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2023年数控加工实训论文范文(汇总9篇)

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2023年数控加工实训论文范文(汇总9篇)
2023-11-19 19:14:58    小编:ZTFB

世界是多姿多彩的,人类在探索世界、认识自我过程中产生了无数思想和观点。总结应该突出重点,避免冗长和罗列式的描述。以下是小编为大家收集的总结范文,仅供参考,大家一起来看看吧。

数控加工实训论文篇一

:文章以探讨机械模具数控加工制造技术角度出发,研究如何在充分有效地利用该项技术的情况下保证产品质量、提高工作效率,并为此提出合理建议与对策。

:机械化;模具;加工制造。

数控机床工艺指包含一系列在数控机床加工的零件与工序内容。数控机床工艺分支众多,可以按照零件加工方式与部位的不同进行划分,也可以按照粗加工与精加工的方式进行概述,甚至能按照所需刀具进行分类。

数控编程技术指各类机床、车床、车削、铣削等加工过程中涉及到的编程应用与分析。随着我国制造行业的日益壮大,自动编程正在逐渐取代传统手工编程,但不代表学员可以忽视交互式图形编程技术打下的基础。

传统手工模式除了需要对工件刀具进行装卸以外还需对编码进行手动计算、输入、追踪,现今自动编码被大规模应用,常规、机械的程序输入可以采用自动代替手工,使得装备时间与无效工作大幅度减少,同时避免了人工操作时可能造成的误差与疏忽。由于自动化对加工过程中刀具装卸等环节进行的优化,人工辅助时间减少,主轴转速得到增加,进给量范围也随之扩大。由于数控机床本身所具有的刚性特质,强力切削效果得到加强,大大减少机械模具所需的加工周期。

2.2保证零件加工精度,提高产品质量。

由于数控机床在机械模具加工制造过程中的数控化,大部分作业由数码编程取代人工操作,因此相对而言避免了人工操作存在的误差。但不代表自动化可以完全取代人工操作,由于机械模具不会重复开模的特殊性,为了保障零件精度以及产品质量,避免无效投入,指令代码的设置与编辑程序必须由人工进行反复确认,甚至需要在加工前需要进行人工活动来处理一些零件结构。在应用数控机床加工过程中,有效对机械模具数控加工制造技术进行提升、改进,同时结合人工与数控化,能使产品价值获得极大提升。在设计模具的前提下,利用数控数据技术对图纸进行反复测绘与计算,也应该合理应用新一代闭环补偿技术使得机械模具在加工过程中更加精准。

车床按照结构、布局、工艺等划分分类各有不同,但主要工具是车刀。由于机械模具的杠杆类零件大部分属于金属物件,因此企业使用电脑编程对车床进行导柱加工等常规操作。在最初的数控车削加工技术的应用中,该项技术的局限性也十分明显。由于车床本身耐热性变形导致的热误差和几何误差使得加工模具精确度大大降低,经过数控技术改进后,现代化高智能计算机通过建立数学模型进行误差补偿,不仅提高了受到硬件设施制约的精确度,还减少了人工作业过程中造成的加工失误。

数控铣削加工技术运用范围较广,由于现今制造业所需的零件越来越复杂,拥有多轴数控铣床的加工技术被广泛运用。数控铣床对外形较复杂、多槽等特性零件进行金属冷加工时,可有效使刀具处于高速旋转的状态下作业。因此数控铣削加工技术所带来的便利使数控铣床对金属进行冷加工时能更精准、更完善地完成高水平加工处理。

数控电火花加工技术作为机械模具加工制造技术的主导技术,其原理主要是利用脉冲电源与工具电极及绝缘垫的正负电荷导向性,对工件的型孔、型腔进行加工。电火花加工技术包含成形、切割、磨削等方面,作为机械模具加工技术的主导,电火花加工技术经济成本相对较低,且稳定性能得到保障。如今的电火花技术发展到数控阶段,使得工作人员能对电解质、对电参数等得到一个相对而言较为精准的控制程度。而工具电极形状与运动受到数控的调节,因而各种复杂的型面均能用电火花技术进行加工。

为了满足越来越多的制造业需求,机械模具数控加工制造技术有必要进行提升精度与完善体系,新一代技术的应用与推广将进一步提高我国制造业产品质量、工作效率,从而对促使我国行业发展、经济繁荣具有积极意义。

数控加工实训论文篇二

云制造是现代信息社会的一种衍生技术,已经广泛地应用于当前的服务生产制造行业当中。数控加工是机械制造业的发展方向,将其和云制造结合在一起,既能实现数控加工技术的信息化,又不脱离数控加工的实际生产,使得数控加工服务能够在现实的基础上,得以稳步发展。此外,以云制造为基础的数控设备,可结合多项数控生产经验、模具模型等资源,从根本上提升数控加工服务水平。与此同时,为了完善云制造背景下数控加工服务的发展,必须对其关键技术进行深层次的研究探析。

1云制造的概念以及云服务关键问题。

1)云制造的概念。云制造是现代信息网络化制造的一种新形态,它与传统的网络制造模式存在很大的区别,具有应用技术上的先进性、数据处理的快速性以及资源覆盖的广泛性等等[1]。当前的云制造集合了云计算、服务计算、物联网等技术,使得云制造的架构更加灵活多变,资源归纳性也更加丰富多样。云技术指导下的数控加工服务,可以对当前数控加工服务企业进行整合,来满足不同数控加工企业的个性化制造服务需求[2]。2)云制造服务化的关键问题。当前的云制造是指制造资源与制造能力为一体的云服务过程。在云制造的环境驱使下,数控加工资源显现出其独有的分散性、异构性以及自治性的特点,它能够处理一些共性问题,比如当前数控加工服务资源感知、虚拟接入以及数控加工服务封装等等。具体到当前的数控加工服务,一般涉及到数控机床的实际加工、数据编程、数据工艺设计以及仿真校验等一系列的工作。由此可见,云制造背景下的数控加工服务关键技术处理除了要考虑云制造共性问题之外,还需要考虑数控加工服务领域的相关需求[2]。然而,要组建云制造背景下的数控加工服务,需要有软件资源和硬件资源的双重配合,比如数控机床为代表的数控加工硬件资源:数控车床、数控磨床、数控铣床以及数控加工中心等等。这些数控加工的硬件设备资源虽属于同种性质,但是在控制方式以及实际的编程操作中却存在较大的区别。

数控加工是借助数据机床对零件进行制造加工。在当前的数控加工市场中,数控加工制造的拥有者和使用者之间并没有直接关联,这是云制造背景下数控加工服务行业的一大弊端。正是这个弊端,使得数控加工服务处于停滞不前的状态。在当前数控加工服务市场环境下,数控加工资源的拥有者和使用者之间并没有存在多大的关联,使得云制造下数控加工服务本身的运营方面,就存在较大的缺陷[3]。云制造背景下数控加工服务是指将主要的数控加工服务资源直接连入云制造系统当中,形成特殊的运行机制。在这种机制的作用下,数控加工资源的拥有者以及使用者可直接使用云制造服务。云制造数控加工资源的主体由云制造经营人员、数控加工服务资源的拥有者以及使用者三方面组成。其中云制造经营人员可以为数控加工资源的使用者、拥有者提供所需的服务平台,而数控加工资源的拥有者可以借助云服务平台,开展各项数控加工服务,而数控加工资源的使用者,只需要对自身所需的数控加工服务提供相应费用即可。

从数控加工领域来看,数控加工服务技术应用存在多处漏洞,造成这种现象的主要因素是其数控加工服务技术自身的目标难度较大。云制造背景下的数控加工服务涉及多项技术应用,包括数控加工服务化封装、虚拟接入、数控编程、工艺设计和仿真校验。但是在当前的数控加工服务领域中,要满足数控加工服务现代化的需求,对云服务平台的要求标准也非常严格,它既需要其覆盖范围广、内容延伸性强,还需要其具有明显的识别度,这也是数控加工服务关键技术处理的重要细节,也是云制造背景下,数控服务受阻的常见技术漏洞。

云制造背景下数控加工服务平台可大致分为3个层次,分别为:基础数据层、应用管理层和应用集成层。这3个层次在数控加工服务平台中担负着不同的功能作用。其中应用管理层主要是复杂的系统、云服务以及数控加工管理工作,它可以将其集成到更大的云制造范畴当中[4-5]。基础的数据层,顾名思义是在云服务平台下对数控加工进行各项数据处理,它包括数控加工机床、数据加工工艺技术等特性数据的集成处理工作。应用集成层则是对云制造下数据接口服务平台以及数控加工服务集成的各项应用工具进行处理。云制造背景下数控加工服务的整体功能框架如图1。

云制造背景下的数控加工服务指令是从运转流程开始,再根据用户指令进行分析,最后在平台管辖范围内,进行资源匹配。借助用户需求分析,找出对应的数控加工服务资源,并且从众多的设计方案中挑选出最符合用户需求的加工方案。此外,从数控加工服务系统的实用角度看,数控加工服务平台建成后,应从用户的`实际需求出发,结合云制造的数控加工服务应用技术,进行对应的服务系统的操作。

云制造背景下的数控加工服务平台的主要功能是任务承包、制造能力以及资源租赁3种形式[6]。任务承包是指将数控加工服务平台的资源进行承包,在承包的过程中云制造的数控加工服务平台只起到中间人以及监督人的职责;资源租赁是指云制造的数控加工服务资源的拥有者将云制造的数控加工服务资源的使用者进行租赁,当然,数控加工服务资源的使用者必须明确,其任务完成后必须将资源全数归还给数控加工服务的拥有者;制造能力是指数控加工服务资源的拥有者为使用者提供一定的资源支持,帮助完成数控加工任务。云制造背景下的数控加工服务运行流程见图2。

为贴合云制造环境下的数控加工服务,可以先建立一个与之相对应的模型,通过对模型构建知识的了解,更加深层次地了解云制造的数控加工服务关键技术。图3是云制造背景下的数控加工服务建模的知识框架图。借助该模型知识组成图标可以清楚地了解到当前数控加工服务人员对云制造下数控加工服务工作的认知[7]。另外,从这个模型知识框架图中可以看出当前数控加工服务行业的发展。从客观角度上讲,云制造背景下的数控加工服务模型的构建的最终目的是让数控加工服务平台的操作人员,对数控加工服务所需用的各项关键技术有一个深层次的了解,并通过自身对数控加工服务关键技术的认知,进行云制造下数控加工服务平台的有效化操作,这样更方便数控加工服务人员对用户需求的把控以及解决方案的制定更具有可靠性。

5结语。

本文分析了云制造背景下数控加工的关键技术问题,重点分析了云制造背景下数控加工服务平台的功能、运行原理,以及关键技术的应用方式。对以后数控加工的发展有一定的指导意义,提供了一条可靠的发展路径。

数控加工实训论文篇三

石材是一种典型的硬度高、脆性大的难加工材料,可加工性十分特殊[1]。当今世界各国石材加工企业广泛采用数控技术,以提高加工能力和加工水平,增强对市场的动态响应[2-3]。本文针对石材加工的特性,研究石材数控加工nc代码的自动生成技术,并开发相应自动编程软件。

1加工工艺分析。

与一般的金属切削加工相比,石材有着高强度、高硬度和脆性大的特性,而且一般石材加工余量比较大。这些特点决定了石材的加工工艺与金属加工工艺存在差异,石材加工工具以金刚石工具为主[6]。石材产品多用于建筑业和装饰业,对于加工精度的要求并不像金属加工那样严格,本文针对回转体石材(石球、石柱)的粗加工过程和半精加工过程进行自动编程技术的研究。本文加工工艺是控制刀具在机床的轴平面内走一条二维曲线(石材型面的母线),同时机床工作台旋转,从而获得回转型面。整个加工过程包括:(1)锯片粗加工,毛坯切片;(2)将多余的片状石片去除;(3)砂轮半精加工,磨削粗加工后的表面;(4)获得成品。加工过程如图1所示。粗加工工艺采用锯片加工[4]。考虑到锯片厚度较小,如果多余的部分全用锯片切除,势必会增加加工时间、降低效率,且加剧磨损,降低锯片的使用寿命。而且石材是一种脆性材料,粗加工后的片状部分容易断裂去除。在半精加工阶段主要的任务是为最后的抛光做准备。经粗加工后的石材表面呈一些阶梯形状,这是由于将粗加工残留切片去除后所形成的。半精加工是利用砂轮磨削,沿着外型面的母线轮廓将多余的部分去除。

2总体方案设计。

本文使用c++builder作为开发工具,在windowsxp以上操作软件可运行。考虑到石球、石柱是轴对称的几何体,用二维模型就可以进行详尽描述,本文采用体素法来描述加工对象,将待加工石材的外型面分解为常见的'几何要素,然后通过人机交互界面输入几何信息,软件功能包括:(1)加工工艺参数的添加、修改和删除功能,设定常用石料的默认加工工艺参数;(2)自动生成石柱、石球、石座、石帽等回转体的粗加工,半精加工的nc代码,加工直径范围200~mm;(3)能够进行加工过程的模拟仿真,对nc代码进行验证;(4)允许打印输出,屏幕显示nc代码,并以文本格式输出;(5)有完备的帮助功能。软件流程如图2所示。

3主要功能模块。

3.1工件信息和刀具参数输入。

一般石柱上各段形状都是各不像同的,其中最为常见的是一些回转体,它们主要是由一条母线沿着其圆导线生成的。所以将石柱进行分段处理,各段只有单一的体素,然后采用体素法进行石柱几何形状的描述[5]。基本体素主要包括:圆柱体、锥体、鼓形体、鞍形体等。工艺信息输入提供了一个交互式用户界面来输入刀具参数、工艺参数等工艺信息,并通过工艺决策自动确定加工过程,形成工艺信息文件。在用户输入工艺信息并确认完成以后,软件自动由石材顶部开始显示各段体素的输入窗体,供人机交互输入各体素几何参数,软件自动累计体素数目。各基本体素都提供出错处理部分,供人机交互修改。最终软件会自动生成结构示意图并进行图纸显示,校核石材型面信息正确性。

3.2自动生成nc代码。

软件采用石柱分段的方法,将石柱分成只有一种曲线构成的形状。在进行nc代码生成、图形显示和加工模拟时用各自相应的程序分别进行处理。采用这种分段处理的方法时,石柱各段都有其各自的形状特征,在石材及刀具信息输入模块,用户在人机交互界面输入的信息储存在程序设定的几个形状特征数组中:(1)两个数组来储存石柱各段首尾坐标参数,两个数组x[]y[],x[i]y[i]和x[i+1]y[i+1]分别储存石柱母线各段首尾坐标值。(2)一个数组储存石柱各段的形状参数,数组a[]储存石柱各段的形状参数:直线段时,数组赋值-1;凹圆弧段时,数组赋值0;凸圆弧段时,数组赋值1。(3)一个数组储存石柱各段的半径值,数组r[]储存石柱各段的半径。如果是直线线段(即形状参数为-1)时,则数组取默认值0。粗加工代码生成部分的程序流程为:切入、停留(保证石柱自转一圈)、退出、锯片走一个步长。粗加工nc代码的生成就是这个流程的循环。而半精加工nc代码的生成无需像粗加工那样计算母线上的节点,只需将每段轮廓的形状和尺寸参数输入,然后依据数控编程原则编程。

3.3加工过程仿真。

本软件的加工仿真的优势在于,不占用机床的使用时间,在自动编程的同时采用计算机来模拟nc代码可以大大提高数控设备的使用率。通过对nc代码字符串进行分析,依据不同的g功能字将程序段划分子段;然后根据程序子段提取各段石柱的特征,把其值赋给软件中定义的几个形状特征数组;最后根据各个数组提供的形状参数重生成零件图,并以图形方式进行加工过程仿真。

4总结。

(1)本软件以回转体石材为主要加工对象,能对石材二维异型曲面的锯切粗加工和砂轮磨削半精加工进行自动数控编程。根据设计要求,加工石柱的最大直径范围200~2000mm,主界面如图3所示。(2)本软件在输入石材几何信息时采用体素法描述,通过人机交互界面与操作者进行互动。(3)软件能对自动生成的nc代码进行加工过程的模拟仿真,也可以对外部导入的nc代码进行仿真。nc代码输出如图4所示。

【参考文献】。

[5]方忆湘,杨铁男,孙辉辉,等.基于造型历史过程的零件三坐标测量信息获取[j].现代制造工程,(4):7-12.

数控加工实训论文篇四

摘要:随着我国对社会生产的要求不断提高,因此制造业也要要与时俱进,那么机械工程师面就要面对这个重要的课题了,要想办法如何才能有效提高机械数控加工技术,下面的文章内容是就将结合探访一些机械师们在实际操纵中所,再与机械数控的基本内容结合起来,这对于现在影响机械数控加工发展的产生的一系列因素进行综合地分析,最后可以总结出来对有效提高机械数控加工的一系列有效的思路和策略进而对以后的机械数控的发展提供理论上的依据。

随着社会的不断发展进步,经济科技的日新月异,这就使得我国对于机械制造业的要求也在不断地提高,那么怎么样才可以有效提升机械数控加工业,以来实现社会生产力的不断提高,这是机械行业需要重点研究的课题。能够很好地进行复杂零部件的制造加工,这是机械数控加工所要面对的最主要的内容,制造加工业要不断面对着效率的提高这一问题。现在我国的加工制造业相比于世界的先进技术存在很大一段差距的,生产制造业技术还需要在很多方面不断提高,下面将要结合机械数控技术的某些问题作出综合性的分析进而使其有所改善。

机械数控与其他的机床相比较,它是比较先进的,它是采用数字化管理技术的,这样的技术有高效率、高精度的加工特点,目前已逐渐成为了加工技术的最为主要形式。机械数控加工技术的现代化是把机械加工、电子信息技术、先进的计算机技术三者有效结合,使系统变的更为自动化,将通信和传感技术有效连接起来,使信息处理变得高效,同时也提高了信息处理的精准度。

1.我国在机械行业里面了较大的发展,机械数控加工技术在制造业上面的应用也得到了普遍使用,一些人为方面的因素是造成了现在机械数控加工过程中问题的出现的,造成机械数控加工的水平有一些下降。按照有关规定以及机械的使用说明,维修人员是需要定期对机械数控加工机床进行检查、养护以及维修的,进而做好维护工作,以保证机械能够进行正常工作。

2.机械设备若是进行粗加工的过程当中,对机械零件精度的要求是比较低的,但工期要求往往就会比较高,这就导致机床的精度变的容易差了,会对机械数控加工设备的加工进度产生影响,导致一些较为严重后果发生。在进行很长的连续的加工之后,会对细加工产生印象的,因此,企业针对这种情况需采取一些方式,比如可以试用一批使用寿命比较长和精度较差的设备进行粗加工,而试用一批精度高的机械数控设备主要在精密度高的加工中使用,试用好了再大量引进,将两种程序做下分类,这样做可以使得设备的性能在使用时候各得其所,有利于加长设备的使用寿命,降低了成本,提高了经济效益。

(二)程序编写的水平程度对机械数控加工过程的影响作用。程序编写在很大程度上对机械数控加工是有影响,这需要程序编写员不断地对充实自己,要不断提升能力,进而提高编程质量,进而使得机械数控加工的效率不断提高。编程人员需要首先熟练掌握计算机编程的语句,要实现机械设备功能使用的最大化,还要广泛地去推广程序的质量和可靠性能,降低调试率的同时还需要采用恰当的程序,减少机床的空刀率,最终实现生产效率的高效化。

(三)不同机床刀具的使用在机械控制加工中的影响因素。机械数控加工工程中所采用的机床刀具对机械加工的精度是有重要作用的,将直接影响到机械加工精度的一个参考,将直接影响机床和机械加工的质量,以及加工效率的提高。刀具的材料和制造工艺对于机械数控加工零件的质量也是有着巨大的影响的.。

(一)进行科学合理的管理。在企业进行生产加工的过程当中,对于机械数控机床的养护维修是很重要的,这就需要企业对于机床的养护采取合理有效的管理手段。比起普通的机床,数控机床的管理是有所不同的,是需要投入大量的人力和物力的,需要运用计算机进行集中的管理控制,需要整合管理数据,实现数据共享,这样有利于同事间的交流,优化加工路线和降低生产成本,使企业的生产保持效率状态。

(二)采用合适的切割工具。作为数控机床的关键性的加工工具,切割刀具的选用是一定要合理的,这是提高其加工质量和加工效率的重要的途径,国内外在数控机床技术方面是在高速地向着精密化和大功率化发展当中的。由于在高强度的加工环境下,因此对数控机床的切割功能有较高就很高,数控机床要能够长久地耐得住高温,在承受巨大的高温的下进行大功率程度地切割,与此同时还得要保持自身不能够收损坏,硬质合金钢刀具对于保证加工的精度是特别有效果的,而且还是经常地被采纳的。采用合适的刀具可以保证数控加工的稳定性能,与此同时还需注意刀具的位置和顺序正确等。

(三)培养编程人员的专业技能水平。数控机床的机械加工需建立在对加工路线进行编程的基础上,因此就需要编程人员在编程和运行上面都能够尽心尽力,如果专业技术水平低,将会直接影响加工的质量和效果,会导致数控编程的质量降低的,产品的质量就可能出现问题的。不正确的加工方式不仅影响产品质量,还会影响机床的使用,甚至还会使数控机床的使用时间缩短。结语由于机械数控加工质量高低对机械制造业产生有着直接的影响,因此采取科学合理的管理方式、选择适当的机床刀具、任用具有较高水平的程序编程人员,以上三个方面企业在管理中做到位了,对提高机械数控加工的质量有很好的保证的。如果每位工作人员在生产加工的过程中都能够负起责任来,机械检测人员对生产的每个环节做认真的检测,并及时对数控机床进行保养维护,是可以避免一些不必要的问题的产生,减少因为机床的维修问题的出现而影响机械数控加工质量和生产效率。

参考文献:

[1]冯爱华.如何提升机械数控加工的有效措施探讨[j].电子测试,(6x).

数控加工实训论文篇五

当前,随着全球经济一体化速度的不断,各个国家之间的竞争激烈程度不断增强,在这个过程中,各个国家的制造业的水平对于一个国家在国际分工中的地位以及国际竞争了具有重要的影响,在一定程度上决定了国家的经济地位。数控加工技术是制造业中的重要部分,其中的刀具轨迹规划是复杂曲面数控加工的重点研究内容,因此,本文针对复杂曲面轨迹规划关键技术进行分析,并指出复杂曲面数控刀具轨迹的生成技术,旨在改进轨迹规划算法,提高制造加工的质量和效率。

随着时代的发展,汽车、机械以及船舶等工业产品的制造发展速度不断提高,在这个过程中对于各种由复杂空间自由曲面构成的零件使用量也是在不断的增多,由于这类曲面类零件加工是数控加工的重点研究对象,对于社会对于复杂曲面数控技术的进步提出了新的要求。为了实现复杂曲面零件的数控加工,需要首先生成复杂曲面的刀具轨迹,并在此基础上处理得到所需要的nc代码。本文针对复杂曲面数控加工的刀具轨迹的生产技术出发进行研究,并在分析和总结现有轨迹规划方法的基础上,指出其中需要改进的地方,进一步探讨促进复杂曲面数控加工刀具轨迹规划的发展。

所谓刀具轨迹,是在切削刀具上规定点走过的轨迹,而复杂曲面数控加工刀具轨迹生成是指,根据所选用的加工机床、走刀方式、刀具以及加工余量等各个因素,通过零件的几何模型,进行的刀位计算并生成加工运动轨迹的过程。刀具轨迹生成对于数控加工具有重要意义,尤其是能否生成有效的刀具轨迹直接决定了现有数控加工的生产的可能性,并且影响着数控加工的质量和效率。另外,高质量的数控加工程序中需要保证使用的编程精度,还要能够满足编程效率高、通用性好和加工时间短的要求,只有这样才能保证刀具轨迹的有效生成。

首先,是刀具轨迹拓扑结构,具体是指刀具跟踪一系列刀位点形成曲面时的走刀模式,环切走到模式和行切走刀模式是现有复杂曲面数控加工中较为常见的轨迹,能够适应曲面局部较为复杂的特征,在工程制造的实际应用程度较高。其次,是刀具轨迹参数,所谓刀具轨迹参数具体是指走刀步长和行距,前者主要是指同一轨迹上,由于受到加工误差大小的影响,相邻两刀位点之间的距离。后者主要是形容有刀具几何形状、残余高度和曲面几何信息因素决定的相邻轨迹间对应刀位点的距离。走刀步长和行距的大小与加工曲面精度之间存在反比关系,即步长和行距越大,加工曲面的越粗糙,但是处理时间和内存的占用越小,具有较高的效率。最后,是刀具轨迹评估。对于生成刀具轨迹的优劣判断需要进行评估,主要是质量、效率和鲁棒性三个方面进行评估。质量评估是指在生成的刀具轨迹必须是残余高度在一定的范围内,并且无干涉。效率评估是指处理时间和内存的占用量必须在一定的范围内,另外,实际的加工时间也是在评估的时候给与考虑。所谓鲁棒性,是指刀具轨迹的适应能力。

对于刀具轨迹的生成方法,最重要的一点是需要代码质量高,能够保证生成的刀位轨迹代码量较小,并且必须是无干涉。现在对于刀具轨迹的生产方法比较常见的是导动面法、参数线加工法和平行截面法。

所谓导动面法是指,为了保证刀具按照正确的轨迹运动,需要引入一个导动面,来保证切削刀具在零件表面与导动面相切。值得注意的是,在使用三轴球头刀加工曲面时,刀具轨迹在在本质上是零件面的等距面和导动面等距面的交线,导动面法能够保证是由零件面和导动面决定生成的刀具轨迹。

所谓参数线加工法,是指在生成刀具轨迹时以被加工曲面的参数作为刀具路径接触点。参数线加工法是复杂曲面数控加工刀具轨迹生成中最为基本的方法,主要的原因是因为计算量较小并且计算较为简单,但是,仅仅适合曲面参数线分布较为均匀的情况,如果分布不均匀的情况下,使用此方法的刀具轨迹加工效率较低。

所谓平行截面法,是指使用平行截面截取加工曲面或者是偏置面,加工曲面主要是交线作为刀触点刀具轨迹,后者主要是刀位点刀具轨迹。在具体的使用过程中一般情况下会将曲面离散,形成多面体模型,主要是由一系列的小三角面片或者是四边形面片。虽然这种方法较有成效,但是在使用研究中发现,由于截面间距的控制难度较高,所以在曲面的不同部位,特别是陡峭处生成的轨迹疏密程度与平坦处的轨迹疏密程度之间存在较大差别,在整个刀具轨迹的生成这能够造成残余高度分布并不均匀。

行距经过精算之后,选择的最优行距对于刀位轨迹的生成具有至关重要的作用。在具体情况下,计算行距多是采用刀具半径、残余高度以及曲面曲率半径三者之间的复合函数。最优的行距既不能过小,也不能太大,主要原因是,行距选择的过小,容易在加工的过程中导致加工时间的延长,对于生产加工效率的提高产生不利影响。而行距过大,就会导致曲面残余高度的数值变大,所以会导致加工精度降低。因此,在计算行距的过程中,需要在计算的过程中考虑到加工时间和加工质量等多个因素,保证选择最优或者是最合理的行距。

曲面加工的刀具轨迹在理论上应该是由刀具和曲面之间啮合形成的复杂曲线,但是在具体的运作中,由于使用的cnc插补能力有限,所以这个复杂曲线只能是变现为一系列的小直线段。刀具通过线性插补运动跟踪刀位点,在这个过程中走刀步长的大小,会直接影响着刀位数据密度的大小,并且对于加工程序也是有着较大的影响。走刀步长过小,会导致刀位数据密度过大,虽然是能够提高表面质量,但是会在一定程度上降低加工效率。因此,在确定走刀步长的过程中,需要在考虑精度的前提下确定,事实上,无论是采用哪种确定方式,都是会产生一定的误差。

刀具轨迹生成技术是数控加工中最为重要的技术,对于实际应用具有重要影响,现在的技术还存在着较多的问题,需要在数控编程不断发展中逐步解决,提高复杂曲面数控加工刀具轨迹生成的质量。

[1]彭芳瑜,周云飞,周济。复杂曲面的无干涉刀位轨迹生成[j].华中科技大学学报:自然科学版,2012(02):1-4.

[2]王宏远。复杂型面加工过程中刀位轨迹的研究[d].兰州兰州理工大学测试计量技术及仪器,2015.

数控加工实训论文篇六

摘要:“数控编程”是高职数控技术或机械设计与制造等相关专业的重要课程,其实践性很强。

如何提高数控教学质量,是培养数控技术专业高技能人才的关键。

在分析数控技术教学现状的基础上,针对数控教学中普遍存在的设备不足及理论知识过于抽象枯燥的两个问题,探讨了仿真软件及项目教学法在教学活动中的应用,为职业学校的数控系统教改提供参考。

关键词:数控技术;仿真软件;项目教学法;教学改革。

“数控编程”是高职数控技术或机械设计与制造等相关专业的重要课程,其基本任务是培养学生掌握金属切削加工的基本理论知识和工艺规程的编制方法,且能熟练使用数控机床和其他数控设备进行产品加工。

目前,数控教学中普遍存在两个问题:一是数控设备价格昂贵,成本投入很大,许多院校由于资金问题使得机床不能满足大批学生的教学活动。

在教学中因为数控设备数量有限使得学生没有足够时间参与实际操作,导致教学效果不理想。

二是在传统的教学中学生被动接受教师讲授的知识,教学过程枯燥乏味,致使学生普遍对理论课程不感兴趣。

因此,本文主要针对高职院校“数控编程”课程存在的问题,探讨了一些教学方法,为国内同行教学提供参考借鉴。

一、加工仿真软件在数控专业中的应用。

数控加工仿真软件是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作的仿真软件,具备对机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能,通过在pc机上操作该软件,学生能在很短时间内掌握各种系统数控车、数控铣及加工中心的操作。

目前,华中数控、广州超软、南京斯沃和上海宇龙等仿真系统应用比较广泛。

其优点主要如下:

1.降低教学经费和实训消耗。

数控设备价格昂贵,许多院校由于资金的限制,无法建立与学生数量相适应的数控实训基地[1],而使用仿真软件可大大减少在数控设备上的投入。

目前,国内成熟的仿真系统包括数控车床、数控铣床、加工中心,教学中大部分的实训活动都可以在这些仿真系统中实现。

此外,使用仿真软件,还可以大大减少工件材料和能源的消耗,从而降低实训成本。

2.在虚拟环境下模拟数控机床的实际操作,操作安全。

对于大部分初学者,由于对机床没有足够的了解认识,很容易在操作过程中出现安全意外等情况。

利用数控仿真系统可以很好地解决这一问题,数控仿真系统屏幕能够显示和机床操作面板一模一样的界面,以动态的模拟显示代替机床实际运行并且还能够提示操作信息,如编程错误信息和操作失误机床碰撞报警信息等。

利用数控仿真系统可以在计算机上完成程序的检验,避免实际实训中由于误操作等引起的安全问题。

目前,佛山职业技术学院采用的是斯沃数控仿真系统。

利用此软件进行仿真,只要程序一编好,刀具轨迹就显示在工件上,马上可以发现编程有无错误,对刀及工件坐标系设置有无问题。

仿真加工时,刀具可以精确地沿着轨迹运动,点到程序的哪一行就可对应突显刀具轨迹,十分方便检查错误。

3.数控加工仿真软件可以提高课堂效果。

由于数控编程十分抽象,指令繁多,格式形式多样,单靠教师在课堂上讲解,学生难以理解或理解不到位。

比如对刀过程,其实是很容易的事情,但如果用传统的教学方法,仅在课堂上纸上谈兵,大多数学生都难以理解,如果利用仿真软件一边演示一边教学,通过车刀和工件的运动学生就很容易理解,而且还能自己亲手操作来加深认识,理论和实践也能兼顾了。

利用仿真软件可以弥补在理论教学过程中的不足,在课堂上将理论知识的讲解与软件的仿真操作两者有机结合,让学生边学边操作,在巩固理论知识的同时,提高了学生的动手能力。

其次,采用数控仿真进行教学,由于是一人一机,可以保证每个学生有充足的时间来动手,提高了学习效果。

而教师通过广播的方式在每个学生的.屏幕上演示其教学内容,可以保证所有的学生均能清楚地观看并进行模仿,通过动态的仿真操作使教学过程易教易学、教学效果显著提高。

[1]。

此外,仿真系统界面自然友好,模拟过程逼真,可以使用户看到真实的三维加工过程,操作者一目了然,从而能更好地激发学生的学习兴趣和动力。

随着数控仿真技术的发展,仿真软件与机床的差距越来越小,特别是越来越多的数控仿真软件支持极坐标、螺旋插补及各种循环指令编程,支持各系统子程序及宏程序编程,支持镜像、缩放及旋转等简化编程指令编程,尤其是近年来加入刀具补偿指令及直线和圆弧后倒直角、倒圆角指令的仿真,使得仿真加工可以达到与真实机床完全一样的效果。

很多大专院校已经开始在教学中利用数控加工仿真软件,并取得了很好的效果。

二、项目教学法在数控专业中的应用。

项目教学法是指学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程,在这一过程中学习掌握教学内容。

其最显著的特点是以“项目为主线、教师为引导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。

项目法一般流程主要包括:项目制定、项目计划、项目实施、项目检查、项目评价。

[2]针对“数控编程”课程而言,其过程如下:第一,项目的选取及设计。

主要是结合学生技能水平、学校资源及岗位需求状况进行项目的制定,在这一过程中,学生收集相关资料,制定合理的项目任务。

一般该课程选取的项目有:板类、异形类、轴套类等零件的工艺设计与编程加工。

第二,项目计划。

主要是所选取项目的具体落实,任务的合理分配。

将全班学生分为若干小组,每个小组负责一个项目,明确项目目的、具体操作步骤、训练技能要求等,学生通过协调、分工合作共同完成项目任务。

[3]在这一阶段中主要包括:零件图纸的数控加工工艺分析、数控加工工艺路线的设计、数控加工工序设计、刀具的选择、切削用量的选择、工艺文件的编写等等。

第三,实施阶段。

按照计划使项目运行,此阶段中主要以学生动手思考为主,教师指导为辅。

实际操作中,在学生经过思考的基础上,教师可以加以引导点拨,或学生之间采用头脑风暴法共同探讨出合理的思路,但教师不必干涉过多,否则不利于学生观察问题、思考问题、解决问题能力的培养。

第四,检查阶段。

主要是检查学生项目完成的情况,及时发现学生存在的问题和亮点。

这不仅可以查漏补缺,也可达到知识的再巩固。

第五,评价阶段。

主要是评价项目完成的效果,评价可以分为学生自我评价和教师评价。

[3]自我评价主要通过学生相互之间的交流,分析各自项目存在不足和优势,通过心得体会等形式加以总结;教师评价主要是进行全面综合的分析,找出存在的共性问题进行解释说明,并对完成良好的小组加以表扬,对效果不太理想的小组加以鼓励。

通过评价,使学生对项目效果有一个总体的认识,使其优点继续保持缺点尽量避免。

利用项目教学法,学生作为学习的主体,通过独立完成项目,把理论与实践有机地结合起来,极好地调动了学生学习的主动性、创造性、积极性等。

此教学法将抽象枯燥的理论知识有机融合在“项目”的完成过程中,强调学生的自主学习、主动参与,学生唱“主角”,而老师转为“配角”,实现了师生角色的换位,从而有利于加强对学生自学能力、创新能力、解决问题等综合能力的培养。

三、总结。

针对目前数控教学中普遍存在的设备不足,学生没有足够时间操作及数控编程理论知识过于抽象枯燥,多数学生无法坚持学习的现象,可以利用仿真技术和项目教学法。

仿真技术能直观反映实际数控加工过程,使学生在虚拟条件下进行操作,既可有效解决设备缺乏问题,也增强了教学过程的生动性,可使学生在实训前建立正确的加工工艺概念,避免由于误操作等引起的操作安全问题;而项目教学法中,教师的作用不再是一部百科全书或一个供学生利用的资料库,而转化为一名向导和顾问,帮助学生在独立研究的道路上迅速前进,引导学生在实践中发现新知识,掌握新内容。

在职业学校、职业教育中,仿真技术和项目教学法有其独特优势,是值得提倡的一种教学好方法。

参考文献:

[1]邹韶明,朱瑞林.数控加工仿真软件在数控实训中的应用[j].湖北函授大学学报,,(24).

[2]冯利.基于项目教学法的数控加工工艺教改实践与思考[j].教改创新,2011,(35).

[3]刘伟青.基于项目教学法的数控加工工艺教改实践与思考[j].湘潮(下半月),,(6).

数控加工实训论文篇七

1、对刀点既是程序的(),也是程序的(),为了提高零件的加工精度,对刀点应尽量选在零件的()基准或工艺基准上。

2、切削用量三要素是指主轴转速、()、()。对于不同的加工方法,需要不同的(),并应编入程序单内。

3、工件上用于定位的表面,是确定工件位置的依据,称为()。

4、切削用量中对切削温度影响最大的是(),其次是(),而()影响最小。

5、在数控铣床上加工整圆时,为避免工件表面产生刀痕,刀具从起始点沿圆弧表面的进入,进行圆弧铣削加工;整圆加工完毕退刀时,顺着圆弧表面的()退出。

二、判断题。

1、数控机床适用于单品种,大批量的生产。()。

2、铣削时,工件之基准设定,宜先以大面为基准。()。

3、在工件上既有平面需要加工,又有孔需要加工时,可采用先加工孔,后加工平面的加工顺序。()。

4、装夹工件时应考虑夹紧力靠近主要支承点。()。

5、加工零件在数控编程时,首先应确定数控机床,然后分析加工零件的工艺特性。()。

6、为了保证工件达到图样所规定的精度和技术要求,夹具上的定位基准应与工件上设计基准、测量基准尽可能重合。()。

7、为了防止工件变形,夹紧部位要与支承对应,不能在工件悬空处夹紧。()。

8、刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点,对刀时,应使刀位点与对刀点重合。()。

9、机床的进给路线就是刀具的刀尖或刀具中心相对机床的运动轨迹和方向。()。

三、选择题。

1、精细平面时,宜选用的加工条件为。

a、较大切削速度与较大进给速度;b、较大切削速度与较小进给速度;

c、较小切削速度与较大进给速度;d、较小切削速度与较小进给速度。

2、铣削宽度为100mm之平面切除效率较高的铣刀为。

a、面铣刀;b、槽铣刀;c、端铣刀;d、侧铣刀。

3、在铣削工件时,若铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反称为。

a、顺铣;b、逆铣;c、横铣;d、纵铣。

4、能改善材料的加工性能的措施是。

a、增大刀具前角;b、适当的热处理;c、减小切削用量。

5、工件装夹后,在同一位置上进行钻孔、扩孔、铰孔等多次加工,通常选用。

a、固定;b、快换;c、可换。

6、工件在机床上或在夹具中装夹时,用来确定加工表面相对于刀具切削位置的面叫。

a、测量基准;b、装配基准;c、工艺基准;d、定位基准。

7、铣削中主运动的线速度称为。

a、铣削速度;b、每分钟进给量;c、每转进给量。

8、在下列条件中,是单件生产的工艺特征。

a、广泛使用专用设备;b、有详细的工艺文件;

c、广泛采用夹具进行安装定位;d、使用通用刀具和万能量具,

9、在加工表面、刀具和切削用量中的切削速度和进给量都不变的情况下,所连续完成的那部分工艺过程称为。

a、工步;b、工序;c、工位;d、进给。

10、数控机床上有一个机械原点,该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。该点称。

a、工件零点;b、机床零点;c、机床参考点。

四、问答题。

2、何谓对刀点?对刀点的选取对编程有何影响?

3、简述刀位点、换刀点和工件坐标原点。

4、确定夹力方向应遵循哪些原则?

5、说明什么是设计基准、工艺基准(分为装配基准、定位基准、测量基准和工序基准)?

答案:一、填空题。

二、判断题。

1、×2、√3、×4、√5、×6、√7、√8、√9、×。

三、选择题。

1、a2、a3、b4、b5、b6、d7、a8、d9、a10、b。

四、问答题。

1、答:在数控机床上加工零件,首先应根据零件图样进行工艺分析、处理,编制数控加工工艺,然后再能编制加工程序。整个加工过程是自动的。它包括的内容有机床的切削用量、工步的安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸和型号等。

2、答:对刀点是指数控加工时,刀具相对工件运动的起点。这个起点也是编程时程序的起点。对刀点选取合理,便于数学处理和编程简单;在机床上容易找正;加工过程中便于检查及引起的加工误差小。

3、答:刀位点是指确定刀具位置的基准点。带有多刀加工的数控机床,在加工过程中如需换刀,编程时还要设一个换刀点。换刀点是转换刀具位置的基准点。换刀点位置的确定应该不产生干涉。工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点,其位置由编程者设定,一般设在工件的设计、工艺基准处,便于尺寸计算。

4、答:(1)夹紧力作用方向不破坏工件定位的正确性。

(2)夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。

(3)夹紧力方向应工件变形尽可能小。

5、答:(1)设计基准是指在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。

(2)工艺基准是指零件在加工和装配过程中所用的基准。按其用途不同,又分为装配基准、测量基准、定位基准和工序基准。

1)装配基准指装配时用以确定零件在部件和产品中位置的基准。

2)用以测量已加工表面尺寸及位置的基准称为测量基准。

3)加工时,使工件在机床或夹具占据正确位置所用的基准,称为定位基准。

4)工序基准是指在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状和位置精度的基准。

数控加工实训论文篇八

摘要:机械制造技术和机械成型技术不断的发展和完善,我国的模具制造和模具加工技术也有了非常大的转变,数控加工机床的自动化程度非常高,同时其在发展的过程中,精度也要比其他技术更高,加工中不容易出现故障,所以也更容易控制加工和生产的质量,这种加工技术可以很好的满足高精度和高要求的模具加工,所以在应用的过程中也获得了更多人的青睐,本文主要分析了机械模具数控加工制造技术,以供参考和借鉴。

数控生产的过程中,加工技术朝着更加多元化的方向发展,出现了众多新型的数控加工技术,这些技术的出现很大程度上促进了数控模具加工的发展,在这些新技术中最为常用的一种技术就是数控铣床及加工技术,紧随其后的就是数控线切割加工和数控电火花加工技术,这些技术在数控加工行业的发展中都扮演着非常重要的角色。

模具具有结构.型面复杂.精度要求高.使用的材料硬度高.制造周期短等特点。模具制造是一个生产周期要求紧迫。技术手段要求较高的复杂的生产过程。每一副模具都是一个新的项目。有着不同的结构特点。因而对于机械加工的技术上水平要求较高。传统的机械加工技术及设备具有一定的局限性,工艺水平较低、精准度不够,且生产周期较长,直接影响到模具制造的生产效率以及质量。

1.1模具制造的过程中都是单件生产,每一个模具在结构方面都是存在着十分明显的差异的,同时在生产的过程中没有二次开膜的机会,所以在编程和控制上都有着非常严格的要求,不能出现任何的闪失,如果所加工的模具需要复杂的流程支持,通常要选择第三方机械软件对其进行自动化编程,之后再通过模具加工人员对其进行仔细的修整。

1.2模具的开发和设计并不是终端的产品,它主要是为新产品的研发提供一系列支持的一个程序,所以在数量上和时间上都有着非常强的不确定性,所以设计和制造者必须要具备非常强的专业能力,同时还应该具备丰富的实践经验,模具腔面的加工流程具有非常强的.复杂性,所以其在加工的过程中也可能会出现非常大的障碍,在加工中,必须要达到精度的要求,采取有效的措施来减少和避免手工修整和手工的抛光。

1.3模具加工的过程中对加工精度有着十分严格的要求。为了保证产品成型的效果,必须要在加工的过程中对误差进行有效的控制,不然模具上的误差就会在产品上得以充分的体现,只有保证加工精度达到要求,才能防止溢料问题的产生。

1.4在模具加工的过程中还存在着一些特殊机械加工,通常情况下,模具的内部结构有着十分明显的复杂性,所以对尖角和肋条等比较细小的结构是很难实现用机械加工的,还有一些特殊的商品会要务求用电火花进行加工,同时电火花加工的过程中还要对电极之间的间隙进行设置,模具加工的过程中也应该使用纯铜和石墨作为材料,这样才能保证其导电性,从而也有效的对其加工速度进行有效的控制。采用这种加工方式所使用的成本也更低,但是需要注意的是,使用石墨加工对机床的性能会产生非常大的负面影响,所以在加工的过程中也应该设置一些专业的吸尘设备,或者是将其浸泡在液体中进行加工,同时还需要使用专门的数控石墨加工中心,保证加工整个过程的顺利进行。

对模具的数据加工进行了详细的研究之后可以发现。模具制造的过程中对期间所使用的机械性能有着非常严格的要求,数控加工工作是当今一种非常重要的机械加工方式,这种加工方式可以有效的提高加工的效率,它还能很好的满足模具加工中的各种特殊的要求,尤其是在数字控制技术和数控机床生产中的精度控制。当前这些技术已经有了很明显的提升,在模具制作的过程中,应用数控加工技术可以十分有效的将加工的质量和效率提升到一个新的水平,同时还能有效的降低生产和加工的成本,数控加工技术在当今的模具加工中已经有了越来越广泛的应用,它可以降低对工人实际经验的要求,所以这种变化也是革命性的转变,在很多比较先进的企业中普遍使用的都是数控加工技术进行模具制造,同时还要以数控加工为主要的内容进行模具制造整个步骤的规划。

2.1数控车削加工。

一般来说,数控车削加工多用于模具制造中轴类标准件,如各种杆类零件,包括顶尖,导柱、等等,同时也可以用于回转体模具的制造加工,如瓶体、盆类的注塑模具,轴类、盘类零件的锻模,冲压模具的冲头等。数控车床由于加工平面的限制,往往仅能够用于模具中部分零件的加工。

2.2数控铣削加工。

由于模具外部结构多为平面结构,同时多为凹凸型面以及曲面的加工,因而数控铣床的应用较多,采用数控铣床可以加工外形轮廓较为复杂或者带有曲面的模具。如电火花成形加工用电极、注塑模、压铸模等,也可以采用数控铣削加工。随着数控加工技术的不断发展,目前大型数铣加工中心在模具制造中较为常用。

2.3数控电火花加工。

数控电火花加工方式普遍应用在快速成型交工当中,这种加工工艺的精度非常高,而整个过程的变成难度也不是很大,数控电火花额要比其他加工技术具备更好的适应性,而线切加工主要是针对直壁的模具进行加工,在加工中能够起到良好的作用,实现预期的加工效果。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(cirp)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在加工精度方面,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面,国外数控装置的mtbf值已达6000h以上,伺服系统的mtbf值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

4结束语。

当今,数控加工技术已经广泛地用于模具制造的各个生产领域,尤其是在家电、轻工、汽车、医疗器械、工艺品、儿童玩具等行业得到了更为充分地应用,而目前国外的先进数控加工技术已经开始为风电、水电、核电、铁路交通和航空航天等领域制造模具。总之,模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。应用数控加工模具可以大副度提高加工精度,减少人工操作,提高加工效率,缩短模具制造周期。同时,模具的数控加工具有一定的典型性,比普通产品的数控加工有更高的要求。

参考文献:

[1]刘淑华.模具受力状态及钢材合理使用解析[j].科技传播,2014(1).

[2]陈爱霞,金海霞.模具数字化实验室研究与应用[j].九江学院学报(自然科学版),2011(4).

数控加工实训论文篇九

摘要:文章首先介绍了数控机床的优点与缺点,接着阐述了数控机床的种类,最后指出了数控机床控制技术的发展与数控机床控制技术的发展趋势。

数控机床是机电一体化的典型产品,数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。随着科学技术的高速发展,机电一体化技术迅猛发展,数控机床在企业普遍应用,对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。

对零件的适应性强,可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上,只需更换加工程序,就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利,特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面),数控机床也能实现自动加工。

加工精度高,加工质量稳定。目前,数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm,而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差,使数控机床达到很高的加工精度。此外,数控机床的制造精度高,其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差,因此,同一批工件的尺寸一致性好,产品合格率高,加工质量稳定。

生产效率高。由于数控机床结构刚性好,允许进行大切削用量的强力切削,从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此在加工时可选用最佳切削用量,提高了数控机床的切削效率,节省了机动时间。与普通机床相比,数控机床的生产效率可提高2—3倍。

良好的经济效益。使用数控机床进行单件、小批量生产时,可节省划线工时,减少调整、加工和检验时间,节省直接生产费用;同时还能节省工装设计、制造费用;数控机床加工精度高,质量稳定,减少了废品率,使生产成本进一步下降。此外,数控机床还可实现一机多用,所以数控机床虽然价格较高,仍可获得良好的经济效益。

自动化程度高。数控机床自动化程度高,可大大减轻工人的劳动强度,减少操作人员的人数,同时有利于现代化管理,可向更高级的制造系统发展。

数控机床的主要缺点价格较高,设备首次投资大;对操作、维修人员的技术要求较高;加工复杂形状的零件时。手工编程的工作量大。

数控机床的种类很多,主要分类。

按工艺用途分类。按工艺用途,数控机床可分类如下。普通数控机床:这种分类方式与普通机床分类方法一样,铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床:数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床,它可在一次装夹后进行多种工序加工。

按运动方式分类。按运动方式,数控机床可分类点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床:数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外,还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线,而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床:数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。

按伺服系统的控制方式分类。按伺服系统的控制方式,数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机床。

按数控系统的功能水平分类。技功能水平分类,数控系统可分类如下。经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜,适用于自动化程度要求不高的场合。中档数控机床。这类数控机床功能较全,价格适中,应用较广。高档数控机床。这类数控机床功能齐全,价格较贵。

机械设备最早的控制装置是手动控制器。目前,继电器—接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。到了20世纪奶年代至50年代,出现了交磁放大机—电动机控制,这是一种闭环反馈系统,系统的控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制,由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善,而且减少了机械设备和占地面积,耗电少,效率局,完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。

在20世纪的60年代出现丁一种能够根据需要方便地改变控制程序,结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用,在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境,由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点,故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。

随着计算机技术的迅速发展,数控机床的应用日益广泛,井进一步推动了数控系统的发展,产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段,可实现产品从设计到制造的全部自动化。

综上所述,机械设备控制技术的产生,并不是孤立的,而是各种技术相互渗透的结果。它代表了正在形成中的新一代的生产技术,已显示出并将越来越显示出强大的威力。

生产技术的发展对产品性能要求越来越高,产品改型频繁,采用多品种小批量生产方式的企业越来越多,这就要求数控机床向高速化、高招度化、复合化、系统化、智能化发展。

高速化和高精度化。数控系统智能化、信息化。数控系统开放化。

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