,重启后系统失去对G50设定的工件坐标值的记忆,“复位、回零运行”不再起作用,需重新将刀具运行至XαZβ位置并重设G50。如果是批量生产,加工完一件后,回G50起点继续加工下一件,在 *** 作过程中稍有失误,就可能修改工件坐标系。鉴于上述程序首句使用G50建立工件坐标系的种种弊端,笔者想办法将工件坐标系固定在机床上,将程序首句G50 XαZβ改为G00 Xα Zβ后,问题迎刃而解。其 *** 作过程只需采用上述找G50过程的前五步,即完成步骤1、2、3、4、5后,将刀具运行至安全位置,调出程序,按自动运行即可。即使发生断电等意外情况,重启系统后,在编辑方式下将光标移至能安全加工又不影响工件加工进程的程序段,按自动运行方式继续加工即可。上述程序首句用 G00代替G50的实质是将工件坐标系固定在机床上,不再囿于G50 Xα Zβ程序原点的限制,不改变工件坐标系, *** 作简单,可靠性强,收到了意想不到的效果。中国金属加工在线
二、控制尺寸精度的技巧
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2号切断刀切槽时工件尺寸大了01mm,而002处刀补显示是X38,则可输入X37,减少2号刀补。
b 相对坐标法
如上例,002刀补处输入U-01,亦可收到同样的效果。
同理,对于轴向尺寸的控制亦如此类推。如用1号外圆刀加工某处轴段,尺寸长了01mm,可在001刀补处输入W01。
2 半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度
对于大部分数控车床来说,使用较长时间后,由于丝杆间隙的影响,加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。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粗加工外圆之后,可在001刀补处输入U03,调用G70精车一次,停车测量后,再在001刀补处输入U-03,再次调用G70精车一次。经过此番半精车,消除了丝杆间隙的影响,保证了尺寸精度的稳定。
3 程序编制保证尺寸精度
a 绝对编程保证尺寸精度
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,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。
b 数值换算保证尺寸精度
很多情况下,图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致,故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。如图2b中,除尺寸1306mm外,其余均属直接按图2a标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。其中, φ2995mm、φ16mm及6007mm三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。
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号外圆刀加工图3所示工件,经粗加工和半精加工后停车测量,各轴段径向尺寸如下:φ3006mm、φ2303mm及φ1602mm。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X30不变,X23改为X2303,X16改为X1604,这样一来,各轴段均有超出名义尺寸的统一公差006mm;
b 改刀补
在1号刀刀补001处输入U-006。
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。
数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式,实际加工中, *** 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。
六,数控机床故障排除方法及其注意事项
由于经常参加维修任务,有些维修经验,现结合有关理论方面的阐述,在以下列出,希望抛砖引玉。
一、故障排除方法
(1)初始化复位法:一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障,若系统工作存贮区由于掉电,拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。
(2)参数更改,程序更正法:系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的块搜索功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。
(3)调节,最佳化调整法:调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。如某厂维修中,其系统显示器画面混乱,经调节后正常。如在某厂,其主轴在启动和制动时发生皮带打滑,原因是其主轴负载转矩大,而驱动装置的斜升时间设定过小,经调节后正常。
最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法,其办法很简单,用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器,分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间,来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性,而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下,根据经验,即调节使电机起振,然后向反向慢慢调节,直到消除震荡即可。
(4)备件替换法:用好的备件替换诊断出坏的线路板,并做相应的初始化启动,使机床迅速投入正常运转,然后将坏板修理或返修,这是目前最常用的排故办法。
(5)改善电源质量法:目前一般采用稳压电源,来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法,通过这些预防性措施来减少电源板的故障。
(6)维修信息跟踪法:一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障,不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此做为故障排除的依据,可正确彻底地排除故障。
二、维修中应注意的事项
(1)从整机上取出某块线路板时,应注意记录其相对应的位置,连接的电缆号,对于固定安装的线路板,还应按前后取下相应的压接部件及螺钉作记录。拆卸下的压件及螺钉应放在专门的盒内,以免丢失,装配后,盒内的东西应全部用上,否则装配不完整。
(2)电烙铁应放在顺手的前方,远离维修线路板。烙铁头应作适当的修整,以适应集成电路的焊接,并避免焊接时碰伤别的元器件。
(3)测量线路间的阻值时,应断电源,测阻值时应红黑表笔互换测量两次,以阻值大的为参考值。
(4)线路板上大多刷有阻焊膜,因此测量时应找到相应的焊点作为测试点,不要铲除焊膜,有的板子全部刷有绝缘层,则只有在焊点处用刀片刮开绝缘层。
(5)不应随意切断印刷线路。有的维修人员具有一定的家电维修经验,习惯断线检查,但数控设备上的线路板大多是双面金属孔板或多层孔化板,印刷线路细而密,一旦切断不易焊接,且切线时易切断相邻的线,再则有的点,在切断某一根线时,并不能使其和线路脱离,需要同时切断几根线才行。
(6)不应随意拆换元器件。有的维修人员在没有确定故障元件的情况下只是凭感觉那一个元件坏了,就立即拆换,这样误判率较高,拆下的元件人为损坏率也较高。
(7)拆卸元件时应使用吸锡器及吸锡绳,切忌硬取。同一焊盘不应长时间加热及重复拆卸,以免损坏焊盘。
(8)更换新的器件,其引脚应作适当的处理,焊接中不应使用酸性焊油。
(9)记录线路上的开关,跳线位置,不应随意改变。进行两极以上的对照检查时,或互换元器件时注意标记各板上的元件,以免错乱,致使好板亦不能工作。
(10)查清线路板的电源配置及种类,根据检查的需要,可分别供电或全部供电。应注意高压,有的线路板直接接入高压,或板内有高压发生器,需适当绝缘, *** 作时应特别注意。
最后,我觉得:维修不可墨守陈规,生搬理论的东西,一定要结合当时当地的实际情况,开阔思路,逐步分析,逐个排除,直至找到真正的故障原因。
综上所述,数控技术的发展是与现代计算机技术、电子技术发展同步的,同时也是根据生产发展的需要而发展的。现在数控技术已经成熟,发展将更深更广更快。未来的CNC系统将会使机械更好用,更便宜。
参考资料:
参考资料:
前 言
机床是人类进行生产劳动的重要工具,也是社会生产力发展水平的重要标志。
普通机床经经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化,精密机械与测量等技术的发展与综合应用,生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力,使原来不能解决的许多问题,找到了科学解决的途径。
数控车床是数字程序控制车床的简称,它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身,是国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,也是是一种通过数字信息,控制机床按给定的运动轨迹,进行自动加工的机电一体化的加工装备,经过半个世纪的发展,数控机床已是现代制造业的重要标志之一,在我国制造业中,数控机床的应用也越来越广泛,是一个企业综合实力的体现。
实 习 报 告 正 文
自从走进了大学,就业问题就似乎总是围绕在我们的身边,成了说不完的话题。在现今社会,招聘会上的大字报都总写着“有经验者优先”,可还在校园里面的我们这班学子社会经验又会拥有多少呢?为了拓展自身的知识面,扩大与社会的接触面,增加个人在社会竞争中的经验,锻炼和提高自己的能力,以便在以后毕业后能真正真正走入社会,能够适应国内外的经济形势的变化,并且能够在生活和工作中很好地处理各方面的问题,在这个假期里我开始了自己的校外实习。
,把所学的理论知识,运用到客观实际中去,使自己所学的理论知识有用武之地。只学不实践,所学的就等于零,理论应该与实践相结合另一方面,实践可为以后找工作打基础通过这段时间的实习,学到一些在学校里学不到的东西。因为环境的不同,接触的人与事不同,从中所学的东西自然就不一样了。要学会从实践中学习,从学习中实践而且在中国的经济飞速发展,又加入了世贸,国内外经济日趋变化,每天都不断有新的东西涌现,在拥有了越来越多的机会的同时,也有了更多的挑战,中国的经济越和外面接轨,对于人才的要求就会越来越高,我们不只要学好学校里所学到的知识,还要不断从生活中,实践中学其他知识,不断地从各方面武装自已,才能在竞争中突出自已,表现自已。
1 F功能
F功能指令用于控制切削进给量。在程序中,有两种使用方法。
(1)每转进给量
编程格式 G95 F~
F后面的数字表示的是主轴每转进给量,单位为mm/r。
如:G95 F02 表示进给量为02 mm/r。
(2)每分钟进给量
编程格式G94 F~
F后面的数字表示的是每分钟进给量,单位为 mm/min。
如:G94 F100 表示进给量为100mm/min。
2 S功能
S功能指令用于控制主轴转速。
编程格式 S~
S后面的数字表示主轴转速,单位为r/min。在具有恒线速功能的机床上,S功能指令还有如下作用。
(1)最高转速限制
设定加工坐标系
编程格式 G50 S~
S后面的数字表示的是最高转速:r/min。
如:G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。
(2)恒线速控制
编程格式 G96 S~
S后面的数字表示的是恒定的线速度:m/min。
如:G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。
(3)恒线速取消
编程格式 G97 S~
S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速,如S未指定,将保留G96的最终值。
如:G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。
3 T功能
T功能指令用于选择加工所用刀具。
编程格式 T~
T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字,前两位是刀具号,后两位是刀具长度补偿号,又是刀尖圆弧半径补偿号。
例:T0303 表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。
T0300 表示取消刀具补偿。
4 M功能
M00: 程序暂停,可用NC启动命令(CYCLE START)使程序继续运行;
M01:计划暂停,与M00作用相似,但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效;
M03:主轴顺时针旋转;
M04:主轴逆时针旋转;
M05:主轴旋转停止;
M08:冷却液开;
M09:冷却液关;
M30:程序停止,程序复位到起始位置。
5 加工坐标系设置G50
编程格式 G50 X~ Z~
式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50使用方法与G92类似。
在数控车床编程时,所有X坐标值均使用直径值,如图所示。
如:按图设置加工坐标的程序段如下:
G50 X1287 Z3751
6 快速定位指令G00
G00指令命令机床以最快速度运动到下一个目标位置,运动过程中有加速和减速,该指令对运动轨迹没有要求。其指令格式:
G00 X(U)____ Z(W)____;
当用绝对值编程时,X、Z后面的数值是目标位置在工件坐标系的坐标。当用相对值编程时,U、W后面的数值则是现在点与目标点之间的距离与方向。如图所示的定位指令如下:
G50 X2000 Z2630; 设定工件坐标系
G00 X400 Z2120; 绝对值指令编程A→C
或G00 U-1600 W-510; 相对值指令编程A→C
因为X轴和Z轴的进给速率不同,因此机床执行快速运动指令时两轴的合成运动轨迹不一定是直线,因此在使用G00指令时,一定要注意避免刀具和工件及夹具发生碰撞。如果忽略这一点,就容易发生碰撞,而快速运动状态下的碰撞就更加危险
7 直线插补指令G01
G01指令命令机床刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。
指令格式:G01 X(U)____Z(W)____F ;
其中F是切削进给率或进给速度,单位为mm/r或mm/min,取决于该指令前面程序段的设置。使用G01指令时可以采用绝对坐标编程,也可采用相对坐标编程。当采用绝对坐编程时,数控系统在接受G01指令后,刀具将移至坐标值为X、Z的点上;当采用相对坐编程时,刀具移至距当前点的距离为U、W值的点上。如图所示的直线运动指令如下:
G01 X400 Z20 F02; 绝对值指令编程
G01 U200 W-259 F02; 相对值指令编程
8 圆弧插补指令G02、G03
圆弧插补指令命令刀具在指定平面内按给定的F进给速度作圆弧插补运动,用于加工圆弧轮廓。圆弧插补命令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03两种。其指令格式如下:
顺时针圆弧插补的指令格式:G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____;
G02 X(U)____Z(W)___R___ F____;
逆时针圆弧插补的指令格式:G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____;;
G03 X(U)____Z(W)___R___ F____;
使用圆弧插补指令,可以用绝对坐标编程,也可以用相对坐标编程。绝对坐标编程时,X、Z是圆弧终点坐标值;增量编程时,U、W是终点相对始点的距离。圆心位置的指定可以用R,也可以用I、K,R为圆弧半径值;I、K为圆心在X轴和Z轴上相对于圆弧起点的坐标增量; F为沿圆弧切线方向的进给率或进给速度。
当用半径R来指定圆心位置时,由于在同一半径R的情况下,从圆弧的起点到终点有两种圆弧的可能性,大于180°和小于180°两个圆弧。为区分起见,特规定圆心角α≤180°时,用“+R”表示;α>180°时,用“-R”。注意:R编程只适于非整圆的圆弧插补的情况,不适于整圆加工。例如,图3-13中所示的圆弧从起点到终点为顺时针方向,其走刀指令可编写如下:
G02 X500 Z300 I250 F03; 绝对坐标,直径编程,切削进给率03mm/r
G02 U200 W-200 I250 F03; 相对坐标,直径编程,切削进给率03mm/r
G02 X 50 0 Z300 R250 F03; 绝对坐标,直径编程,切削进给率03mm/r
G02 U200 W-200 R250 F03; 相对坐标,直径编程,切削进给率03mm/r
9 暂停指令G04
G04指令用于暂停进给,其指令格式是:
G04 P____或G04 X(U)____
暂停时间的长短可以通过地址X(U)或P来指定。其中P后面的数字为整数,单位是ms;X(U)后面的数字为带小数点的数,单位为s。有些机床,X(U)后面的数字表示刀具或工件空转的圈数。
该指令可以使刀具作短时间的无进给光整加工,在车槽、钻镗孔时使用,也可用于拐角轨迹控制。例如,在车削环槽时,若进给结束立即退刀,其环槽外形为螺旋面,用暂停指令G04可以使工件空转几秒钟,即能将环形槽外形光整圆,例如欲空转25s时其程序段为: G04 X25或G04 U25或G04 P2500;
G04为非模态指令,只在本程序段中才有效。
10 英制和米制输入指令G20、G21
G20表示英制输入,G21表示米制输入。G20和G21是两个可以互相取代的代码。机床出厂前一般设定为G21状态,机床的各项参数均以米制单位设定,所以数控车床一般适用于米制尺寸工件加工,如果一个程序开始用G20指令,则表示程序中相关的一些数据均为英制(单位为英寸);如果程序用G21指令,则表示程序中相关的一些数据均为米制(单位为mm)。在一个程序内,不能同时使用G20或G21指令,且必须在坐标系确定前指定。G20或G21指令断电前后一致,即停电前使用G20或G21指令,在下次后仍有效,除非重新设定。
11 进给速度量纲控制指令G98、G99
在数控车削中有两种切削进给模式设置方法,即进给率(每转进给模式)和进给速度(每分钟进给模式)。
(1)进给率,单位为mm/r,其指令为:
G99; 进给率转换指令
G01X____Z____F____; F的单位为mm/r
(2)进给速度,单位为mm/min,其指令为: .
G98; 进给速度转换指令
G01X____Z____F____; F的单位为mm/min
G98和G99都是模态指令,一旦指定就一直有效,直到指定另一方式为止。车削CNC系统缺省的进给模式是进给率,即每转进给模式,只有在用动力刀具铣削时才采用每分钟进给模式。
12 参考点返回指令G27、G28、G30
参考点是CNC机床上的固定点,可以利用参考点返回指令将刀架移动到该点。可以设置最多四个参考点,各参考点的位置利用参数事先设置。接通电源后必须先进行第一参考点返回,否则不能进行其它 *** 作。参考点返回有两种方法:
(1)手动参考点返回。
(2)自动参考点返回。该功能是用于接通电源已进行手动参考点返回后,在程序中需要返回参考点进行换刀时使用的自动参考点返回功能。
自动参考点返回时需要用到如下指令:
(1)返回参考点检查G27
G27用于检验X轴与Z轴是否正确返回参考点。指令格式为:
G27 X(U)____ Z(W)____
X(U)、Z(W)为参考点的坐标。执行G27指令的前提是机床通电后必须手动返回一次参考点。
执行该指令时,各轴按指令中给定的坐标值快速定位,且系统内部检查检验参考点的行程开关信号。如果定位结束后检测到开关信号发令正确,则参考点的指示灯亮,说明滑板正确回到了参考点位置;如果检测到的信号不正确,系统报警,说明程序中指令的参考点坐标值不对或机床定位误差过大。
(2)参考点返回指令G28、G30
G28 X(U) ____ Z(W) ____; 第一参考点返回,其中X(U)、Z(W)为参考点返回时的中间点,X、Z为绝对坐标,U、W为相对坐标。参考点返回过程如图3-14所示。
G30 P2 X(U)____ Z(W)____; 第二参考点返回,P2可省略
G30 P3 X(U)____ Z (W)____; 第三参考点返回
G30 P4 X(U)____ Z(W)____; 第四参考点返回
第二、第三和第四参考点返回中的X(U)、Z (W)的含义与G28中的相同。
刀具返回参考点的过程,刀具从当前位置经过中间点(190,50)返回参考点,其指令为:G30 X190 Z50;G30 U100 W30。
数控机床一般由输入装置、数控系统、伺服系统、测量环节和机床本体(组成机床本体的各机械部件)组成。如数控机床组成示意图所示。
数控机床组成示意图
1) 输入输出装置
*** 作面板
它是 *** 作人员与数控装置进行信息交流的工具组成:按钮站/状态灯/按键阵列/显示器。下图为西门子的一款数控系统的 *** 作面板,
控制介质
人与数控机床之间建立某种联系的中间媒介物就是控制介质,又称为信息载体。常用的控制价质有穿孔带、穿孔卡、磁盘和磁带。
人机交互设备
数控机床在加工运行时,通常都需要 *** 作人员对数控系统进行状态干预,对输入的加工程序进行编辑、修改和调试,对数控机床运行状态进行显示等,也就是数控机床要具有人机联系的功能。具有人机联系功能的设备统称人机交互设备。常用的人机交互设备有键盘、显示器、光电阅读机等。
通讯 现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外,一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有:
串行通讯(RS-232等串口)
自动控制专用接口和规范(DNC方式,MAP协议等)
网络技术(internet,LAN等)。
DNC是Direct Numerical Control或Distributed Numerical Control英文一
词的缩写,意为直接数字控制或分布数字控制。
2) 计算机数控(CNC)装置
数控装置是数控机床的中枢。CNC装置(CNC单元)
组成:计算机系统、位置控制板、PLC接口板,通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。
作用:根据输入的零件加工程序进行相应的处理(如运动轨迹处理、机床输入输出处理等),然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等),所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合,合理组织,使整个系统有条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心
3) 进给伺服驱动系统
进给伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。伺服驱动的作用,是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运动,使工作台按规定轨迹移动或精确定位,加工出符合图样要求的工件,即把数控装置送来的微弱指令信号,放大成能驱动伺动电动机的大功率信号。
常用的伺服电动机有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。根据接收指令的不同,伺服驱动有脉冲式和模拟式,而模拟式伺服驱动方式按驱动电动机的电源种类,可分为直流伺服驱动和交流伺服驱动。步进电动机采用脉冲驱动方式,交、直流伺服电动机采用模拟式驱动方式。
4) 机床电气控制
机床电气控制包括两个方面,可如图所示箭头所指的内容。PLC(可编程的逻辑控制器)用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制,而机床I/O电路和装置则是用来 实现I/O控制的执行部件,由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路;
5) 测量装置
数控机床中的测量装置
数控机床中的反馈系统的工作,反馈系统的作用是通过测量装置将机床移动的实际位置、速度参数检测出来,转换成电信号,并反馈到CNC装置中,使CNC能随时判断机床的实际位置、速度是否与指令一致,并发出相应指令,纠正所产生的误差。在其它的控制领域,测量装置也有其应用
机械手中的控制电机与测量装置
测量装置安装在数控机床的工作台或丝杠上,按有无检测装置,CNC系统可分为开环和闭环系统,而按测量装置安装的位置不同可分为闭环与半闭环数控系统。开环控系统无测量装置,其控制精度取决于步进电机和丝杠的精度,闭环数控系统的精度取决于测量装置的精度。因此,检测装置是高性能数控机床的重要组成部分。
6) 机床本体
数控机床的机械部件包括:主运动部件,进给运动执行部件,如工作台、拖板及其传动部件,床身、立柱等支承部件;此外,还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。对于加工中心类的数控机床,还有存放刀具的刀库,交换刀具的机械手等部件。数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床,与普通机床相比,应具有更好的抗振性和刚度,要求相对运动面的摩擦因数要小,进给传动部分之间的间隙要小。所以其设计要求比通用机床更严格,加工制造要求精密,并采用加强刚性、减小热变形、提高精度的设计措施。辅助控制装置包括刀库的转位换刀
以上是一般数控车床的组成结构,在实习的过程中,我了解了一下公司生产的CJK0620型的数控机床,它由以下单元组成:变频器(型号lnovance),两个全数字交流伺服单元(型号 SD20B),控制变压器(型号BK1500,容量15KV/A,频率50-60HZ,机级电压380V,次级电压220V),控制变压器(型号BK150,容量150V/A,频率50-60HZ,绝缘等级B,机级电压380V,次级电压11-12:36V;11-13:220V),风扇一个,丝杆两个,工作台,两个交流伺服电机,刀架,润滑装置,拖板等等
尾 声
时光如流水,两周的时间转眼即逝,这次实习给我的体会是:
① 通过这次实习我们了解了现代数控机床的生产方式和工艺过程。熟悉了一些材料的成形方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全 *** 作技术。了解了数控机床方面的知识和新工艺、新技术、新设备在机床生产上的应用。
② 在数控机床的生产装配以及调试上,具有初步的独立 *** 作技能。
③ 在了解、熟悉和掌握一定的数控机床的基础知识和 *** 作技能过程中,培养、提高和加强了我的动手能力、创新意识和创新能力。
④ 这次实习,让我们明白做事要认真小心细致,不得有半点马虎。同时也培养了我们坚强不屈的本质,不到最后一秒决不放弃的毅力!
⑤培养和锻炼了劳动观点、质量和经济观念,强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性,提高了我们的整体综合素质。
是的,课本上学的知识都是最基本的知识,不管现实情况怎样变化,抓住了最基本的就可以以不变应万变。如今有不少学生实习时都觉得课堂上学的知识用不上,出现挫折感,可我觉得,要是没有书本知识作铺垫,又哪应付瞬息万变的社会呢?经过这次实习,虽然时间很短,可我学到的却是我一个学期在学校难以了解的。就比如何与同事们相处,相信人际关系是现今不少大学生刚踏出社会遇到的一大难题,于是在实习时我便有意观察前辈们是如何和同事以及上级相处的,而自己也尽量虚心求教。要搞好人际关系并不仅仅限于本部门,还要跟别的部门例如市场部的同事相处好,那工作起来的效率才高,人们所说的“和气生财”在我们的日常工作中也是不无道理的。而且在工作中常与前辈们聊聊天不仅可以放松一下神经,而且可以学到不少工作以外的事情,尽管许多情况我们不一定遇到,可有所了解做到心中有底,也算是此次实习的其中一个目的了。
很快我们就要步入社会,面临就业了,就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。就像我在实习中接触到的零件的加工,虽然它的危险性很大,但是要亲自去 *** 作而且要作出成品,这样就锻炼了我敢于尝试的勇气。浅谈数控机床零件加工前的准备
近年来,为了适应市场需要,不少职业技术学校相继开设了数控技术方面的专业。我校也于去年购置了两台经济型数控车床和一台数控床身铣床并配置华兴数控仿真软件(机床数控系统是南京华兴数控 *** 作系统)以满足数控教学的要求。通过几个学期的教学实践,深感要做好数控机床 *** 作,零件加工前的准备工作相当重要。
一、零件的加工程序编写及校验
在数控机床上加工零件,不管数控机床使用的是何种 *** 作系统,必须要有与数控机床相适应的数控加工程序。首先,学生根据教师给出的零件图自行编制加工程序。在编写加工程序的时候先分析零件图,根据零件图的技术要求来分析加工工艺路线,确定加工步骤,合理选择加工中每一道工序中要使用的刀具以及加工中的切削用量参数,并进行与数控加工程序相关的数学处理。在数学处理时会出现一些繁琐的坐标计算问题,为简化计算和缩短计算时间,我们让学生在计算机模拟房内利用AutoCAD软件先绘制零件图,再利用AutoCAD软件的查询命令予以解决并记下数据。通过工艺分析与数学计算,再根据所确定的工艺路线与零件加工步骤来编写程序。在编写完数控加工程序之后,利用数控机床制造商提供的配套数控仿真教学软件在计算机模拟室进行反复校验和仿真模拟,以检查程序的正确性,同时,对坐标数值、进给量、刀补值等参数进一步处理,以适应实际加工需要。
为什么要这样做呢?因为一般职业技术学校受经费等原因限制,数控机床数量较少,学生要同时上数控机床校验不太可能,况且时间拖得长不利于教学。另一方面,通过校验还可以使学生在数控机床 *** 作之前熟悉数控加工软件的使用方法以及熟悉数控机床的 *** 作面板,为下一步的数控机床 *** 作打好基础。最后,教师对每个学生编制的加工程序做全面细致的审核,确定最终加工程序。教师审核的内容主要是程序结构的合理性、走刀线路、主轴转速、进给量、吃刀深度以及刀具的选择等,在审核的同时为学生提出建设性的修改意见,使学生知道为什么要这样修改,不改会造成什么后果,程序确定之后,及时将程序记下以备 *** 作。
二、加工材料及刀具、夹具的准备
程序准备仅仅是第一步,程序校验通过以后,接下来就是加工材料及刀具和夹具的准备。这一步工作做得如何,将直接影响到数控 *** 作的最终效果和学生的学习兴趣,因此要认真做好。
目前,职业技术学校供数控机床 *** 作教学用的材料主要是铝材、尼龙棒、钢材、石蜡、硬木砧板等,选用的材料要能最大限度地满足数控 *** 作教学的要求,同时要考虑经济性。根据我校的实际情况,我们选择铝和石蜡作为车床和铣床的加工材料。刀具的选择则要根据被加工材料的表面形状、材质等来选择,由于我们所选用的这些材料没有很高的硬度,故对刀具无特别要求,选用普通刀具即可。但在加工时由于零件的形状和技术要求不同,要选择不同类型的刀具来加工,例如加工三角形螺纹要选择三角螺纹车刀,加工圆弧则要选择圆弧到或者是尖刀来进行加工等,合理的选择加工刀具是加工好零件的基本保证。夹具的选择比较简单,如在数控车床上加工铝棒和石蜡棒,铝棒和石蜡棒直接由三爪自定心卡盘夹紧即可;而在铣床上加工时,只要按普通铣床的要求,用压板将铝或石蜡板固定在工作台上或机用平口钳夹紧就可以了,夹紧力的控制以在加工过程中工件不发生移动为宜。
但是在实际数控机床加工应用中,要综合考虑数控机床的技术要求、夹具的特点、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素来正确选用刀具和夹具,而在学习过程中要求学生把石蜡材料看成是金属材料来进行加工,用加工金属材料的切削参数来加工石蜡材料,在加工过程中合理分配加工余量,将粗加工和精加工进行区分。通过以上做法,加工出的工件符合图纸要求,效果良好,达到了数控机床 *** 作的目的。
三、数控机床的调整与对刀
数控加工程序编写完和零件材料准备好以及选择了恰当的刀具后,要对数控机床进行调整、润滑、检查等工作,确保数控机床的性能。然后再进行对刀,使数控机床上每一把刀具的刀位点在刀架转位后或换刀后,每把刀的刀位点的位置都重合在同一点。在对刀完成后即进行零件的试加工,以检验程序与对刀的精确性,如果试加工的零件的尺寸精度与形位公差不符合图纸要求,则要进行刀具偏差的微量修调,然后再进行试加工,一直到所加工的零件符合图纸要求。通过试加工以后,就可以对该零件进行批量加工了。一个数控加工的零件是否合格,数控机床的对刀起到关键的作用,也就是说所加工的零件是否合格的基本保证是对刀要准确。
四、安全教育工作
时时不忘安全,牢记安全第一的宗旨。针对机械加工的特点,在 *** 作前进行安全教育是重要的。要求学生严格遵守数控实验室管理制度、数控机床安全 *** 作规程。同时我们还以一些因违反 *** 作规程而造成伤亡的典型案例来教育学生,要求学生在 *** 作过程中要严肃、认真和细心,从而增强了学生的安全意识。在上机前我们还将数控机床 *** 作步骤以讲义的形式分发给学生,要求学生细心领会和掌握,学生在数控机床 *** 作过程中一定要按 *** 作规程要求去做,确保不发生过安全事故。
教师只要在数控机床 *** 作前认真做好准备工作,在数控机床 *** 作教学中精心组织和指导,就一定能够收到很好的教学效果
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