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關(guān)鍵詞:數(shù)控機床 控制技術(shù)
數(shù)控機床是機電一體化的典型產(chǎn)品,數(shù)控機床控制技術(shù)是集計算機及軟件技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)、自動檢測技術(shù)、液壓與氣動技術(shù)和精密機械等技術(shù)為一體的多學科交叉的綜合技術(shù)。隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展,機電一體化技術(shù)迅猛發(fā)展,數(shù)控機床在企業(yè)普遍應用,對生產(chǎn)線操作人員的知識和能力要求越來越高。
一、數(shù)控機床的優(yōu)點與缺點
(一)數(shù)控機床的優(yōu)點
對零件的適應性強,可加工復雜形狀的零件表面。在同一臺數(shù)控機床上,只需更換加工程序,就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工,這就為復雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利,特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面(如螺旋表面),數(shù)控機床也能實現(xiàn)自動加工。
加工精度高,加工質(zhì)量穩(wěn)定。目前,數(shù)控機床控制的刀具和工作臺最小移動量(脈沖當量)普遍達到0.0001mm,而且數(shù)控系統(tǒng)可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差,使數(shù)控機床達到很高的加工精度。此外,數(shù)控機床的制造精度高,其自動加工方式避免了生產(chǎn)者的人為操作誤差,因此,同一批工件的尺寸一致性好,產(chǎn)品合格率高,加工質(zhì)量穩(wěn)定。
生產(chǎn)效率高。由于數(shù)控機床結(jié)構(gòu)剛性好,允許進行大切削用量的強力切削,從主軸轉(zhuǎn)速和進給量的變化范圍比普通機床大,因此在加工時可選用最佳切削用量,提高了數(shù)控機床的切削效率,節(jié)省了機動時間。與普通機床相比,數(shù)控機床的生產(chǎn)效率可提高2—3倍。
良好的經(jīng)濟效益。使用數(shù)控機床進行單件、小批量生產(chǎn)時,可節(jié)省劃線工時,減少調(diào)整、加工和檢驗時間,節(jié)省直接生產(chǎn)費用;同時還能節(jié)省工裝設計、制造費用;數(shù)控機床加工精度高,質(zhì)量穩(wěn)定,減少了廢品率,使生產(chǎn)成本進一步下降。此外,數(shù)控機床還可實現(xiàn)一機多用,所以數(shù)控機床雖然價格較高,仍可獲得良好的經(jīng)濟效益。
自動化程度高。數(shù)控機床自動化程度高,可大大減輕工人的勞動強度,減少操作人員的人數(shù),同時有利于現(xiàn)代化管理,可向更高級的制造系統(tǒng)發(fā)展。
(二)數(shù)控機床的缺點
數(shù)控機床的主要缺點價格較高,設備首次投資大;對操作、維修人員的技術(shù)要求較高;加工復雜形狀的零件時。手工編程的工作量大。
二、數(shù)控機床的種類
數(shù)控機床的種類很多,主要分類
按工藝用途分類。按工藝用途,數(shù)控機床可分類如下。普通數(shù)控機床:這種分類方式與普通機床分類方法一樣,銑床、數(shù)控錨床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機床等。加工中心機床:數(shù)控加工中心是在普通數(shù)控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構(gòu)成的數(shù)控機床,它可在一次裝夾后進行多種工序加工。
按運動方式分類。按運動方式,數(shù)控機床可分類點位控制數(shù)控機床。數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標錘床、數(shù)控沖剪床等。直線控制數(shù)控機床:數(shù)控系統(tǒng)除了控制點與點之間的準確位置以外,還要保證兩點之間移動的軌跡是一條直線,而且對移動的速度也要進行控制。這類機床主要有簡易數(shù)控車床、數(shù)控銷、銑床等。輪廓控制數(shù)控機床:數(shù)控系統(tǒng)能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續(xù)相關(guān)的控制,使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床等。
按伺服系統(tǒng)的控制方式分類。按伺服系統(tǒng)的控制方式,數(shù)控機床可分類如下。開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。
按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類。技功能水平分類,數(shù)控系統(tǒng)可分類如下。經(jīng)濟性數(shù)控機床。經(jīng)濟性數(shù)控機床大多指采用開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床價格便宜,適用于自動化程度要求不高的場合。中檔數(shù)控機床。這類數(shù)控機床功能較全,價格適中,應用較廣。高檔數(shù)控機床。這類數(shù)控機床功能齊全,價格較貴。
三、數(shù)控機床控制技術(shù)的發(fā)展
機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前,繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代,出現(xiàn)了交磁放大機—電動機控制,這是一種閉環(huán)反饋系統(tǒng),系統(tǒng)的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現(xiàn)了晶體管——晶閘管控制,由晶閘管供電的直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)不僅調(diào)運性能大為改善,而且減少了機械設備和占地面積,耗電少,效率局,完全取代了交磁放大機—電動機控制系統(tǒng)。
在20世紀的60年代出現(xiàn)丁一種能夠根據(jù)需要方便地改變控制程序,結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器技術(shù)的發(fā)展及應用,在20世紀70年代出現(xiàn)了一種以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業(yè)環(huán)境,由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點,故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業(yè)控制。
隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)控機床的應用日益廣泛,井進一步推動了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展,產(chǎn)生了自動編程系統(tǒng)、計算機數(shù)控系統(tǒng)、計算機群控系統(tǒng)和天性制造系統(tǒng)。計算機集成制造系統(tǒng)及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段,可實現(xiàn)產(chǎn)品從設計到制造的全部自動化。
綜上所述,機械設備控制技術(shù)的產(chǎn)生,并不是孤立的,而是各種技術(shù)相互滲透的結(jié)果。它代表了正在形成中的新一代的生產(chǎn)技術(shù),已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。
四、數(shù)控機床控制技術(shù)的發(fā)展趨勢
關(guān)鍵詞:數(shù)控加工;刀具;特點;選用
引言
在數(shù)控機床加工中,數(shù)控加工工藝的重要內(nèi)容是數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定,數(shù)控機床使用的刀具必須具有較高硬度和高耐磨性、足夠的強度與韌性以及高的耐熱性,還需要較好的工藝性與經(jīng)濟性,因為它不但會對數(shù)控機床的加工效率產(chǎn)生影響,還會直接影響加工質(zhì)量。
1.數(shù)控加工刀具的特點
1.1車刀的種類和用途
按不同的用途可將車刀分為外圓車刀、端面車刀、切斷刀、內(nèi)孔車刀、成型刀和螺紋刀等(見圖1)。
1.2車刀切削部分的材料
在車削過程中,車道的切削部分是在較大的切削抗力、較高的切削溫度和劇烈的摩擦條件下進行工作的。車刀壽命的長短和切削效率的高低首先決定于車道切削部分的材料是否具備優(yōu)良的切削性能。常用刀具材料如下:①高速鋼刀具。②硬質(zhì)合金刀具。③陶瓷刀具。④涂層刀具。
1.3車刀的幾何形狀
車刀由刀柄和刀體組成。刀柄是刀具的加持部分;刀體是車刀的切削部分,它又由“三面兩刃一尖”一般的刀具(即前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖)組成,具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
前刀面是切屑流經(jīng)過的表面。
主后刀面是與工件切削表面相對的表面。
副后刀面是與工件已加工表面相對的表面。
主切削刃是前刀面與主后刀面的交線,擔負主要的切削工作。
副切削刃是前刀面與副后刀面的交線,擔負少量的切削工作,起一定的修光作用。
2.數(shù)控刀具的選擇
刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一,不僅影響機床的加工效率,而且直接影響零件的加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是:安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。
因為數(shù)控機床與普通機床相比,其主軸轉(zhuǎn)速及范圍比較高,并且主軸輸出功率較大,所以對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求,與傳統(tǒng)加工方法相比,要求精度高、剛性好、強度大、耐用度高,而且要求安裝調(diào)整方便,尺寸穩(wěn)定。這就要求刀具的幾何參數(shù)標準化、系列化,結(jié)構(gòu)合理。
刀具的幾何參數(shù)除具有幾何角度外,還包括前刀面形式和切削刃形狀等。刀具切削部分的主要角度如圖3所示。
(1)前角和前刀面形狀的選擇。前角的選擇應考慮“銳中求固”的原則。工件材料的強度、硬度較低時,選用較大前角;反之,選用較小的前角。車削脆性材料時,為了避免崩刀一般應選用較小的前角,但不宜選用負前角。
(2)后角的選擇。粗加工時以確保刀具強度為主,應取較小的后角(4°~6°);精加工時以保證加工表面質(zhì)量為主,一般取8°~12°。工件材料硬度高、強度大或者加工脆性材料時取較小后角,反之后角可取大點。
(3)主偏角的選擇。加工高硬度的材料宜取較小的主偏角;工藝系統(tǒng)剛性較好時,減小主偏角可提高刀具壽命;剛性不足時,應取較大的主偏角,以減小徑向阻力,減少振動。
(4)負偏角的選擇。負偏角的合理數(shù)值首先應滿足加工表面質(zhì)量要求,在考慮刀尖強度和散熱體積。一般刀具的負偏角在不引起振動的情況下可選取較小的數(shù)值。
(5)過渡刃的選擇。刀尖處磨有過渡刃后,則能顯著地改善刀尖的切削性能,提高刀具壽命。
4.結(jié)束語
數(shù)控機床在生產(chǎn)實際中的應用越來越廣泛,已經(jīng)形成了量化生產(chǎn)線,數(shù)控加工刀具的選擇已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一。所以,操作人員必須熟悉刀具的選擇方法,充分發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)點,從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)水平。
參考文獻:
[1]于淑芹.簡析數(shù)控刀具的合理選用[J].科技與企業(yè),2014,(6):296-296
關(guān)鍵詞:數(shù)控機床 維修 教學 實訓設備
一、課題的來源及研制背景
當前,中國經(jīng)濟正加快向新興工業(yè)化道路發(fā)展,制造業(yè)已成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。數(shù)控機床因其特有的高效、高精、高柔性制造等優(yōu)點,在國內(nèi)的應用越來越普遍,數(shù)量越來越多。由于先進數(shù)控技術(shù)的廣泛使用,導致數(shù)控綜合應用型人才嚴重短缺。隨著筆者學校高級技工學校的成功創(chuàng)辦,數(shù)控專業(yè)開始由單一操作型人才培養(yǎng)逐步提升到高級班的數(shù)控技術(shù)綜合應用型人才的培養(yǎng)以及數(shù)控設備維修專業(yè)的開設。
基于以上原因,根據(jù)社會的需要并結(jié)合學校的專業(yè)發(fā)展狀況,學校派老師到廣東省國防科技高級技工學校參加數(shù)控機床維修培訓,得到了專家們的啟發(fā)與指導。為了節(jié)約成本,學校充分利用已經(jīng)淘汰停用的數(shù)控機床機械本體,帶領(lǐng)學生設計并制作出適合數(shù)控技術(shù)發(fā)展的數(shù)控機床電路智能型實訓考核設備。該實訓設備的設計充分考慮了理論教學和實際應用的需要,采用國內(nèi)優(yōu)秀最新版本的廣州數(shù)控980TD1數(shù)控系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服驅(qū)動、配置6140生產(chǎn)型機床。并且我們參照工廠企業(yè)各類數(shù)控機床的常見故障、多發(fā)故障狀況,充分融入現(xiàn)代職業(yè)教育教學新方法:項目教學法、任務驅(qū)動法等。
二、設備的結(jié)構(gòu)與組成
其一,本設備采用真實機床作為機床本體。如下頁圖所示,機床本體包括底座、2個進給軸、主軸等5個模塊,并可以進行機床拆裝、學習機械結(jié)構(gòu)、XZ軸伺服電動機控制、主軸變頻器控制,數(shù)控系統(tǒng)采用廣州數(shù)控980TDB1系統(tǒng),系統(tǒng)安裝在教學面板的左邊,教學面板上印刷有電氣邊線和測試端子,用于故障維修的學習。
圖 設備圖片
其二,本設備外觀(如上圖所示),柜體長2100mm、高1950mm、厚800mm、正面有電氣圖為1500mm×1000mm的教學面板,開關(guān)繼電器、驅(qū)動器等器件安裝在面板反面,并進行正常連線,每個器件的旁邊都有相應的接線端子,方便學員進行接線練習,并且在器件圖旁邊有可以測試的信號端子,方便在進行故障維修時測試信號。同時在面板下的箱體里設有PLC故障設置系統(tǒng),學生通過計算機觸摸屏進行自動設置故障,通過故障現(xiàn)象和測量結(jié)果來判斷故障原因,然后通過故障控制計算機來去除故障,使機床正常運行,這種設計非常適合數(shù)控機床維修教學和考核。
其三,本數(shù)控裝調(diào)維修設備的電氣部分分為7個模塊,即主電路和控制電路模塊、主軸由變頻模塊、XZ軸伺服模塊、信號測試和故障設置模塊以及數(shù)控系統(tǒng)控制器模塊。
其四,配電面板的連接線主要分為三類。
(1)主回路電線,包括進入配電箱的總電源線,斷路器到接觸器的電源線,斷路器到接觸器的電源線,接觸器到電動機驅(qū)動器或變頻器的電源線等,這類導線截面積為2.5~4mm2。
(2)控制回路電線,主要是DC24V的控制電線,從控制面板上的開關(guān)按鈕到配電箱內(nèi)的斷電器和接觸器的電線,還有行程開關(guān)的連接電線等,這種電線截面積為0.5mm2。
(3)弱電信號多芯電纜,主要有從CNC系統(tǒng)到電動機驅(qū)動器或變頻器的信號電纜,從電動機驅(qū)動器到伺服電動機編碼器的信號電纜等。這類電纜一般為26芯或12芯,單芯的截面積為0.3~0.15mm2。
(4)機床系統(tǒng)的屏蔽和接地系統(tǒng)的電線,這部分電線截面積大于1.5mm2,連接時要盡量減小電磁干擾的要求。
三、設備的技術(shù)參數(shù)
設備的技術(shù)參數(shù)見表1。
表1
產(chǎn)品型號 單位 參數(shù)
工作臺尺寸 mm 400×950
主電動機功率 kW 1.5
主軸轉(zhuǎn)速 r/min 50~4200
主軸扭矩 Nm 35
進給電動機扭矩(功率) N?m(kW) 6N?m(1.5kW)
X向行程 mm 320
Z向行程 mm 300
X向最大快移速度 m/min 4
Z向最大快移速度 m/min 4
位置精度:定位精度A、
重復定位精度R mm ≤0.04/300≤±0.005
工作臺最大承重質(zhì)量 kg 100
四、主要零部件一覽表
主要零部件一覽表見表2。
表2
名稱 廠家 型號
電子手輪 HEDSSH海德 ISMM1468Series
滾動絲杠 臺灣 螺距:5mm
數(shù)控系統(tǒng) 廣州數(shù)控設備有限公司 980TD1
伺服驅(qū)動 廣州數(shù)控設備有限公司 DA98A
伺服電動機 武漢華大新型電機科技有限公司 110ST-M06020LFB
變頻驅(qū)動器 臺灣 AS2-5.5
主軸電動機 上海 380V/5.5kW
行程開關(guān) 浙江 JW2-11Z/3
伺服變壓器 無錫富杰電器有限公司 SG-2kVA
控制變壓器 南京新天科技有限公司 JBK1000-1kW
五、本設備的創(chuàng)新點
一是機床各路信號端口在寬大的操作屏上全部外置,學生可以清晰連接機床電氣線路。
二是采用PLC程序能對數(shù)控機床電路接線的正確與否進行自動檢測與評分,大大提高了教師的檢查判斷、評分等工作效率,大幅度提高了學生的動手能力及分析解決問題的能力,達到了最佳的實訓效果。
三是采用PLC程序自動隨機設障、自動清障、自動評分的觸摸屏排障系統(tǒng),可以有效地防止學生對設備的損壞,極大降低實訓設備的維護費用,并且教學效果好、操作安全、成本低。
四是參照工廠數(shù)控機床的各類常見故障、多發(fā)故障,充分融入現(xiàn)代職業(yè)教育教學新方法:項目教學法、任務驅(qū)動法等。
五是配置真實的生產(chǎn)型機床,生產(chǎn)、教學兩用,配合自動隨機出故障,形成真實的生產(chǎn)維修現(xiàn)場,直接把學生引入到工廠工作環(huán)境。
六是綜合故障的題量大,整機32個故障點,每次考試自動隨機提取3個不同故障點進行組合,能產(chǎn)生4960種不同的綜合故障。
六、設備用途
該設備主要應用于職業(yè)學校、技工院?;蚺嘤枡C構(gòu)的機電專業(yè)、數(shù)控專業(yè)類培養(yǎng)學生掌握數(shù)控機床電氣原理、機械裝調(diào)、參數(shù)調(diào)試及數(shù)控故障診斷與維修等實際動手的綜合能力、檢查考核學生的學習情況以及數(shù)控機床設備維修專業(yè)類的技能鑒定。
參考文獻:
[1]夏燕蘭.數(shù)控機床電氣控制[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.
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關(guān)鍵詞:數(shù)控;人才;培養(yǎng)
1背景
數(shù)控技術(shù)是先進制造技術(shù)的核心,世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力、適應市場能力和競爭能力。隨著我國加入世貿(mào)組織,綜合國力進一步增強,我國經(jīng)濟全面與國際接軌,并正在成為全球制造業(yè)中心,進入了一個空前蓬勃發(fā)展的新時期,這必然對掌握現(xiàn)代化制造技術(shù)的人才、特別對一線數(shù)控技術(shù)工人形成了巨大的需求。到2008年,我國的數(shù)控機床年產(chǎn)量將達到4萬臺,數(shù)控機床的普及率也將大為提高,因此數(shù)控技術(shù)的應用將是我國機械制造業(yè)發(fā)展的重要任務。但目前我國機床的數(shù)控化率還達不到3%,其原因是多方面的,而數(shù)控人才的匱乏無疑是主要原因之一?,F(xiàn)階段,職業(yè)學校以及數(shù)控專業(yè)的現(xiàn)狀是這樣的。數(shù)控技術(shù)作為機電應用技術(shù)的專門化學科,應按照支撐崗位核心能力的知識、技能課程的需要為原則,對專業(yè)課程的教學內(nèi)容進行精選和優(yōu)化,要突出數(shù)控技術(shù)的特點,不必過于苛求課程的系統(tǒng)性和完整性。特別是面對中職學生,基礎(chǔ)相對差、領(lǐng)悟能力低等諸多方面不利因素。所以,在安排課程上有時宜專不宜博,這樣才能做到數(shù)控技術(shù)的專業(yè)化。根據(jù)中職學?,F(xiàn)階段的情況與數(shù)控專業(yè)未來的發(fā)展,數(shù)控理論課、仿真教學、小型數(shù)控機床、實體生產(chǎn)用機床結(jié)合穿插教學使用會對職專學生數(shù)控機床的學習和使用有很大的幫助和提高。
2理論
學習是基礎(chǔ)理論課是基礎(chǔ),沒有理論指導,就談不上學習數(shù)控加工,但理論學習一定不能與實際脫節(jié),要使學生理解今后要使用的設備,而不單單是圖片。比如在介紹刀具時,可以把一些典型的刀具拿到教室,讓學生知道各種刀具的形狀、參數(shù)、用途,這樣,學生不至于一頭霧水,而真正有一個直觀的認識。在講數(shù)控機床時,應該引領(lǐng)學生進入實訓車間,讓學生真正認識各種數(shù)控設備,它們之間有什么樣的聯(lián)系,又有什么樣的不同。這樣學起來,學生才有興趣,才能調(diào)動他們的積極性。效果比老師在黑板上寫定義好得多。
3仿真
軟件承前啟后仿真軟件是作理論課的升華,在講一些比較抽象、晦澀的知識點或者是具體零部件時,仿真軟件可以起到一目了然的作用,例如在講解典型零件時,利用軟件素材庫,調(diào)出實物的平面、立體圖,甚至是動態(tài)圖,幫助學生更好理解。此外,在講解刀具的安裝時,零件的組裝可以通過軟件模擬仿真來進行實現(xiàn),編程與加工過程,仿真軟件的優(yōu)勢就更加能夠突顯,編寫程序可以通過仿真系統(tǒng)演示出來,對程序編寫的錯誤就能及時發(fā)現(xiàn),特別是使學生對程序中復式循環(huán)指令的理解就更加容易。另外仿真軟件可以達到學生與機器1∶1的的使用率,不會因為設備不足,影響課堂效率。再有數(shù)控加工仿真軟件都具有多系統(tǒng)、多機床,且能逼真反映機床加工過程等功能。
4小型數(shù)控機床保證動手操作
教學用小型數(shù)控機床是近幾年的一種新型教學器材,也是今后職業(yè)學校機電專業(yè)、數(shù)控專業(yè)實訓課動手實踐的趨勢。根據(jù)職業(yè)學校的現(xiàn)狀,無論從經(jīng)濟角度還是從占地面積來講,不可能大量購買大型實際生產(chǎn)用數(shù)控機床,一般情況是一個學校有幾臺數(shù)控設備,條件好一點的學??赡軙屑庸ぶ行倪@樣的高級機床。老式的教學方法中,實習設備都是實際生產(chǎn)用大型設備,學生實訓通常是幾個人一臺機床,實訓操作時間短,有的甚至都沒有辦法接觸到機床,無法提高教學質(zhì)量完成教學任務,培養(yǎng)出來的畢業(yè)生也往往只有理論基礎(chǔ)。那么,學生需要多操作與機器數(shù)量少不能滿足學生要求,學校資金有限與多投入這兩對矛盾就越發(fā)突出?!岸鄬嵺`”是歐美發(fā)達國家多年的教學心得,也是我國跟他們教學的最大差距,他們所培養(yǎng)出來的學生是那種理論和實踐都具備的復合型人才,企業(yè)也非常喜歡聘用這樣的畢業(yè)生。歐美國家職業(yè)院校在教學設備投入方面考慮的因素是:①是否符合職業(yè)教育的教學規(guī)律(科學性)。②設備是否絕對保證學生的安全(安全性)。③設備是否可以達到訓練的目的(功能性)。④設備故障率以及是否能夠及時排除故障(穩(wěn)定性)。⑤設備的外觀是否能夠激發(fā)學生的學習主動性(心理學特征)。⑥設備的單價以及是否占地少、消耗少(前期投入以及后續(xù)使用的經(jīng)濟性)。教學用小型數(shù)控機床教學正適合這種教學模式,也是大勢所趨。機床雖小、五臟俱全,以幾分之一的投入就可產(chǎn)生常態(tài)的教學效果,既切實解決現(xiàn)實教學中資金和場地不足的難題,又同時讓學生踏出校門那一刻,有更足的底氣面對社會。降低采購成本,加強教學密度、降低實習消耗、提高教學實效、多種安全設置提高操作的安全性,解決前期階段數(shù)控教學難題,在保證安全穩(wěn)定,節(jié)能環(huán)保,高效減耗,規(guī)?;虒W,增加機時的同時,學生安全,減輕老師負擔。
5大型設備做輔助
職業(yè)學校的任務就是要讓學生掌握職業(yè)技能,與企業(yè)達到零對接,教學中小型數(shù)控機床是學生實踐的主力軍,在學生實訓操作也一定要讓學生有機會實踐實際生產(chǎn)設備,要讓學生真正明白構(gòu)造,布局,使用方法。不能讓學生在這個方面產(chǎn)生盲區(qū),使今后學生步入社會,步入工作崗位能更好更快地適應。職業(yè)教育不像普通高中,職業(yè)教育辦學要適應社會需求,社會需要什么樣的人才,我們就教什么樣的課程。國家現(xiàn)在需要的就是懂專業(yè),會操作的技術(shù)人員,那這就應該是我們的辦學方向。不能讓學生只有理論知識,動起手來卻完全是個門外漢,如果那樣,就失去了職業(yè)教育的意義。對于數(shù)控加工這個專業(yè),社會、企業(yè)需要的就是走出校門就能頂崗。如何把這點做好,是我們教育工作者,應該時??偨Y(jié)與反思的,我們就應該克服困難,真正把學生培養(yǎng)成一名有一技之長的技能型人才。
參考文獻:
[1]張金玲,陳加婷.數(shù)控加工實訓教學方法的改革與探索[J].價值工程,2013(23).
關(guān)鍵詞 CAXA制造工程師;數(shù)控加工;程序代碼
中圖分類號TG5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)90-0179-02
0引言
隨著社會的不斷發(fā)展和進步,CAD/CAM軟件在數(shù)控加工中應用越來越來廣泛,如:企業(yè)、學校、技能競賽等,也是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的一種趨勢。CAXA制造工程師主要是針對數(shù)控銑床和加工中心的應用,操作人員通過CAXA制造工程師軟件繪制二維平面和三維曲面造型設計,然后通過軟件生成刀具軌跡和生成G代碼,并且可以進行實體仿真模擬。
1 CAD/CAM數(shù)控技術(shù)
CAD即由計算機軟件幫助工程設計人員進行設計,主要應用于機械、電子、航天航空、建筑、汽車等產(chǎn)品的造型設計、結(jié)構(gòu)分析、有限元分析、工藝規(guī)程設計等環(huán)節(jié)。借助CAD技術(shù)對產(chǎn)品的設計,可以幫助設計人員縮短設計周期,增強產(chǎn)品設計的整體效果,提高設計效率,節(jié)省人力物力。
CAM是將計算機軟件應用于制造生產(chǎn)過程的模擬和分析。數(shù)控機床的特征是由操作人員通過編輯程序代碼指令來控制機床的過程。從而在數(shù)控機床的基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列的數(shù)控機床,包括稱為“加工中心”的多功能機床,能從刀庫中自動換刀和自動轉(zhuǎn)換等。
2 CAXA制造工程師在數(shù)控加工中心中的應用過程
CAXA制造工程師在數(shù)控加工中心中的應用過程一般分為以下幾個步驟。
2.1準備工作
在準備階段就是要完成加工環(huán)境中所需的工作,首先根據(jù)圖紙要求,制定合理的零件加工工藝,在軟件中完成數(shù)控機床參數(shù)設置、刀具設置、后置處理設置等參數(shù)設置。
2.2繪制零件模型
利用CAXA制造工程師軟件中的工具欄提供的各種直線、圓弧、矩形、橢圓公式曲線等平面功能繪制二維平面圖和利用拉伸增料、拉伸除料、放樣、導動、倒角等實體功能繪制三維立體圖,也可以用三維曲線、曲面等功能表達工件形狀,進行三維實體數(shù)據(jù)的建模。在對零件實體造型過程中也可以將二維平面圖中的相關(guān)線利用曲線投影功能引入到CAXA三維實體建模中,實現(xiàn)CAD二維平面圖和三維立體圖的數(shù)據(jù)共享和準確交換,提高繪制圖形的效率,生成滿足數(shù)控加工中心機床應用的二維數(shù)據(jù)建模,并實現(xiàn)復雜零件的三維實體造型建模。零件模型如圖1所示。
2.3生成刀具輪廓軌跡
根據(jù)零件的形狀特點和工藝規(guī)程設計,可以靈活的運用CAXA制造工程師中提供的平面區(qū)域粗加工、平面輪廓精加工、輪廓線精加工、等高線粗加工、參數(shù)線精加工、倒圓角加工等加工方法,通過選擇輪廓加工方法,修改加工方法中的數(shù)據(jù)參數(shù)把零件的加工路線盡量縮短,提高加工效率。刀具軌跡如圖2所示。
2.4實體仿真
根據(jù)零件的用途和加工部位的特點,編程人員可根據(jù)實際需要,選擇CAM加工方法,生成刀具路徑軌跡,為了檢驗刀具與工件是否干涉,檢驗刀具軌跡是否滿足要求,確保工件表面不會發(fā)生過切,可利用實體仿真功能實現(xiàn)與驗證。實體仿真如圖3、圖4所示。
2.5生成G代碼
當實體仿真驗證結(jié)束后,即可選擇該輪廓的刀具軌跡經(jīng)后置處理根據(jù)數(shù)控加工中心機床系統(tǒng)的不同、操作者要求不同或需要的格式不同等特點進行參數(shù)修改,修改后可以進行保存設置,最終生成合適數(shù)控加工系統(tǒng)的代碼指令程序。
程序G代碼生成后,機床系統(tǒng)會根據(jù)加工軌跡功能中的各項加工參數(shù)自動進行刀具半徑補償、加工精度調(diào)整和計算加工工步的加工時間,這樣便于操作和大批量生產(chǎn)加工管理。
2.6程序傳輸和機床加工
生成的G代碼可根據(jù)傳輸軟件如:CAXADNC、華中數(shù)控通訊軟件等傳輸給機床,傳輸方式有兩種:一種是固定傳輸,另一種是在線加工即邊傳邊加工。固定傳輸主要是指程序短且內(nèi)存小,將程序一次性傳輸?shù)綑C床中,程序?qū)⒈4嬖跈C床中。在線加工主要是指程序長且內(nèi)存大,機床內(nèi)存容納不下這個程序,所以就需要在線加工。
總之,利用CAXA制造工程師在數(shù)控加工中的應用,利用CAXA制造工程師對零件進行加工,刀具路徑是否合理、刀具軌跡是否正確、程序代碼生成是否合適等都可以一次性設置到位,具有操作方便、編程形象直觀、減少加工工時、避免程序錯誤、提高零件加工精度、提高生產(chǎn)效率等特點。
參考文獻
7月31日,一則消息在業(yè)界不脛而走,引發(fā)了廣泛關(guān)注:由大連科德(大連光洋全資子公司)制造的高精度五軸立式機床,正式啟運出口德國。值得注意的是,此次出口除了整機,其中的數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動等關(guān)鍵功能部件,均系大連光洋自主研制。這在我國機床行業(yè)尚屬首次。不僅如此,同樣令人振奮的是,大連光洋的五軸數(shù)控機床很快還將出口世界機床另一重鎮(zhèn)――日本。
從被禁運、限制進口到將自己的高端產(chǎn)品出口到老牌機床強國的家門口,曾經(jīng)的“學生”正以自己獨特的方式向“老師”發(fā)起挑戰(zhàn)。而令人們驚訝的是,率先實現(xiàn)這一“逆襲”的,竟是一家此前在業(yè)界名不見經(jīng)傳的公司。
光洋往事
大連光洋同數(shù)控機床的緣分還要從十三年前那次偶然的機會說起。彼時,大連光洋在工控系統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)小有名氣。2000年,英國600集團同大連機床合作,決定在大連投資設廠生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng),其中的電控系統(tǒng)就找到了大連光洋來配套。
一直對技術(shù)無限癡迷的大連光洋董事長于德海欣然接受了這個機會和挑戰(zhàn)。大連光洋的研發(fā)團隊也不負眾望,很快將產(chǎn)品完成并通過600集團的驗收。然而,隨著接到的產(chǎn)品任務由低端產(chǎn)品升級向中高端,大連光洋研發(fā)團隊的技術(shù)攻關(guān)時間越來越長,遇到的困難也越來越難解決。于德海一邊技癢難耐,一邊眼看著數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)都掌握在老外的手里,心急如焚,中國的企業(yè)這么多,我們?yōu)槭裁床荒茏约貉邪l(fā)數(shù)控系統(tǒng)呢?至此,于德海率大連光洋走上了數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床制造的艱辛之路。
如今,這條艱辛之路終于迎來了曙光。今年4月中國國際機床展上,大連光洋的五軸立式加工中心、五軸臥式加工中心一經(jīng)展出,迅速吸引了一家嗅覺敏銳的德國機床經(jīng)銷商的注意。大連光洋的這套五軸立式加工中心現(xiàn)場加工產(chǎn)品表現(xiàn)出的高精度毫不遜色于國際大牌的高端數(shù)控機床,而售價僅為這些大牌的一半,這樣的價錢通常只夠買一套西門子、發(fā)那科的數(shù)控系統(tǒng)。該公司的負責人當場跟于德海簽訂了一臺五軸立式加工中心的購買合同,要光洋在最短的時間內(nèi)把產(chǎn)品送抵德國,他們要在9月帶著這臺產(chǎn)品參加在德國漢諾威舉辦的EMO2013機床展覽會,這家有百余年歷史的全球性機床經(jīng)銷商要把這款機床推廣到國際市場上去。
一次的幸運可能會被理解為具有偶然性,但接二連三的好運則是自身實力使然了。接到德國訂單的激動心情還沒平復,一個老者的舉動又引起了大家的好奇。他駐足在光洋的五軸數(shù)控機床邊足足有幾個小時,探頭向窗內(nèi)仔細觀察產(chǎn)品的加工過程,直到展館快要閉館了,他才用日語向銷售人員詢問起了產(chǎn)品的型號和價格。原來他是日本某著名株式會社的負責人,他也打算把光洋的五軸數(shù)控機床買回去在本國銷售。展會結(jié)束,該株式會社就到光洋簽約,一次訂購了三臺光洋的數(shù)控機床。
不過,一連串的好消息也引起了國際同行們的警惕。某德國機床公司的高管們聽說展會上有一家中國企業(yè)的五軸數(shù)控機床非常受歡迎,且價格才是德日產(chǎn)品的一半,三番五次來到光洋的展臺,他們看得異常仔細,似乎不相信中國企業(yè)能造出這樣的五軸數(shù)控機床――而老外們的懷疑并非沒有原因,據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示,2012年我國機床產(chǎn)值占世界的30%位居第一,但機床消費占全球市場的45%,進出口逆差109.6億美元。其中,在我國機床企業(yè)利潤不斷降低的情況下,機床進口額在2011年增長40%基礎(chǔ)上,2012年進口金切機床仍增長6.03%,且每臺平均單價增長8%。
基礎(chǔ)薄弱、配套落后、技術(shù)封鎖,在這樣的行業(yè)生態(tài)下,縱使研發(fā)高端數(shù)控機床多年,我國的機床制造企業(yè)仍處于被動狀態(tài),難以沖擊峰頂。但是這一次,于德海不再驚慌,他知道這場由大連光洋撬動的世界機床領(lǐng)域的板塊運動馬上就要來臨。
以命相賭
為什么是大連光洋?很多人會有這樣的疑問,中國有那么多家有雄厚資金和技術(shù)實力的大型機床企業(yè),第一個將中國五軸數(shù)控機床賣出去的為什么是這家名不見經(jīng)傳的民營企業(yè)?對這個問題的解答,大概要從于德海的“賭命”開始談起。
大連光洋總工程師陳虎和董事長助理許鋼是于德海的得力干將,“賭命”一說也源自他倆對于德海不謀而合的評價。自從大連光洋開始研發(fā)數(shù)控系統(tǒng),于德海就以天命之年把全部的精力用在技術(shù)攻關(guān)上,這個技術(shù)狂人什么事都事必躬親,他的辦公桌上堆滿了各種葉輪、葉片等大大小小的部件,在他的辦公桌邊每天不知道要進行多少輪技術(shù)討論會議。像陳虎說的那樣,十三年來,于德海每天都在用生命從事著高端數(shù)控機床制造。
就是這樣的事必躬親讓于德海發(fā)現(xiàn)了一條研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的不同道路。以往企業(yè)開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)都是買來載有西門子、發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)的高端機床研究模仿,大連光洋也是從這里開始的。但是在經(jīng)過千百次的分析嘗試后,于德海發(fā)現(xiàn)這條路行不通,仿制出的數(shù)控系統(tǒng)在機床上試驗,從精度和反應速度上總是跟人家差好幾個節(jié)拍。不明其中緣由的于德海心有不甘,他決定打破人家做什么我們學什么的慣有思維,重新思考研發(fā)的方法,看能不能有所突破。
很快,于德海發(fā)現(xiàn)中國企業(yè)研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)一直是直接模仿西門子、發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)帶有的功能,卻從來沒有真正研究這些功能源自于哪里,這些功能要操縱哪些執(zhí)行部件完成怎樣的制造過程和工藝。歸根究底,數(shù)控系統(tǒng)的目標是滿足客戶的制造需求,而需求從哪里來,從工藝中來。發(fā)現(xiàn)了這樣一條技術(shù)思路,于德海開始帶領(lǐng)研發(fā)團隊對不同的加工工藝進行仔細研究。通過從用戶工藝中反推出數(shù)控系統(tǒng)的功能和性能需求,并對設計反復實驗、分析、優(yōu)化,大連光洋的五軸數(shù)控系統(tǒng)終于在2006年問世了。
然而,數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)出來了,推廣出去卻成了難題。以往高端數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)大部分出自西門子、發(fā)那科,客戶的長期信任難以攻破,于德海索性也組裝起數(shù)控機床整機來。他想,既然系統(tǒng)推廣不出去,配套自己數(shù)控系統(tǒng)的整機,加工效率顯而易見總能令客戶信服了吧?沒想到的是,這條路卻又牽扯出了一系列難題。
為了讓整機驗證數(shù)控系統(tǒng)的五軸聯(lián)動功能和性能,于德海需要高精度的雙軸轉(zhuǎn)臺,但國內(nèi)的產(chǎn)品無法滿足這樣的精度要求,只能向國外公司購買,可這一次于德海又受到了國外“老師”的刁難。這雙軸轉(zhuǎn)臺是高技術(shù)產(chǎn)品,國外的企業(yè)對中國企業(yè)十分提防,一開始一家美國企業(yè)拒絕了大連光洋的購買意向,后來同意但又提出了延長交貨期、買方要說明購買用途、限制設計圖紙等一系列的條件。這可激怒了于德海,自打十幾歲就開始醉心發(fā)明的他最受不了的就是技術(shù)上受制于人,于是他又給研發(fā)團隊設立了一個新目標:光洋要自己造雙軸轉(zhuǎn)臺!
就是在這樣立足自我的發(fā)展過程中,于德海帶領(lǐng)著光洋團隊從研發(fā)數(shù)控系統(tǒng),再制造雙軸轉(zhuǎn)臺,后來又為了與數(shù)控系統(tǒng)的高性能匹配而自主研發(fā)伺服驅(qū)動、伺服電機等關(guān)鍵功能部件。最后為了整臺機床的穩(wěn)定性,大連光洋放棄了制造工期較長、溫度形變大的金屬床身,改而制造德國率先使用的穩(wěn)定性更高、震動更小、制造周期較短的人造大理石床身。
在不斷的研發(fā)摸索中,于德海形成了自己的大系統(tǒng)觀理論:一臺高端五軸數(shù)控機床由三部分構(gòu)成,控制系統(tǒng)、執(zhí)行部件、機械部件,把機床做好首先要把機床的“大腦”控制系統(tǒng)做好,而控制系統(tǒng)的好壞取決于是不是把機械部件的功能、性能要求研究明白,這就要求把最終工藝的需求搞清楚。而像伺服驅(qū)動、電主軸這些功能部件是決定著機床性能表現(xiàn)的關(guān)鍵部分,國外的老牌機床企業(yè)不是自己做就是有充足的供應商,而中國的整機廠沒有這個能力,國內(nèi)配套商的產(chǎn)品又達不到要求,于德海只能自己把這條產(chǎn)業(yè)鏈補齊,才能讓光洋的機床更好地滿足用戶的需求。
千萬次的失敗使于德海抓住了數(shù)控機床制造的規(guī)律,而且由于光洋掌握了五軸數(shù)控機床的全套技術(shù),能夠有效控制成本,價格即使是國外品牌的二分之一到三分之一,仍能有相當高的毛利率,足以為中國機床打一場漂亮的翻身仗。
但是這其中的代價也是巨大的,他坦言,要是早知道后面會這樣艱難,起初就不會選擇做數(shù)控系統(tǒng)。自從搞起了數(shù)控系統(tǒng),于德海把每年公司從工控產(chǎn)品和鈑金制造業(yè)務賺的錢全部投入到數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)中。十三年間,于德海投入了4.8億元到數(shù)控系統(tǒng)業(yè)務中。(同時,國家重大專項也給予了及時的支持,尤其在2012年,大連光洋得到了04專項民口最大的支持。)2012年,為了給精密數(shù)控機床制造提供常年恒溫恒濕的穩(wěn)定制造環(huán)境,大連光洋投資近億元建設了1.5萬平方米的地下工廠。雖然工廠一次性的投資巨大,但相較地上工廠保持高標準的制造環(huán)境每年需要近千萬的維護費用,大連光洋地下工廠每年的維護費才是人家的5%,不多年就可以把成本收回來。
打破日德壟斷
于德海至今仍能清晰地記得當年他去某知名日本機床企業(yè)購買機床的時候,對方苛刻的條件,該企業(yè)的購買協(xié)議最后一頁標注著這樣一段話:本產(chǎn)品可檢測出設備的移動,移機后,未經(jīng)本公司或其商的確認,將無法運行本設備,對于設備不能運行造成的任何損失,本公司及其商概不負責。
這樣的限制影響了我國航天、航空、軍事、科研等需要精密制造的重要領(lǐng)域幾十年,所以當國內(nèi)某航天企業(yè)31所聽說了一家大連的機床企業(yè)可以自主掌控五軸數(shù)控機床技術(shù)的時候,該所副所長楊繼平馬上趕到了大連。他們帶著需要加工的葉輪坯料要看看大連光洋機床的加工效果,以往使用進口機床需要經(jīng)過一個月的調(diào)試,而這次雙方技術(shù)人員密切合作,僅用了四天就完成了機器的調(diào)試,而且加工成的樣件出人意料的好。河南某專業(yè)膨脹機生產(chǎn)企業(yè)的案例更是令人震驚:使用進口高檔機床,生產(chǎn)出一個葉輪需要4.5個小時;而采用光洋的機器經(jīng)過優(yōu)化后,只需要2小時就能完成同樣精度要求的葉輪加工。
于德海解釋這其中的原因:相較于外國機器的調(diào)試人員只了解數(shù)控系統(tǒng)的功能,而大連光洋的技術(shù)人員清楚整個機床和控制系統(tǒng)的原理,所以能迅速抓住要害,在最短的時間內(nèi)調(diào)試好機器并針對加工工件進行優(yōu)化??吹絿鴥?nèi)機床可以完全替代國外機床,上述31所當即決定擴大和大連光洋科技、大連科德數(shù)控的合作范圍與深度。
但是,并不是每一家企業(yè)都敢于吃螃蟹,畢竟大連光洋在高端機床制造領(lǐng)域還是個生面孔。
如今,橫在大連光洋面前的最大障礙就是需要找到更多客戶來體驗產(chǎn)品,從而驗證自己五軸數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且唯有經(jīng)過不同客戶的應用,大連光洋才能不斷完善自己的產(chǎn)品。為了幫助大連光洋達到此目的,國內(nèi)多部門和專家領(lǐng)導都在積極協(xié)調(diào)。今年上海電氣無錫透平葉片廠向濟南第二機床廠采購了一臺龍門加工中心,原本要求配套西門子的數(shù)控系統(tǒng),但在原機械部副部長陸燕蓀的勸說下,在現(xiàn)場換成了大連光洋的數(shù)控系統(tǒng),現(xiàn)在加工中心已經(jīng)運行幾個月了,加工的產(chǎn)品精度與之前使用西門子系統(tǒng)時并無二致。
對自己的產(chǎn)品有了信心,于德海根據(jù)高精度制造的發(fā)展趨勢為大連光洋制定了明確的戰(zhàn)略計劃。大連光洋的機床產(chǎn)品將集中在五軸立式加工中心、五軸臥式加工中心、五軸工具磨床、三維激光復合加工中心這四類機床。五年內(nèi),大連光洋計劃投資16.6億元建成上述四類機床、人造大理石床身、伺服電機等9個專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè),年產(chǎn)值將達到146億元。
【關(guān)鍵詞】加工中心;內(nèi)螺紋加工;銑螺紋
數(shù)控機床由于其生產(chǎn)效率及加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠,在機械制造領(lǐng)域中的應用越來越廣泛。數(shù)控加工中心加工工序集中、柔性好、適合加工形狀復雜、加工精度要求高的零件,但是螺紋加工的問題如果解決不好,就會影響加工效率和被加工零件的加工精度,螺紋加工分為外螺紋加工和內(nèi)螺紋加工。加工中心上加工內(nèi)螺紋一般有兩種方法:攻絲和銑螺紋。
一、攻絲
采用絲錐加工內(nèi)螺紋是最常用的加工方法,它主要適用于直徑較?。―
二、銑螺紋
當我們遇到螺紋的大徑較大時,采用絲錐的加工方法會比較困難。制造較大的絲錐成本會很高,絲錐在攻絲時需要的切削力矩也較大,這樣絲杠要承受很大的力矩,會降低機床的使用壽命,刀具在部件中斷裂的風險也會增加。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展,三軸聯(lián)動數(shù)控加工系統(tǒng)的出現(xiàn),使螺紋的數(shù)控銑削得以實現(xiàn)。螺紋銑削加工與傳統(tǒng)螺紋加工方式相比,在加工精度、加工效率方面具有極大優(yōu)勢,且加工時不受螺紋結(jié)構(gòu)和螺紋旋向的限制。此外,螺紋銑刀的耐用度是絲錐的十多倍甚至數(shù)十倍,而且在數(shù)控銑削螺紋過程中,對螺紋直徑尺寸的調(diào)整極為方便,這是采用絲錐、板牙難以做到的。如果螺紋銑刀斷裂,也會很容易的取出。(1)螺紋銑削的原理和優(yōu)(缺)點。原理:使用G02/G03進行圓弧插補,同時Z軸走一個螺距P的量,從而實現(xiàn)螺旋線走刀,銑出螺紋。優(yōu)點:螺紋銑削可用于加硬度較高的材料;不受螺紋結(jié)構(gòu)(外螺紋/內(nèi)螺紋)和旋向(左旋/右旋)的限制;同一螺距的螺紋銑刀可加工不同直徑的螺紋;不會產(chǎn)生連續(xù)長切屑,避免切屑纏在孔內(nèi)并折斷刀具,采用很高的切削速度,較小的切削力獲得較高的表面質(zhì)量;通過改變刀補值來控制螺紋直徑尺寸,能高精度地加工深螺紋,大螺紋,大螺距螺紋;相對攻絲來說對機床的功率要求較小。缺點:首先,它需要使用3軸聯(lián)動的數(shù)控機床;其次,它只能加工3倍徑左右深度的螺紋;再次,單個的螺紋銑刀比絲錐昂貴,盡管在批量加工中它的成本比絲錐更低。(2)螺紋銑刀的分類及用途。第一,整體式螺紋銑刀,外形很像是圓柱立銑刀與螺紋絲錐的結(jié)合體,加工中的螺旋升程靠機床實現(xiàn)。該刀具既可加工右旋螺紋,也可加工左旋螺紋,但不適用于較大螺距螺紋的加工。第二,機夾螺紋銑刀,特點是刀片易于制造,經(jīng)濟性好。因此,該刀具常用于加工鋁合金材料。第三,焊接式螺紋銑刀,用于加工深孔或者特殊工件,把螺紋銑刀刀頭焊于另一工具之上的DIY式螺紋銑刀。
通過上述簡單的介紹我們了解了在加工中心上內(nèi)螺紋的加工方法,了解了螺紋加工的新動向。隨著科技的不斷發(fā)展和進步,肯定會有更多的新技術(shù)、新方法出現(xiàn)。我們要努力學習這些新的技術(shù),為我國的制造業(yè)做一份自己的貢獻,盡快的縮小我們與西方的差距,使我國盡快的成為制造強國、制造大國。
參 考 文 獻
100%通過
考試說明:2020年秋期電大把該網(wǎng)絡課納入到“國開平臺”進行考核,該課程共有4個形考任務,針對該門課程,本人匯總了該科所有的題,形成一個完整的標準題庫,并且以后會不斷更新,對考生的復習、作業(yè)和考試起著非常重要的作用,會給您節(jié)省大量的時間。做考題時,利用本文檔中的查找工具,把考題中的關(guān)鍵字輸?shù)讲檎夜ぞ叩牟檎覂?nèi)容框內(nèi),就可迅速查找到該題答案。本文庫還有其他網(wǎng)核及教學考一體化答案,敬請查看。?
課程總成績
=
形成性考核×50%
+
終結(jié)性考試×50%
形考任務1
一、單項選擇題(每小題3分,共66分)
題目1
數(shù)控機床指的是(
),對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。
選擇一項:
a.
裝備了PLC的機床
b.
裝備了APC的機床
c.
裝備了ATC的機床
d.
裝備了
NC或CNC
系統(tǒng)的機床
題目2
(
)屬于數(shù)控機床的機床本體。
選擇一項:
a.
光柵尺
b.
伺服電機
c.
自動換刀裝置
d.
床身
題目3
(
)屬于數(shù)控機床的反饋裝置。
選擇一項:
a.
液壓控制系統(tǒng)
b.
自動換刀裝置
c.
伺服電機
d.
光柵
題目4
(
)屬于數(shù)控機床的輔助裝置。
選擇一項:
a.
床身
b.
裝置
c.
伺服電機
d.
立柱
題目5
(
)屬于數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)。
選擇一項:
a.
自動換刀裝置
b.
數(shù)控裝置
c.
伺服電機
d.
進給機構(gòu)
題目6
(
)是機床實現(xiàn)自動加工的核心。
選擇一項:
a.
伺服系統(tǒng)
b.
機床本體
c.
反饋裝置
d.
數(shù)控系統(tǒng)
題目7
按照工藝用途分類,數(shù)控銑床屬于(
)數(shù)控機床。
選擇一項:
a.
金屬切削類
b.
金屬成形類
c.
特種加工類
d.
其他類型
題目8
按照運動軌跡控制分類,加工中心屬于(
)。
選擇一項:
a.
點位控制
b.
輪廓控制
c.
直線控制
d.
遠程控制
題目9
欲加工一條與X軸成60°的直線輪廓,應采用(
)數(shù)控機床。
選擇一項:
a.
點位控制
b.
以上答案都不對
c.
直線控制
d.
輪廓控制
題目10
全閉環(huán)控制數(shù)控機床比開環(huán)及半閉環(huán)控制數(shù)控機床(
)。
選擇一項:
a.
穩(wěn)定性好
b.
精度高
c.
精度低
d.
故障率低
題目11
(
)數(shù)控機床只有控制信息的前向通道,沒有檢測裝置,不具有反饋環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、容易維修、成本較低,但其控制精度不高。
選擇一項:
a.
開環(huán)控制
b.
輪廓控制
c.
半閉環(huán)控制
d.
全閉環(huán)控制
題目12
數(shù)控機床使用反饋裝置的作用是為了(
)。
選擇一項:
a.
提高機床的靈活性
b.
提高機床的定位精度、加工精度
c.
提高機床的安全性
d.
提高機床的使用壽命
題目13
(
)數(shù)控機床的反饋裝置安裝在數(shù)控機床終端移動部件上,其加工精度高,移動速度快,但調(diào)試和維修比較復雜,成本高。
選擇一項:
a.
半閉環(huán)控制
b.
全閉環(huán)控制
c.
開環(huán)控制
d.
點位控制
題目14
數(shù)控機床全閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)與半閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)的主要區(qū)別在于(
)。
選擇一項:
a.
伺服控制單元
b.
位置控制器
c.
反饋單元的安裝位置
d.
數(shù)控系統(tǒng)性能優(yōu)劣
題目15
數(shù)控機床按運動軌跡控制分為點位控制數(shù)控機床、直線控制數(shù)控機床和(
)數(shù)控機床。
選擇一項:
a.
輪廓控制
b.
金屬切削類
c.
金屬成形類
d.
遠程控制
題目16
數(shù)控機床解決了在普通機床加工中存在的一系列缺點和不足,為(
)的精密復雜零件提供了自動化加工手段。
選擇一項:
a.
單件、小批量生產(chǎn)
b.
大批量生產(chǎn)
c.
超大批量生產(chǎn)
d.
中批量生產(chǎn)
題目17
數(shù)控機床解決了在普通機床加工中存在的一系列缺點和不足,它的特點有加工精度高、(
)、自動化程度高、勞動強度低、生產(chǎn)效率高等。
選擇一項:
a.
適合生產(chǎn)批量大的零件
b.
對加工對象的適應性強
c.
適合生產(chǎn)裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的零件
d.
適合生產(chǎn)必須用特定的工藝裝備協(xié)調(diào)加工的零件
題目18
世界上第一臺數(shù)控機床是在(
)國研制成功的。
選擇一項:
a.
英國
b.
德國
c.
日本
d.
美國
題目19
并聯(lián)機床是突破傳統(tǒng)機床結(jié)構(gòu)的最新一代的數(shù)控機床,(
)不是并聯(lián)機床的優(yōu)點。
選擇一項:
a.
控制簡單
b.
機械結(jié)構(gòu)比同等功能的傳統(tǒng)機床簡單
c.
便于制造,有利于降低制造成本
d.
以上答案都不對
題目20
在國內(nèi)外近年來生產(chǎn)的高速數(shù)控機床中,越來越多地采用圖1所示(
)。從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零,實現(xiàn)了機床的“零傳動”。
選擇一項:
a.
電主軸
b.
伺服電機
c.
電滾珠絲杠
d.
全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)
題目21
在采用全數(shù)字伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用圖2所示(
)直接驅(qū)動機床工作臺實現(xiàn)“零傳動”伺服進給方式。
選擇一項:
a.
步進電機
b.
交流伺服電機
c.
直線電機
d.
異步電機
題目22
(
)不是數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的主要特點。
選擇一項:
a.
抗振性差
b.
高效化裝置、高人性化操作
c.
高的靈敏度
d.
良好的熱穩(wěn)定性
二、判斷題(每小題2分共34分)
題目23
數(shù)控機床是采用數(shù)字控制技術(shù)對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。
選擇一項:
對
錯
題目24
計算機數(shù)控系統(tǒng)是由計算機承擔數(shù)控中的命令發(fā)生器和控制器的數(shù)控系統(tǒng)。
選擇一項:
對
錯
題目25
伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)實體,是用于完成各種切割加工的機械部分。
選擇一項:
對
錯
題目26
反饋裝置是數(shù)控系統(tǒng)和機床本體之間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)。
選擇一項:
對
錯
題目27
開環(huán)控制系統(tǒng)一般適用于經(jīng)濟型數(shù)控機床和舊機床數(shù)控化改造。
選擇一項:
對
錯
題目28
閉環(huán)控制數(shù)控機床常采用步進電機為驅(qū)動裝置的。
選擇一項:
對
錯
題目29
采用開環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)控機床的精度高于采用閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機床。
選擇一項:
對
錯
題目30
通常一臺數(shù)控機床的聯(lián)動軸數(shù)一般會大于或等于可控軸數(shù)。
選擇一項:
對
錯
題目31
可控軸數(shù)是指機床數(shù)控裝置能夠控制的坐標數(shù)目,即數(shù)控機床有幾個運動方向采用了數(shù)字控制。
選擇一項:
對
錯
題目32
聯(lián)動軸數(shù)是指機床數(shù)控裝置控制各坐標軸協(xié)調(diào)動作的坐標軸數(shù)目。
選擇一項:
對
錯
題目33
當改變加工零件時,在數(shù)控機床上只要改變加工程序,就可繼續(xù)加工新零件。
選擇一項:
對
錯
題目34
數(shù)控機床是為了解決單件、小批量、精度高、形狀復雜的零件加工的自動化要求而產(chǎn)生的。
選擇一項:
對
錯
題目35
數(shù)控機床的使用提高生產(chǎn)效率,經(jīng)濟效益明顯,有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。
選擇一項:
對
錯
題目36
數(shù)控機床正在不斷采用最新技術(shù)成就,朝著高速化、高精度化、多功能化、智能化、系統(tǒng)化與高可靠性等方向發(fā)展。
選擇一項:
對
錯
題目37
數(shù)字伺服系統(tǒng)指的是伺服系統(tǒng)中的控制信息用數(shù)字量來處理。
選擇一項:
對
錯
題目38
機械動、靜摩擦的非線性不會導致數(shù)控機床爬行。
選擇一項:
對
錯
題目39
電滾珠絲桿是伺服電動機與滾珠絲桿的集成,采用電滾珠絲桿可以大大簡化數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)。
選擇一項:
對
錯
形考任務2
一、單項選擇題(每小題2分,共64分)
題目1
經(jīng)濟型數(shù)控車床常采用(
),它的優(yōu)點是加工工藝性好,其刀架水平放置,有利于提高刀架的運動精度,但這種結(jié)構(gòu)床身下部空間小,排屑困難。
選擇一項:
a.
水平床身斜滑板
b.
水平床身
c.
立式床身
d.
傾斜床身
題目2
車削中心是以(
)為基本體,并在其礎(chǔ)上進一步增加動力銑、鉆、鏜,以及副主軸的功能,以實現(xiàn)多工序復合加工的機床。
選擇一項:
a.
全功能型數(shù)控車床
b.
鏜銑加工中心
c.
數(shù)控銑床
d.
經(jīng)濟型數(shù)控車床
題目3
采用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的機床不具有的特點是(
)。
選擇一項:
a.
只配備必要的數(shù)控系統(tǒng)
b.
CPU可采用單片機
c.
采用步進電機伺服系統(tǒng)
d.
必須采用閉環(huán)控制系統(tǒng)
題目4
一般采用開環(huán)控制的經(jīng)濟型數(shù)控機床沒有(
)。
選擇一項:
a.
反饋裝置
b.
操作面板
c.
數(shù)控系統(tǒng)
d.
伺服電機
題目5
加工中心按照功能特征分類,可分為
(
)、鉆削和復合加工中心。
選擇一項:
a.
刀庫+主軸換刀
b.
三軸
c.
臥式
d.
鏜銑
題目6
立式加工中心是指主軸軸線與工作臺(
)設置的加工中心,主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。
選擇一項:
a.
平行
b.
傾斜
c.
以上都不是
d.
垂直
題目7
臥式加工中心是指主軸軸線與工作臺(
)設置的加工中心,主要適用于加工箱體類零件。
選擇一項:
a.
平行
b.
以上都不是
c.
垂直
d.
傾斜
題目8
(
)集中了金屬切削設備的優(yōu)勢,具備多種工藝手段。有自動換刀裝置,能實現(xiàn)工件一次裝卡后完成銑、鏜、鉆、鉸、锪、攻螺紋等多道工序或全部工序的加工。
選擇一項:
a.
數(shù)控銑床
b.
加工中心
c.
數(shù)控車床
d.
數(shù)控線切割機床
題目9
加工中心最突出的特征是是設置有(
)。
選擇一項:
a.
自動交換工作臺
b.
自動換刀裝置
c.
自動排屑裝置
d.
主軸準停裝置
題目10
加工中心集中了金屬切削設備的優(yōu)勢,具備多種工藝手段,能實現(xiàn)工件一次裝卡后的銑、鏜、鉆、鉸、锪攻螺紋等綜合加工。加工中心最大的特點是有(
)。
選擇一項:
a.
自動換刀裝置
b.
自動交換工作臺
c.
主軸準停裝置
d.
自動排屑裝置
題目11
圖1所示數(shù)控車床采用(
)結(jié)構(gòu),這種布局結(jié)構(gòu)具有機床外形美觀,占地面積小,易于排屑和冷卻液的排流,便于操作者操作和觀察,易于安裝上下料機械手,實現(xiàn)全面自動化等特點。
選擇一項:
a.
水平床身
b.
立式床身
c.
傾斜床身
d.
水平床身斜滑板
題目12
數(shù)控車床采用(
),加工工藝性好,其刀架水平放置,有利于提高刀架的運動精度,但這種結(jié)構(gòu)床身下部空間小,排屑困難。
選擇一項:
a.
水平床身斜滑板
b.
傾斜床身
c.
水平床身
d.
立式床身
題目13
以多面孔系加工為主,工序集中且復雜的箱體類零件,一般選用(
)進行加工。
選擇一項:
a.
臥式加工中心
b.
數(shù)控車床
c.
車削中心
d.
立式加工中心
題目14
對箱體類,異形類,型腔模具工件,如果加工余量?。ň庸ぃ?,而且以單面孔系加工為主,工序集中的,一般選用(
)進行加工。
選擇一項:
a.
數(shù)控車床
b.
臥式加工中心
c.
車削中心
d.
立式加工中心
題目15
圖3所示加工中心,按主軸在加工時的空間位置進行分類,屬于(
)。
選擇一項:
a.
車削中心
b.
立式加工中心
c.
以上都不是
d.
臥式加工中心
題目16
在數(shù)控銑床的運動分配與部件布局中,一般需要對工件的多個側(cè)面進行加工,則主軸應布局成(
)。
選擇一項:
a.
臥式
b.
以上答案都不對
c.
傾斜式
d.
立式
題目17
數(shù)控電火花線切割機床加工的特點有(
)。
選擇一項:
a.
金屬材料的硬度和韌性不影響加工速度
b.
不需要脈沖電源
c.
不能加工精細細小,形狀復雜的工件
d.
可以加工盲孔類和階梯型面類零件
題目18
電火花加工的原理是基于工具和工件(正、負電極)之間脈沖性火花放電時的電蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬,以達到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預定的加工要求。電火花加工最大的局限性是(
)。
選擇一項:
a.
加工過程中沒有宏觀切削力
b.
只能用于加工金屬等導電材料“
c.
電火花加工屬不接觸加工
d.
易于實現(xiàn)加工過程自動化
題目19
常用數(shù)控電火花加工機床的加工局限性(
)。
選擇一項:
a.
易于實現(xiàn)加工過程自動化
b.
只能用于加工金屬等導電材料
c.
加工過程中沒有宏觀切削力
d.
電火花加工屬不接觸加工
題目20
通常數(shù)控電火花加工機床可以加工(
)。
選擇一項:
a.
陶瓷
b.
導電材料
c.
塑料
d.
非導電材料
題目21
數(shù)控電火花線切割機床屬于(
)。
選擇一項:
a.
成型加工
b.
放電加工
c.
以上都不是
d.
切削加工
題目22
(
)是數(shù)控機床實現(xiàn)自動加工的核心,是整個數(shù)控機床的靈魂所在。
選擇一項:
a.
輸入輸出裝置
b.
機床本體
c.
伺服裝置
d.
數(shù)控系統(tǒng)
題目23
數(shù)控系統(tǒng)中的CNC的中文含義是(
)。
選擇一項:
a.
計算機數(shù)字控制
b.
計算機控制
c.
工程自動化
d.
硬件數(shù)控
題目24
CNC是由(
)承擔數(shù)控中的命令發(fā)生器和控制器的數(shù)控系統(tǒng)。
選擇一項:
a.
晶體管電路
b.
電子管元件
c.
計算機
d.
可編程控制器
題目25
(
)是數(shù)控機床操作人員與數(shù)控系統(tǒng)進行信息交換的窗口。
選擇一項:
a.
人機界面
b.
數(shù)字控制
c.
伺服控制器
d.
可編程邏輯控制器
題目26
數(shù)控系統(tǒng)中的PLC是(
)。
選擇一項:
a.
可編程控制器
b.
伺服控制器
c.
數(shù)字控制
d.
人機界面
題目27
(
)的作用是用來完成數(shù)控機床的邏輯控制。
選擇一項:
a.
數(shù)控裝置
b.
人機界面
c.
伺服控制器
d.
可編程控制器
題目28
數(shù)控機床的插補功能,由(
)來完成。
選擇一項:
a.
伺服控制器
b.
伺服電機
c.
人機界面
d.
數(shù)字控制
題目29
下列功能中,(
)是數(shù)控系統(tǒng)目前一般所不具備的。
選擇一項:
a.
進給功能
b.
控制功能
c.
插補功能
d.
刀具刃磨功能
題目30
(
)不是數(shù)控系統(tǒng)的特點。
選擇一項:
a.
較強的環(huán)境適應性
b.
高可靠性
c.
具有靈活性
d.
不具有通用性
題目31
(
)是數(shù)控機床的核心關(guān)鍵部件,特別是對于高檔數(shù)控機床,它是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關(guān)鍵因素。
選擇一項:
a.
自動換刀裝置
b.
床身
c.
伺服電機
d.
數(shù)控系統(tǒng)
題目32
數(shù)控車床的機床本體與普通車床相比,在結(jié)構(gòu)上差別最大的部件是(
)。
選擇一項:
a.
床身
b.
刀架
c.
主軸箱
d.
進給傳動系統(tǒng)
形考任務3
一、單項選擇題(每小題2分,共64分)
題目1
經(jīng)濟型數(shù)控車床常采用(
),它的優(yōu)點是加工工藝性好,其刀架水平放置,有利于提高刀架的運動精度,但這種結(jié)構(gòu)床身下部空間小,排屑困難。
選擇一項:
a.
水平床身斜滑板
b.
水平床身
c.
立式床身
d.
傾斜床身
題目2
車削中心是以(
)為基本體,并在其礎(chǔ)上進一步增加動力銑、鉆、鏜,以及副主軸的功能,以實現(xiàn)多工序復合加工的機床。
選擇一項:
a.
全功能型數(shù)控車床
b.
鏜銑加工中心
c.
數(shù)控銑床
d.
經(jīng)濟型數(shù)控車床
題目3
采用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的機床不具有的特點是(
)。
選擇一項:
a.
只配備必要的數(shù)控系統(tǒng)
b.
CPU可采用單片機
c.
采用步進電機伺服系統(tǒng)
d.
必須采用閉環(huán)控制系統(tǒng)
題目4
一般采用開環(huán)控制的經(jīng)濟型數(shù)控機床沒有(
)。
選擇一項:
a.
反饋裝置
b.
操作面板
c.
數(shù)控系統(tǒng)
d.
伺服電機
題目5
加工中心按照功能特征分類,可分為
(
)、鉆削和復合加工中心。
選擇一項:
a.
刀庫+主軸換刀
b.
三軸
c.
臥式
d.
鏜銑
題目6
立式加工中心是指主軸軸線與工作臺(
)設置的加工中心,主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。
選擇一項:
a.
平行
b.
傾斜
c.
以上都不是
d.
垂直
題目7
臥式加工中心是指主軸軸線與工作臺(
)設置的加工中心,主要適用于加工箱體類零件。
選擇一項:
a.
平行
b.
以上都不是
c.
垂直
d.
傾斜
題目8
(
)集中了金屬切削設備的優(yōu)勢,具備多種工藝手段。有自動換刀裝置,能實現(xiàn)工件一次裝卡后完成銑、鏜、鉆、鉸、锪、攻螺紋等多道工序或全部工序的加工。
選擇一項:
a.
數(shù)控銑床
b.
加工中心
c.
數(shù)控車床
d.
數(shù)控線切割機床
題目9
加工中心最突出的特征是是設置有(
)。
選擇一項:
a.
自動交換工作臺
b.
自動換刀裝置
c.
自動排屑裝置
d.
主軸準停裝置
題目10
加工中心集中了金屬切削設備的優(yōu)勢,具備多種工藝手段,能實現(xiàn)工件一次裝卡后的銑、鏜、鉆、鉸、锪攻螺紋等綜合加工。加工中心最大的特點是有(
)。
選擇一項:
a.
自動換刀裝置
b.
自動交換工作臺
c.
主軸準停裝置
d.
自動排屑裝置
題目11
圖1所示數(shù)控車床采用(
)結(jié)構(gòu),這種布局結(jié)構(gòu)具有機床外形美觀,占地面積小,易于排屑和冷卻液的排流,便于操作者操作和觀察,易于安裝上下料機械手,實現(xiàn)全面自動化等特點。
圖1
選擇一項:
a.
水平床身
b.
立式床身
c.
傾斜床身
d.
水平床身斜滑板
題目12
數(shù)控車床采用(
),加工工藝性好,其刀架水平放置,有利于提高刀架的運動精度,但這種結(jié)構(gòu)床身下部空間小,排屑困難。
圖2
選擇一項:
a.
水平床身斜滑板
b.
傾斜床身
c.
水平床身
d.
立式床身
題目13
以多面孔系加工為主,工序集中且復雜的箱體類零件,一般選用(
)進行加工。
選擇一項:
a.
臥式加工中心
b.
數(shù)控車床
c.
車削中心
d.
立式加工中心
題目14
對箱體類,異形類,型腔模具工件,如果加工余量?。ň庸ぃ乙詥蚊婵紫导庸橹?,工序集中的,一般選用(
)進行加工。
選擇一項:
a.
數(shù)控車床
b.
臥式加工中心
c.
車削中心
d.
立式加工中心
題目15
圖3所示加工中心,按主軸在加工時的空間位置進行分類,屬于(
)。
選擇一項:
a.
車削中心
b.
立式加工中心
c.
以上都不是
d.
臥式加工中心
題目16
在數(shù)控銑床的運動分配與部件布局中,一般需要對工件的多個側(cè)面進行加工,則主軸應布局成(
)。
選擇一項:
a.
臥式
b.
以上答案都不對
c.
傾斜式
d.
立式
題目17
數(shù)控電火花線切割機床加工的特點有(
)。
選擇一項:
a.
金屬材料的硬度和韌性不影響加工速度
b.
不需要脈沖電源
c.
不能加工精細細小,形狀復雜的工件
d.
可以加工盲孔類和階梯型面類零件
題目18
電火花加工的原理是基于工具和工件(正、負電極)之間脈沖性火花放電時的電蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬,以達到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預定的加工要求。電火花加工最大的局限性是(
)。
選擇一項:
a.
加工過程中沒有宏觀切削力
b.
只能用于加工金屬等導電材料“
c.
電火花加工屬不接觸加工
d.
易于實現(xiàn)加工過程自動化
題目19
常用數(shù)控電火花加工機床的加工局限性(
)。
選擇一項:
a.
易于實現(xiàn)加工過程自動化
b.
只能用于加工金屬等導電材料
c.
加工過程中沒有宏觀切削力
d.
電火花加工屬不接觸加工
題目20
通常數(shù)控電火花加工機床可以加工(
)。
選擇一項:
a.
陶瓷
b.
導電材料
c.
塑料
d.
非導電材料
題目21
數(shù)控電火花線切割機床屬于(
)。
選擇一項:
a.
成型加工
b.
放電加工
c.
以上都不是
d.
切削加工
題目22
(
)是數(shù)控機床實現(xiàn)自動加工的核心,是整個數(shù)控機床的靈魂所在。
選擇一項:
a.
輸入輸出裝置
b.
機床本體
c.
伺服裝置
d.
數(shù)控系統(tǒng)
題目23
數(shù)控系統(tǒng)中的CNC的中文含義是(
)。
選擇一項:
a.
計算機數(shù)字控制
b.
計算機控制
c.
工程自動化
d.
硬件數(shù)控
題目24
CNC是由(
)承擔數(shù)控中的命令發(fā)生器和控制器的數(shù)控系統(tǒng)。
選擇一項:
a.
晶體管電路
b.
電子管元件
c.
計算機
d.
可編程控制器
題目25
(
)是數(shù)控機床操作人員與數(shù)控系統(tǒng)進行信息交換的窗口。
選擇一項:
a.
人機界面
b.
數(shù)字控制
c.
伺服控制器
d.
可編程邏輯控制器
題目26
數(shù)控系統(tǒng)中的PLC是(
)。
選擇一項:
a.
可編程控制器
b.
伺服控制器
c.
數(shù)字控制
d.
人機界面
題目27
(
)的作用是用來完成數(shù)控機床的邏輯控制。
選擇一項:
a.
數(shù)控裝置
b.
人機界面
c.
伺服控制器
d.
可編程控制器
題目28
數(shù)控機床的插補功能,由(
)來完成。
選擇一項:
a.
伺服控制器
b.
伺服電機
c.
人機界面
d.
數(shù)字控制
題目29
下列功能中,(
)是數(shù)控系統(tǒng)目前一般所不具備的。
選擇一項:
a.
進給功能
b.
控制功能
c.
插補功能
d.
刀具刃磨功能
題目30
(
)不是數(shù)控系統(tǒng)的特點。
選擇一項:
a.
較強的環(huán)境適應性
b.
高可靠性
c.
具有靈活性
d.
不具有通用性
題目31
(
)是數(shù)控機床的核心關(guān)鍵部件,特別是對于高檔數(shù)控機床,它是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關(guān)鍵因素。
選擇一項:
a.
自動換刀裝置
b.
床身
c.
伺服電機
d.
數(shù)控系統(tǒng)
題目32
數(shù)控車床的機床本體與普通車床相比,在結(jié)構(gòu)上差別最大的部件是(
)。
選擇一項:
a.
床身
b.
刀架
c.
主軸箱
d.
進給傳動系統(tǒng)
形考任務4
一、單項選擇題(每小題4分,共64分)
題目1
(
)檢驗又稱靜態(tài)精度檢驗,是綜合反映機床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差。
選擇一項:
a.
幾何精度
b.
切削精度
c.
以上都不對
d.
定位精度
題目2
數(shù)控機床精度檢驗中,(
)的檢驗是表明所測量的機床各運動部位在數(shù)控裝置控制下,運動所能達到的精度。
選擇一項:
a.
以上答案都不對
b.
定位精度
c.
切削精度
d.
幾何精度
題目3
下列(
)檢驗屬于定位精度檢驗。
選擇一項:
a.
主軸軸向及徑向跳動
b.
X、Y、Z坐標軸的相互垂直度
c.
主軸在Z軸方向移動的直線度
d.
直線運動軸機械原點的返回精度
題目4
對加工中心的(
)檢驗,屬于定位精度檢驗。
選擇一項:
a.
圓弧銑削精度
b.
回轉(zhuǎn)軸原點的返回精度
c.
工作臺面的平行度
d.
X、Y、Z坐標軸的相互垂直度
題目5
數(shù)控機床幾何精度檢查時首先應該進行(
)。
選擇一項:
a.
連續(xù)切削試驗
b.
安裝水平的檢查與調(diào)整
c.
連續(xù)空運行試驗
d.
數(shù)控系統(tǒng)功能試驗
題目6
對數(shù)控銑床的(
)檢驗,屬于切削精度檢驗。
選擇一項:
a.
直線運動重復定位精度
b.
回轉(zhuǎn)軸原點的返回精度
c.
斜線銑削精度
d.
X、Y、Z坐標軸的相互垂直度
題目7
圖1所示(
),可用于數(shù)控機床的直線運動定位精度檢驗。
選擇一項:
a.
球桿儀
b.
激光干涉儀
c.
三坐標測量機
d.
精密水平儀
題目8
圖2所示(
)的工作原理是將其兩端分別安裝在機床的主軸與工作臺上(或者安裝在車床的主軸與刀塔上),測量兩軸插補運動形成的圓形軌跡,并將這一軌跡與標準圓形軌跡進行比較,從而評價機床產(chǎn)生誤差的種類和幅值。
選擇一項:
a.
精密水平儀
b.
三坐標測量機
c.
球桿儀
d.
激光干涉儀
題目9
將被測物體置于圖3所示(
)的測量空間,可獲得被測物體上各測點的坐標位置,根據(jù)這些點的空間坐標值,經(jīng)計算可求出被測的幾何尺寸、形狀和位置。
選擇一項:
a.
球桿儀
b.
三坐標測量機
c.
激光干涉儀
d.
精密水平儀
題目10
數(shù)控機床的使用條件有明確的要求,與數(shù)控機床的基本使用條件不符的是(
)。
選擇一項:
a.
地基牢靠,有隔震措施
b.
保證一定的環(huán)境溫度和濕度
c.
無需保護接地
d.
穩(wěn)定的供電電源,有抗干擾措施
題目11
在數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)管理中,除對操作、刀具、維修人員的管理外,還應加強對(
)的管理。
選擇一項:
a.
編程人員
b.
采購人員
c.
后勤人員
d.
職能部門
題目12
按報警號分類,數(shù)控系統(tǒng)的報警可分為(
)和用戶報警兩大類。
選擇一項:
a.
系統(tǒng)故障
b.
可恢復性故障
c.
可重復故障
d.
機械故障
題目13
數(shù)控機床的故障按故障內(nèi)容分類,可分為(
)和電氣故障兩大類。
(
選擇一項:
a.
隨機性故障
b.
機械故障
c.
可恢復性故障
d.
系統(tǒng)故障
題目14
數(shù)控機床的故障按故障特征分類,可分為(
)和有報警故障兩大類。
選擇一項:
a.
可恢復性故障
b.
隨機性故障
c.
無報警故障
d.
機械故障
題目15
數(shù)控機床的故障按故障現(xiàn)象分類,可分為(
)和隨機性故障兩大類。
選擇一項:
a.
可恢復性故障
b.
可重復故障
c.
機械故障
d.
系統(tǒng)故障
題目16
數(shù)控機床的故障按故障性質(zhì)分類,可分為(
)和不可恢復性故障兩大類。
選擇一項:
a.
機械故障
b.
隨機性故障
c.
系統(tǒng)故障
d.
可恢復性故障
二、判斷題(每小題2分共36分)
題目17
數(shù)控機床的定位精度是表明所測量的機床各運動部位在數(shù)控裝置控制下,運動所能達到的精度。
選擇一項:
對
錯
題目18
數(shù)控機床的幾何精度是表明所測量的機床各運動部位在數(shù)控裝置控制下,運動所能達到的精度。
選擇一項:
對
錯
題目19
數(shù)控機床的切削精度檢驗是對機床的幾何精度和定位精度在切削加工條件下的一項綜合檢查。
選擇一項:
對
錯
題目20
三坐標測量機作為一種檢測儀器,對零件和部件的尺寸、形狀及相互位置進行檢測。
選擇一項:
對
錯
題目21
球桿儀利用機床的兩軸聯(lián)動做圓弧插補,通過分析圓弧的半徑變化和弧線的軌跡特征來判斷機床的誤差元素。
選擇一項:
對
錯
題目22
激光干涉儀利用機床的兩軸聯(lián)動做圓弧插補,通過分析圓弧的半徑變化和弧線的軌跡特征來判斷機床的誤差元素。
選擇一項:
對
錯
題目23
平均排除故障時間是從出現(xiàn)故障直到故障排除恢復正常為止的平均時間。
選擇一項:
對
錯
題目24
伺服電機與絲杠的聯(lián)軸節(jié)松動導致伺服電機與滾珠絲杠之間出現(xiàn)滑動,使得零件報廢屬于電氣故障。
選擇一項:
對
錯
題目25
數(shù)控機床的故障按故障內(nèi)容分類,可分為可重復性故障和電氣故障。
選擇一項:
對
錯
題目26
數(shù)控機床能否充分發(fā)揮作用,起到應有的經(jīng)濟效益,是與生產(chǎn)管理、技術(shù)水平、人員配套、基礎(chǔ)元部件的及時供應等有密切關(guān)系的。
選擇一項:
對
錯
題目27
數(shù)控設備的選用只需要考慮其加工精度就可以了。
選擇一項:
對
錯
題目28
用數(shù)控機床加工時,切削速度越高加工成本越低。
選擇一項:
對
錯
題目29
數(shù)控機床使用時需要進行保護接地。
選擇一項:
對
錯
題目30
數(shù)控機床的基礎(chǔ)使用條件必須保證穩(wěn)定的供電電源,有抗干擾措施。
選擇一項:
對
錯
題目31
數(shù)控機床工作地允許的海拔高度為1000m,當超過這個指標后,不僅伺服驅(qū)動系統(tǒng)的輸出功率下降,而且影響加工的效果。
選擇一項:
對
錯
題目32
數(shù)控機床工作的環(huán)境溫度是沒有限制條件的。
選擇一項:
對
錯
題目33
加工中心能在一次裝夾后實現(xiàn)多表面、多特征、多工位的連續(xù)、高效、高精度加工,即工序集中。
選擇一項:
對
錯
題目34
五面加工中心具有立式和臥式加工中心的功能,通過回轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)和主軸頭的旋轉(zhuǎn),能在工件一次裝夾后,完成除安裝面以外的所有五個面的加工。
選擇一項:
論文摘要:機械制造業(yè)在整個國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位,而其中金屬切削加工是基本而又可靠的精密加工手段。在進行數(shù)控編程的過程中,刀具的選擇和切削用量的確定是十分重要,它不僅對被加工零件的質(zhì)量影響巨大,甚至可以決定著機床功效的發(fā)揮和安全生產(chǎn)的順利進行。所以,在編制加工程序時,選擇合理的刀具和切削用量,是編制高質(zhì)量加工程序的前提。
一、引言
機械制造業(yè)在整個國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位,而其中金屬切削加工是基本而又可靠的精密加工手段,在機械、電機、電子等各種現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)部門中都起著重要的作用。工具的設計、制造和使用自古以來就很受重視,這里我們所說的工具,不僅僅指進行機械加工的機床,我們更關(guān)心的是直接進行切削加工的刀具。刀具是推動金屬切削加工技術(shù)發(fā)展的一個極為活躍而又十分關(guān)鍵的因素,可以說切削加工技術(shù)發(fā)展、革新的歷史就是刀具發(fā)展的歷史。
我單位在2008年引進了小巨人公司制作的兩臺車銑加工中心。但一直未能在零件上真正實現(xiàn)和普及數(shù)控車銑加工中心的銑削功能。刀具選擇、加工路徑規(guī)劃 、切削用量設定等,編程人員只要設置了有關(guān)的參數(shù),就可以自動生成NC程序并傳輸至數(shù)控機床完成加工。因此,數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態(tài)下完成的,這與普通機床加工形成鮮明的對比,同時也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則,在編程時充分考慮數(shù)控加工的特點。研究掌握數(shù)控車銑加工中心的銑削功能,對于形狀復雜以及精度要求很高的回轉(zhuǎn)體零件的精密加工,提升我單位數(shù)控精密加工能力,具有很重要的現(xiàn)實意義。
二、數(shù)控銑加工常用刀具的種類
數(shù)控銑加工刀具種類很多,為了適應數(shù)控機床高速、高效和自動化程度高的特點,所用刀具正朝著標準化、通用化和模塊化的方向發(fā)展,主要包括銑削刀具和孔加工刀具兩大類。為了滿足高效和特殊的銑削要求,又發(fā)展了各種特殊用途的專用刀具。數(shù)控銑刀具的分類有多種方法,根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為:①整體式;②鑲嵌式,采用焊接或機夾式連接,機夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種;③特殊型式,如復合式刀具,減震式刀具等。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為:①高速鋼刀具;②硬質(zhì)合金刀具;③金剛石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為:平端立銑刀、圓角立銑刀、球頭刀和錐度銑刀等。
三、加工中心刀具類型的選擇
刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是:安裝調(diào)整方便,剛性好,耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,盡量選擇較短的刀柄,以提高刀具加工的剛性。生產(chǎn)中,被加工零件的幾何形狀是選擇刀具類型的主要依據(jù)。
1)銑削刀具的選用。加工曲面類零件時,為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點相切,而避免刀刃與工件輪廓發(fā)生干涉,一般采用球頭刀,粗加工用兩刃銑刀,半精加工和精加工用四刃銑刀;銑較大平面時,為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀片鑲嵌式盤形銑刀;銑小平面或臺階面時一般采用通用銑刀;銑鍵槽時,為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀; 2)孔加工刀具的選用。數(shù)控機床孔加工一般無鉆模,由于鉆頭的剛性和切削條件差,選用鉆頭直徑D應滿足L/D≤5(L為鉆孔深度)的條件;鉆孔前先用中心鉆定位,保證孔加工的定位精度;精絞前可選用浮動絞刀,絞孔前孔口要倒角;鏜孔時應盡量選用對稱的多刃鏜刀頭進行切削,以平衡鏜削振動;盡量選擇較粗和較短的刀桿,以減少切削振動。在經(jīng)濟型數(shù)控加工中,由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,占用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則:①盡量減少刀具數(shù)量;②一把刀具裝夾后,應完成其所能進行的所有加工部位;③粗精加工的刀具應分開使用,即使是相同尺寸規(guī)格的刀具;④先銑后鉆;⑤先進行曲面精加工,后進行二維輪廓精加工;⑥在可能的情況下,應盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能,以提高生產(chǎn)效率等。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格關(guān)系極大,必須引起注意的是,在大多數(shù)情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高,則可以使整個加工成本大大降低。總之,根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量,選擇剛性好,耐用度高的銑刀,是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意的加工質(zhì)量的前提。
3)切削速度的確定。進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù),主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。在輪廓加工中,在接近拐角處應適當降低進給量,以克服由于慣性或工藝系統(tǒng)變形在輪廓拐角處造成“超程”或“欠程”現(xiàn)象。確定進給速度的原則:1)當工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時,為提高生產(chǎn)效率,可選擇較高的進給速度。一般在100~200mm/min范圍內(nèi)選取。2)在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時,宜選擇較低的進給速度,一般在20~50mm/min范圍內(nèi)選取。3)當加工精度,表面粗糙度要求高時,進給速度應選小些,一般在20~50mm/min范圍內(nèi)選取。4)刀具空行程時,特別是遠距離“回零”時,可以選擇該機床數(shù)控系統(tǒng)給定的最高進給速度。
4)背吃刀量(或側(cè)吃刀量)的確定。在保證加工表面質(zhì)量的前提下,背吃刀量(ap)應據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定,在剛度允許的條件下,應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量,這樣可以減少走刀次數(shù),提高生產(chǎn)效率。
四、結(jié)束語
我單位數(shù)控加工中心具有軸向和頸相動力頭,能實現(xiàn)三個坐標的聯(lián)動。利用極坐標插補指令和圓柱插補指令進行了程序優(yōu)化和開發(fā),并對機床加工工位重復定位誤差進行了有效的補償,初步實現(xiàn)對回轉(zhuǎn)體的側(cè)面進行快捷可靠的精密銑削加工,提高了加工精度和表面加工質(zhì)量。
參考文獻:
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