数控技术的应用
数控技术的应用
摘要:数控技术是工业自动化的一门基础技术,在电子产品生产中起主要的作用,
数控技术能实现自动化、柔性化、集成化生产的需求,没有应用数控技术, 先进制造技术就很难建成。数控技术在大企业的广泛使用,给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻的变化,它所创建的经济效益、生产速率更是难以估计。数控技术不论是在大批量、大规模,还是为单件、小批量生产的精密复杂零件,都能提供自动化的加工方法。
论文主要阐述数控技术的概念,数控技术的工作原理,数控技术对生产的应用和讲解
数控技术的发展。
1 数控加工技术概述与特点
简单的说就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工,用数字控制的装置(简称数控装置),在运行过程中,不断地引入数字数据,从而对某一生产过程实现自动控制,叫数字控制,简称数控。用计算机控制加工功能,称计算机数控(computerized numerical ,缩写CNC)。
同时数控加工技术也成为一个国家制造业发展的标志,利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工,而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证。总体上说,和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下特点(既有优缺点):
1.1 数控机床优点
1.1.1 工序集中
数控加工中心,带有自备刀具库的自动换刀数控机床,工件一次装夹后,机床可以自动更换刀具,连续的对工件进行多种刀具、多种工序加工。
加工中心机床使工序集中在一台机床上完成,减少了由于工序分散,工件多次安装引起的定位误差,提高了加工精度,同时减少了工序间的辅助时间,有效的提高了数控机床的生产效率和数控加工的经济效益。
1.1.2 高速、高效、高精度
利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面,而加工过程是由计算机控制,所以零件的互换性强,加工的速度快。
数控系统优化了传动装置, 提高分辨率, 减少了人为误差,因此加工的效
率可以得到很大的提高。
1.1.3 劳动强度低
由于采用了自动控制方式,加工的全部过程是由数控系统完成,与传统加工段相比,操作者在数控机床工作时,只需要监视设备的运行状态,所以劳动强度很低、工作内容简单。
1.1.4 加工编程方便
手工编程和自动编程已经使用了几十年,有了长足的发展,在手工编程方面,开发了多种加工循环、参数编程和除直线、圆弧以外的各种插补功能,CAD/CAM的研究发展,从技术上来讲可以替代手工编程。
1.2 数控机床的缺点
数控机床的主要缺点如下: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。
2. 数控机床工作原理及要求
按照零件加工的技术要求和工艺要求,编写零件的加工程序,然后将加工程序输入到数控装置,通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具,以及工件的夹紧与松开,冷却、润滑泵的开与关,使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作,从而加工出符合图纸要求的零件。
2.1. 数控机床对操作人员的要求
2.1.1熟悉机床动作运行
熟练掌握控制数控机床的手动或者自动操作,熟练掌握控制机床的各数控轴的移动。对数控机床的加工程序要了解清楚;要了解什么样的工序和操作,机床就应该有对应动作,当机床执行程序时,能在第一时间知道机床动作是否正确,是应该采取紧急停止措施,防止实际加工时的碰撞事故。
2.1.2 熟练掌握程序编辑
了解各个工序的参数补偿,刀具直径或长度的补偿,培训掌握你所要操作数控机床的编程语言,编程方法和各参数补偿方法。数控机床都配有编程或仿真的PC 工作站,学习模拟加工的过程。
2.1.2 数控机床加工注意事项
注意在加工过程中对机床坐标参数都必须正确输入,以免造成加工时的撞机事故,或者零件报废损坏夹具。认真做好准备工作,先将加工图纸看懂,确定要加工工件的位置,工件部位的精度公差。将加工中需要的工件毛坯和刀具准备好,将加工过程时需要的检测仪器都准备好,将加工过程中需要的辅助工装和夹具都准备齐全。
工件加工时尽量采取一次装夹,对工件进行测量或者其他原因需要工件的二次装夹,必需保证两次装夹加工基准的统一。
3. 数控技术的实际应用
随着科学技术的不断发展与市场竞争的加强,数控技术在机械制造行业的应用也应不断加强,不断满足现代产品多样化的需求。这就需要我们不断完善数控技术在机械制造行业的有效应用,充分发挥数控技术的灵活性,完善机械设备的功能、以及提高加工效率和产品质量,从而满足现代机械行业的多元化竞争需求。
3.1 数控技术在汽车行业的应用
汽车作为目前人们广泛使用的交通工具,发挥着不可替代的作用。随着人们对汽车需求量的增加,直接促使汽车行业的竞争越发激烈。数控技术应用于汽车行业,加快了各个零部件的制造加工速度,也使得加工更加简单快捷,从而在一定程度上加快了汽车生产速度,为汽车行业的发展开辟了新的途径。
3.2 数控技术在航天器材上的应用
航空航天技术是一项属于高精密型的、技术含量超高的技术,每一个制造步骤都要求精益求精。传统的机械加工往往不能满足航空航天的高要求和高标准。然而,数控技术在航空航天技术上以精密的计算机技术以及超强的网络通信技术为支撑,能够实现航空零件的高精度加工,同时也缩短了零件加工时间,有效的节省了航空零件的制造成本。
3.1 加工原则
3.1.1 先粗后精的加工原则
工件加工划分为粗加工和精加工两个阶段,对于加工精度较高的工件还增加一道半精加工阶段。工件粗加工时可快速切除大部分加工余量、尽可能减少走刀次数,缩短粗加时间,但应避免加工时振动的发生;避免工件的热变性。;精加工时主要保证工件加工的精度和表面质量,故通常精加工时工件的最终轮廓应由最后一刀连续精加工而成。
3.1.2 一次装夹定位的原则
一次装夹实现工件多工序加工,是小型数控铣床的基本加工特点。因此在确定工件加工工艺时,应当最大限度的集中各加工工序。尽可能的减少装夹次数,以减少不必要的定位误差,和重复装夹过程。
3.1.3 先内后外的加工原则
待加工工件既有内表面又有外表面需要加工时,在安排加工顺序时,应当先进行工件的内表面加工后进行外表面,如进行分阶段加工,也应先进行内外表面粗加工,后进行内外表面的精加工。
3.1.4 先面后孔的加工原则
待加工工件上既有平面也有孔时,应当先铣平面后镗孔的顺序进行、因为铣平面时切削力较大,工件易发生变形,先铣面后镗孔,使其有一段时间恢复,待其恢复变形后再镗孔,有利于保证孔的加工精度。
3.2 切削参数选用 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。