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2023-03
如何规划五金冲压生产及设计标准?
  我们在进行五金冲压生产过程中,经常会出现五金冲压件压伤或是擦伤的情况,或是有客户来车间查看的时候发现车间不整洁等现象,这样可能会导致客户的流失或是提高了生产成本,为了避免这些现象的发现,我们应该要对五金冲压件生产进行规划及制定设计的标准。   五金冲压生产的规划:   1、在生产的时候要建立起严格的检验制度,每日生产的五金冲压件首件必须进行全面的检查,并且要检查合格了之后才能投入生产,同时也要加强巡检,如发生意外事情要及时进行处理。   2、在冲压过程中要保证模具腔内的清洁,工作场所要整理的有条理加工后的工件要摆放整齐。   3、坚持文明的生产制度,例如五金冲压件和配件的传送一定要用合适的工位器具,否则会压伤和擦伤工件表面影响到工件的表面质量。   五金冲压设计标准:   1、在设计五金冲压件,应该要保证能在正常使用的情况下,尽可能把尺寸精度及表面粗糙度要求低一些,并且要有等利于五金冲压件之间的互换,减少废品,保证五金冲压件质量的稳定。   2、在设计五金冲压件的时候应尽可能的使用现有的设备,工艺装备和流程对五金冲压件进行加工,同时要有利于延长冲压模具的使用寿命。   3、设计的冲压件必须有利于提高金属材料的利用率,减少材料的品种和规格,尽可能降低材料的消耗;在允许的情况下采用价格低廉的材料,尽可能使零件做到无废料及少废料仲裁。
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2023-03
五金冲压模具设计之变形工序详解
  使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序   一、拉深(drawing) 把平板毛坯变为开口的空心工件的工序   1.拉深过程 (以圆筒形零件为例)   2.最容易出现的质量问题 (1)拉裂 原因:毛坯被强制拉入凹模时,拉应力超过了材料本身的强度极限   (2)起皱 原因:毛坯边缘受压应力过大   3.拉深系数(drawingcoefficient) 实践证明,能否拉深成形很大程度上取决于坯料于工件的相对尺寸。相对尺寸越大,则变形程度越大,越容易出现质量问题。因此,生产中采用了一个重要的工艺参数以防止拉裂或起皱,此参数即拉深系数。   拉深系数用m表示   拉深内容要点 拉深件的质量问题是拉裂和起皱; 拉深时是否会拉裂和起皱与变形程度有关,变形程度可以用拉深系数m来表示。m越小,变形程度越大; 每一种材料都有其极限变形程度,也就有其极限拉深系数mmin ,拉深时,应使m>mmin ; 在多次拉深时,应使每一次的拉深系数mn=dn/dn-1都大于极限拉深系数mmin,并且应使后一次m值比前一次m值略大些。   拉深件示例   二、弯曲(bending) 使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的工艺   1.变形特点(以V形件为例)   从网格线前后的变化可以看出 (1)变形仅仅发生在与凸模接触的圆角范围内 (2)坯料内侧受压缩,外侧受拉伸   2.弯曲的质量问题及防止 (1)弯裂 板料外侧因拉应力过大而产生裂纹   ②注意弯曲时板料的纤维方向   因为板材顺纤维方向抗拉强度高于垂直纤维为方向 所以弯曲线应尽可能与纤维方向垂直 弯曲线与纤维方向一致时,应选取较大的rmin   (2)回弹   解决方法:模具角度略小于工件角度   三、翻边(flanging) 将制件的孔边缘或外边缘翻转成竖立或一定角度的直边的工艺   内孔翻边最容易出现的质量问题: 孔边缘受拉伸破裂   四、成型 (1)起伏 起伏:使局部材料厚度变薄而成形的方法   (2)胀形 通过模具使空心件或管状坯料向外扩张,胀出所需的凸起曲面 汽车消音器零件的冲压工序
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2023-02
​CNC数控加工手工编程常用技巧
  对于数控加工来说,编程至关重要,直接影响到加工的质量与效率,相信大家也是对编程又爱又恨吧。那么如何迅速掌握数控加工中心的编程技巧呢?下面与小编一起学习一下吧! 【暂停指令】 G04X(U)_/P_是指刀具暂停时间(进给停止,主轴不停止),地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点,否则以此数值的千分之一计算,以秒(s)为单位,P后面数值不能带小数点(即整数表示),以毫秒(ms)为单位。 但在某些孔系加工指令中(如G82、G88及G89),为了保证孔底的精糙度,当刀具加工至孔底时需有暂停时间,此时只能用地址P表示,若用地址X表示,则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。 【M00、M01、M02和M03的区别与联系】 M00为程序无条件暂停指令。程序执行到此进给停止,主轴停转。重新启动程序,必须先回JOG状态下,按下CW(主轴正转)启动主轴,接着返回AUTO状态下,按下START键才能启动程序。 M01为程序选择性暂停指令。程序执行前必须打开控制面板上OPSTOP键才能执行,执行后的效果与M00相同,要重新启动程序同上。M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的检验或排屑。 M02为主程序结束指令。执行到此指令,进给停止,主轴停止,冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。 M30为主程序结束指令。功能同M02,不同之处是,光标返回程序头位置,不管M30后是否还有其他程序段。 【地址D、H的意义相同】 刀具补偿参数D、H具有相同的功能,可以任意互换,它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称,但具体补偿值是多少,关键是由它们后面的补偿号地址来决定。不过在加工中心中,为了防止出错,一般人为规定H为刀具长度补偿地址,补偿号从1~20号,D为刀具半径补偿地址,补偿号从21号开始(20把刀的刀库)。 【镜像指令】 镜像加工指令M21、M22、M23。当只对X轴或Y轴进行镜像时,切削时的走刀顺序(顺铣与逆铣),刀补方向,圆弧插补转向都会与实际程序相反。当同时对X轴和Y轴进行镜像时,走刀顺序,刀补方向,圆弧插补转向均不变。 注意:使用镜像指令后必须用M23进行取消,以免影响后面的程序。在G90模式下,使用镜像或取消指令,都要回到工件坐标系原点才能使用。否则,数控系统无法计算后面的运动轨迹,会出现乱走刀现象。这时必须实行手动原点复归操作予以解决。主轴转向不随着镜像指令变化。 【圆弧插补指令】 G02为顺时针插补,G03为逆时针插补,在XY平面中,格式如下:G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G03X_Y_R_F_,其中X、Y为圆弧终点坐标,I、J为圆弧起点到圆心在X、Y轴上的增量值,R为圆弧半径,F为进给量。 在圆弧切削时注意,q≤180°,R为正值;q>180°,R为负值;I、K的指定也可用R指定,当两者同时被指定时,R指令优先,I、K无效;R不能做整圆切削,整圆切削只能用I、J、K编程,因为经过同一点,半径相同的圆有无数个。当有I、K为零时,就可以省略;无论G90还是G91方式,I、J、K都按相对坐标编程;圆弧插补时,不能用刀补指令G41/G42。 【G92与G54~G59之间的优缺点】 G54~G59是在加工前设定好的坐标系,而G92是在程序中设定的坐标系,用了G54~G59就没有必要再使用G92,否则G54~G59会被替换,应当避免。 注意:(1)一旦使用了G92设定坐标系,再使用G54~G59不起任何作用,除非断电重新启动系统,或接着用G92设定所需新的工件坐标系。(2)使用G92的程序结束后,若机床没有回到92设定的原点,就再次启动此程序,机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点,易发生事故。所以,希望广大读者慎用。 【编程换刀子程序】 在加工中心上,换刀是不可避免的。但机床出厂时都有一个固定的换刀点,不在换刀位置,便不能够换刀,而且换刀前,刀补和循环都必须取消掉,主轴停止,冷却液关闭。条件繁多,如果每次手动换刀前,都要保证这些条件,不但易出错而且效率低,因此我们可以编制一个换刀程序保存,到时用M98调用就可以一次性完成换刀动作。 以PMC-10V20加工中心为例,程序如下: O2002;(程序名) G80G40G49;(取消固定循环、刀补) M05;(主轴停止) M09;(冷却液关闭) G91G30Z0;(Z轴回到第二原点,即换刀点) M06;(换刀) M99;(子程序结束) 在需要换刀的时候,只需在MDI状态下,键入“T5M98P2002”,即可换上所需刀具T5,从而避免了许多不必要的失误。广大读者可根据自己机床的特点,编制相应的换刀子程序。 【其他】 程序段顺序号,用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限,为了节省存储空间,程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号,可以方便查找编辑程序,对加工过程不起任何作用,顺序号可以递增也可递减,也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令,跳转指令,调用子程序及镜像指令时不可以省略。同一条程序段中,相同指令(相同地址符)或同一组指令,后出现的起作用。
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2023-02
数控车床加工过程中的六大注意事项
    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。如下表:  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。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。  刀具上的修光刃指的是在刀具刀刃后面副偏角方向磨出的一小段与刀尖平行的刀刃主要用于刀刃切削后进行一次二次切削相当于精加工过程去处毛刺等伤痕目的是提高工件的表面粗糙度多应用于进行精加工的刀具上。
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2023-02
数控机床CNC装置的工作过程
  CNC数控装置在硬件支持下,由软件完成其控制过程。下面从输入、译码处理、数据处理、插补运算、位置控制、输入/输出处理、显示和诊断八个环节来说明CNC装置的工作过程。 1输入 输入到CNC装置的有零件程序、控制参数和补偿数据等。常用的输入方式有键盘手动输入(MDI)、存储卡输入、磁盘输入、串行通信接口RS-232输入、连接上一级计算机的DNC输入以及网络通信方式输入。 2译码处理 译码处理程序将零件加工程序以程序段(Block)为单位进行处理。每个程序段由若干代码组成。计算机通过译码程序识别这些代码,按一定的规则翻译成CNC装置能够识别的数据形式(如事先约定的二进制形式)并存放在制定的存储器(译码结果缓冲器)内。 3数据处理 数据处理程序的任务就是将经过预处理后存放在制定的存储区的数据进行处理。数据处理一般包括刀具位置补偿、刀具长度补偿、刀具半径补偿、刀尖圆弧半径补偿、进给速度处理及辅助功能处理。 4插补运算 插补运算和位置控制是CNC系统的实时控制,一般在相应的中断服务程序中进行。 5位置控制 位置控制的任务是在每个采样周期内,将插补计算得到的理论位置与工作台实际反馈位置相比较,根据其差值控制进给电动机,带动工作台或刀具移动,加工出所要求的零件。 6输入/输出处理 输入/输出处理主要处理CNC装置操作面板的开关信号、机床电气信号的输入/输出控制(如换刀、换挡、冷却等)。CNC装置与机床强电之间必须通过光电隔离电路进行隔离,确保CNC装置不受强电信号的影响。 7显示 CNC装置的显示主要是为操作者提供方便。显示内容包括零件程序显示、参数显示、机床状态显示、加工轨迹的动态显示、报警诊断显示等。 8诊断 CNC装置利用内部自诊断程序进行故障诊断,主要包括启动诊断和在线诊断。
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2023-02
数控车床上怎么加工蜗杆?
  在蜗轮的传动中,蜗杆是主要的动件,现阶段的矿山机械和工程机械中蜗杆的应用非常广泛。数控车床应用到实际生产中后,蜗杆的生产效率不仅得到了提高,而且加工的精度也得到了保障。在数控车床上加工蜗杆存在一定的难度,需要对加工的深度以及切削刀的程度进行准确的掌握,避免在加工过程中可能出现的扎刀现象。   加工蜗杆工艺的分析   设计工艺的内容   主要加工内容为右旋轴向直廊蜗杆,在对工件进行编程的过程中不需要设置退尾量。蜗杆的右侧是起刀点的位置,在加工蜗杆过程中,编程的起点一般设置在工件右端面。工件材料一般选择为45钢;刀具材料一般选择为高速钢或硬质合金;设置蜗杆的全齿为6.6mm,利用G92命令实现左右切削法,以应对背吃刀量较大的情况,从而使加工的可靠性得到保证;在装夹工件的过程中,一般优先选择一夹一顶或者双顶夹尖的方式进行装夹;对于齿根圆直径的误差需要控制在0.2mm以内,而Z轴换刀的误差需要控制在左右赶刀量内,具体为0.1mm,必须满足工件的公差要求。   在设计工艺时,主程序需要从起刀点位置进行,另外加工蜗杆的过程中还需要其他子程序的调用,整个过程的完整性才能得到保证。一般在粗车完成之后再进行精车,车床转速选为10RPM,加工过程中需要对轴向齿厚精度和齿侧表面粗糙度进行确定。左右切削法粗车完成之后,可以在两边齿侧距离刀刃之间看到赶刀刃的间隙。精车起刀点的确定,可以根据对刀的误差进行一定程度的调整,避免空走刀现象的出现。在精加工主程序定位之后,严格按照相关图样的要求,对蜗杆的左侧面进行加工。如果主程序需要进行二次定位,要保证蜗杆齿厚度和右侧面粗糙度的要求。另外,添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率,改善齿面加工质量。   相关参数的计算   变换转速时螺距误差需要进行测量,结合工件表面的划痕进行测量,通常情况需要把测量的误差控制在0.05mm的范围内;起刀点同样需要进行计算,主要根据升速段和减速段的距离、转程、导程进行计算。一般情况下,升速段和减速段最小值的计算公式为:L1=Nl/400;L2=Nl/1800。在计算过程中,转速的改变会引起升速段和减速段值的改变。起刀点的X值由齿顶圆直径加上全齿高的两倍再加上退刀量所得。除此之外,还需要对粗车起刀点和精车起刀点的具体位置进行确定。   轴向直廊蜗杆部分的几何尺寸及加工中的参数说明,对齿顶圆直径、倒角等指标进行了设定,满足了蜗杆的加工条件。   使用正确的加工方法   直进法,利用直进法加工蜗杆属于三刃切削,这种方法比较简单,不需要复杂的程序语言,但是其缺点是在加工过程中容易产生扎刀的现象,需要特别注意这方面的问题。   斜进法,利用斜进法加工蜗杆属于两刃切削,其切削抗力可以通过减少切削面积来降低。这种方法与直进法不同,发生扎刀的可能性不高,更加适应于蜗杆的粗车。G76指令功能是将直进法和斜进法相结合,如果蜗杆的模数较大,经常出现的情况是,在最后一刀直进切削后会产生扎刀的现象。   左右切削法,利用左右切削法加工蜗杆属于单刃切削,其背向力并不高,在加工过程中能对扎刀现象进行有效的控制,能完成蜗杆粗车和精车的制作,但是其缺点是整个加工过程比较复杂,并且工作效率不高。   单刃调头切削法,利用单刃调头切削法进行加工,需要采用双顶尖装夹工件,为了避免扎刀现象的出现,主要利用一个受力,保证刀的切削刃单向切削,这样也能保证蜗杆所加工出来的齿侧表面质量较高,满足了蜗杆进行精加工的条件。需要特别注意二次装夹后的对刀问题,在加工过程中二次装夹的实现,需要根据一转信号起始位置确定,可以通过在卡盘上进行划线定位,并对起刀点的位置进行修改。   合理控制扎刀现象的产生   扎刀现象一般产生在吃刀量不变化的状况下,由于刀具的背吃刀量在切削的过程中增大,所以工件的表面有刀具的扎入。另外积屑瘤的产生和工艺系统的刚性都在一定程度上影响着扎刀现象的出现。以下主要阐述控制扎刀现象的方法:   1、在选择加工方法的时候需要结合机床的刚性情况,可以对切削面积进行降低,从而降低背向力对扎刀现象发生的概率。另外积屑瘤也容易导致扎刀现象的产生,因此可以对积屑瘤的产生进行控制。   2、需要准确选择刀具的几何角度,如果是粗车刀,采用正值径向前角进行操作;如果是精车刀,需要采用的前角一般较大。在对蜗杆进行精加工时,采用的车刀是零度的径向前角,一旦选择了正值径向前角,会造成牙型误差,另外在精车换刀时候也容易产生对刀的误差,因此需要严格控制径向前角的大小,保证误差在可接受的范围内。   3、在使用粗车的过程中,可以利用转位弹簧刀杆,这对扎刀出现的情况能进行降低,可以推广使用。   4、实际加工过程中乳化液、矿物油在润滑效果方面表现不明显,我们需要对切削液进行合理的选择。在粗车使用时,利用白铅油或者红铅粉和全系统换耗用油的混合剂进行配制,进行冷却润滑。精车利用全系统换耗用油和煤油进行混合配制,能起到提高工件加工表面质量的作用。   5、在切削过程中如果受到螺旋升角的影响,一侧切削刀受力弯曲,刀刃会逐渐向远离工件的方向移动,这时候容易产生让刀的现象。因此,可以选择让刀一侧的刀刃进行蜗杆的加工,能在一定程度上避免扎刀现象的产生。除此之外还需要注意,如果在加工蜗杆的过程中由于让刀而产生径向振纹,其原因可能是切削刃的工作前角较小。   变换转速对切削螺纹螺距误差的影响   一般数控车床在对螺纹进行加工的过程中,如果转速存在变换,螺纹螺旋线会在轴向产生一定的偏动现象,从而就会形成螺距的误差。如果转速的变化在两级转速范围内,则螺距误差是一常数,该数值可以在加工过程中测量得到。为了避免乱扣现象,需要通常对起刀点的位置进行修改[3]。   刀具粗精车的换刀问题   工件一次安装需要在数控车床上注意车刀的更换问题,要保证两把车刀在同一位置上,并在X轴和Z轴上的坐标是相同的。加工时可以使用简单的对刀方法,当外圆获得X轴相对坐标之后,需要进行对刀处理,要保证该工件倒角的X值是相同的,还需要对第二把刀输入第一把刀Z值的坐标,进行一定程度的补偿。这种对刀的方法并不存在试切削程序,但是要保证对刀的误差在0.05毫米的范围内。   结语:综上所述,利用数控车床上加工蜗杆在很多方面都体现了优势,不仅不需要工人具有过多的操作技能,能在数控车床上进行车削大导程蜗杆和螺纹,还能保证数控车床的精准度,从而彻底改变了传统蜗杆车刀的习惯,合理控制了刀尖角,对切削力进行了一定程度的减小,提高了蜗杆的质量和生产效率。
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2023-02
数控车床上怎么加工蜗杆?
  在蜗轮的传动中,蜗杆是主要的动件,现阶段的矿山机械和工程机械中蜗杆的应用非常广泛。数控车床应用到实际生产中后,蜗杆的生产效率不仅得到了提高,而且加工的精度也得到了保障。在数控车床上加工蜗杆存在一定的难度,需要对加工的深度以及切削刀的程度进行准确的掌握,避免在加工过程中可能出现的扎刀现象。   加工蜗杆工艺的分析   设计工艺的内容   主要加工内容为右旋轴向直廊蜗杆,在对工件进行编程的过程中不需要设置退尾量。蜗杆的右侧是起刀点的位置,在加工蜗杆过程中,编程的起点一般设置在工件右端面。工件材料一般选择为45钢;刀具材料一般选择为高速钢或硬质合金;设置蜗杆的全齿为6.6mm,利用G92命令实现左右切削法,以应对背吃刀量较大的情况,从而使加工的可靠性得到保证;在装夹工件的过程中,一般优先选择一夹一顶或者双顶夹尖的方式进行装夹;对于齿根圆直径的误差需要控制在0.2mm以内,而Z轴换刀的误差需要控制在左右赶刀量内,具体为0.1mm,必须满足工件的公差要求。   在设计工艺时,主程序需要从起刀点位置进行,另外加工蜗杆的过程中还需要其他子程序的调用,整个过程的完整性才能得到保证。一般在粗车完成之后再进行精车,车床转速选为10RPM,加工过程中需要对轴向齿厚精度和齿侧表面粗糙度进行确定。左右切削法粗车完成之后,可以在两边齿侧距离刀刃之间看到赶刀刃的间隙。精车起刀点的确定,可以根据对刀的误差进行一定程度的调整,避免空走刀现象的出现。在精加工主程序定位之后,严格按照相关图样的要求,对蜗杆的左侧面进行加工。如果主程序需要进行二次定位,要保证蜗杆齿厚度和右侧面粗糙度的要求。另外,添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率,改善齿面加工质量。   相关参数的计算   变换转速时螺距误差需要进行测量,结合工件表面的划痕进行测量,通常情况需要把测量的误差控制在0.05mm的范围内;起刀点同样需要进行计算,主要根据升速段和减速段的距离、转程、导程进行计算。一般情况下,升速段和减速段最小值的计算公式为:L1=Nl/400;L2=Nl/1800。在计算过程中,转速的改变会引起升速段和减速段值的改变。起刀点的X值由齿顶圆直径加上全齿高的两倍再加上退刀量所得。除此之外,还需要对粗车起刀点和精车起刀点的具体位置进行确定。   轴向直廊蜗杆部分的几何尺寸及加工中的参数说明,对齿顶圆直径、倒角等指标进行了设定,满足了蜗杆的加工条件。   使用正确的加工方法   直进法,利用直进法加工蜗杆属于三刃切削,这种方法比较简单,不需要复杂的程序语言,但是其缺点是在加工过程中容易产生扎刀的现象,需要特别注意这方面的问题。   斜进法,利用斜进法加工蜗杆属于两刃切削,其切削抗力可以通过减少切削面积来降低。这种方法与直进法不同,发生扎刀的可能性不高,更加适应于蜗杆的粗车。G76指令功能是将直进法和斜进法相结合,如果蜗杆的模数较大,经常出现的情况是,在最后一刀直进切削后会产生扎刀的现象。   左右切削法,利用左右切削法加工蜗杆属于单刃切削,其背向力并不高,在加工过程中能对扎刀现象进行有效的控制,能完成蜗杆粗车和精车的制作,但是其缺点是整个加工过程比较复杂,并且工作效率不高。   单刃调头切削法,利用单刃调头切削法进行加工,需要采用双顶尖装夹工件,为了避免扎刀现象的出现,主要利用一个受力,保证刀的切削刃单向切削,这样也能保证蜗杆所加工出来的齿侧表面质量较高,满足了蜗杆进行精加工的条件。需要特别注意二次装夹后的对刀问题,在加工过程中二次装夹的实现,需要根据一转信号起始位置确定,可以通过在卡盘上进行划线定位,并对起刀点的位置进行修改。   合理控制扎刀现象的产生   扎刀现象一般产生在吃刀量不变化的状况下,由于刀具的背吃刀量在切削的过程中增大,所以工件的表面有刀具的扎入。另外积屑瘤的产生和工艺系统的刚性都在一定程度上影响着扎刀现象的出现。以下主要阐述控制扎刀现象的方法:   1、在选择加工方法的时候需要结合机床的刚性情况,可以对切削面积进行降低,从而降低背向力对扎刀现象发生的概率。另外积屑瘤也容易导致扎刀现象的产生,因此可以对积屑瘤的产生进行控制。   2、需要准确选择刀具的几何角度,如果是粗车刀,采用正值径向前角进行操作;如果是精车刀,需要采用的前角一般较大。在对蜗杆进行精加工时,采用的车刀是零度的径向前角,一旦选择了正值径向前角,会造成牙型误差,另外在精车换刀时候也容易产生对刀的误差,因此需要严格控制径向前角的大小,保证误差在可接受的范围内。   3、在使用粗车的过程中,可以利用转位弹簧刀杆,这对扎刀出现的情况能进行降低,可以推广使用。   4、实际加工过程中乳化液、矿物油在润滑效果方面表现不明显,我们需要对切削液进行合理的选择。在粗车使用时,利用白铅油或者红铅粉和全系统换耗用油的混合剂进行配制,进行冷却润滑。精车利用全系统换耗用油和煤油进行混合配制,能起到提高工件加工表面质量的作用。   5、在切削过程中如果受到螺旋升角的影响,一侧切削刀受力弯曲,刀刃会逐渐向远离工件的方向移动,这时候容易产生让刀的现象。因此,可以选择让刀一侧的刀刃进行蜗杆的加工,能在一定程度上避免扎刀现象的产生。除此之外还需要注意,如果在加工蜗杆的过程中由于让刀而产生径向振纹,其原因可能是切削刃的工作前角较小。   变换转速对切削螺纹螺距误差的影响   一般数控车床在对螺纹进行加工的过程中,如果转速存在变换,螺纹螺旋线会在轴向产生一定的偏动现象,从而就会形成螺距的误差。如果转速的变化在两级转速范围内,则螺距误差是一常数,该数值可以在加工过程中测量得到。为了避免乱扣现象,需要通常对起刀点的位置进行修改[3]。   刀具粗精车的换刀问题   工件一次安装需要在数控车床上注意车刀的更换问题,要保证两把车刀在同一位置上,并在X轴和Z轴上的坐标是相同的。加工时可以使用简单的对刀方法,当外圆获得X轴相对坐标之后,需要进行对刀处理,要保证该工件倒角的X值是相同的,还需要对第二把刀输入第一把刀Z值的坐标,进行一定程度的补偿。这种对刀的方法并不存在试切削程序,但是要保证对刀的误差在0.05毫米的范围内。   结语:综上所述,利用数控车床上加工蜗杆在很多方面都体现了优势,不仅不需要工人具有过多的操作技能,能在数控车床上进行车削大导程蜗杆和螺纹,还能保证数控车床的精准度,从而彻底改变了传统蜗杆车刀的习惯,合理控制了刀尖角,对切削力进行了一定程度的减小,提高了蜗杆的质量和生产效率。
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2023-02
影响数控机床加工精度的3大因素及2大对策
  数控机床在进行加工过程中难免会受到各种各样因素的影响,使得其加工精度产生一定的偏差,给生产生活带来一些不便。怎样提高数控机床加工精度是金粉们很关心的事情。 1.数控机床加工中的精度问题   1.1数控机床加工中的位置误差对加工精度的影响   位置误差是指加工后零件的实际表面、轴线或对称平面之间的相互位置相对于其理想位置的变动量或偏离程度,如垂直度、位置度、对称度等。数控机床加工中的位置误差通常指死区误差,产生位置误差的原因主要在机床零件加工时由于传动时产生的间隙和弹性变形导致加工误差,以及在加工中,机床的刀头需要克服摩擦力等因素导致产生位置误差。在开环系统中位置精度受到的影响是很大的,而在闭环随动系统中,则主要取决于位移检测装置的精度和系统的速度放大系数,一般影响较小。   1.2数控机床加工中由于几何误差导致的加工精度误差   数控机床加工中,由于刀具和夹具在受外力和加工中产生的热量等外界因素的影响下,机床的几何精度受到影响,机床上加工的零部件产生几何变形,从而导致产生几何误差。据研究,数控机床产生几何误差的主要原因无外乎以下两种:内部因素和外部因素。机床产生几何误差的内部因素指机床本身的因素导致的几何误差,如机床的工作台面的水平度、机床导轨的水平程度和直线度、机床刀具和夹具的几何准确程度等。外部因素主要是指在外部环境和加工过程中的热变形等因素影响下产生的几何误差,如刀具或零部件在切削过程中,由于受热膨胀、变形,从而产生几何误差,影响了机床的加工精度和零部件的加工精度。   1.3数控机床加工中由于机床定位导致的加工精度误差   通过长期的零部件加工的数据分析和实践操作看出,机床定位对于数控机床的加工精度有较大影响。数控机床的加工误差,从结构上看,多由定位精度引起,其中机床的进给系统是影响定位精度的主要环节。数控机床的进给系统通常由机械传动系统和电气控制系统两部分组成,定位精度与结构设计中的机械传动系统有关。在闭环系统中,数控机床通常可以通过定位检测装置防止进给系统中的主要部件产生位置偏差,如滚珠丝杠等部件。而对于开环系统,由于影响因素较多、情况比较复杂,无法进行定位监控,所以对数控机床的加工精度影响较大。   2.提高数控机床加工精度的对策   在数控机床的加工过程中,其所加工的零部件的精度直接影响产品的质量,部分机械零部件和精密设备的零部件对加工精度的要求非常高,提高数控机床的加工精度是解决问题的关键所在。通过广泛的研究与分析得出,提高数控机床的加工精度的对策大致有以下几种方法:   2.1通过控制数控机床的原始误差提高加工精度   数控机床加工过程中,误差本身是不可避免的,被加工零件与数控机床之间存在必然的误差,这种一定存在的误差称为原始误差。   因此,要提高数控机床的加工精度,控制数控机床的原始误差是重要对策之一。针对产生原始误差的可能性要进行系统的分析,根据误差产生的原因和误差类型要制定相应的改进措施。机械零件在加工过程中,数控机床的位置精度、几何精度对零部件的加工精度有重要影响,要通过位置控制和几何精度控制来减少位置误差和几何误差对零件的影响。同时对于加工过程中产生的变形误差,要用风冷、水冷等方法控制加工过程中的热变形,减少热变形误差带来的加工精度影响。同时对于位置误差,要合理选择适合零件材质的刀具,避免刀具变形,同时根据被加工零件的胚料形状选择合理的夹具,有必要的情况下要针对零部件的形状尺寸专门设计夹具,避免产生位置误差。   2.2合理设计机床核心部件避免定位误差   机床的定位精度对零部件的精度有重要影响,影响机床定位精度的核心部件如进给系统、导轨、工作台面等的直线度、水平度等。在设计数控机床时,要合理选择核心部件,例如在选择目前在机床中广泛使用的滚珠丝杠时,应当充分考虑滚珠丝杠的精度,应当选取和安装比较成熟的滚珠丝杠技术。滚珠丝杠的支撑同样不可忽视,滚珠丝杠的支撑与系统的传动精度密切相关,滚珠丝杠的支撑主要由轴向载荷和回转速度决定,对数控车床的加工精度有重要影响,通常选用高精度的固定和支撑方式。并且设计过程中应严格对滚珠丝杠的承载能力要进行相关校核。 而拖链,作为机床外防护的一部分,现在对机床来说已经不可或缺。由于其链节结构,在跟随刀架运动时,也会产生一定的振动,这种振动,会直接传递到刀具上,最终会对加工精度造成一定的影响。   因此,拖链的性能,大大决定了机床精度。易格斯的E6系列拖链,经过特殊设计,可以极大地降低振动和噪音,把拖链运动给机床精度带来的影响降低到最低。   另外,易格斯E6系列拖链采用了小节距,无孔销连接方式的聚合弹簧,零磨损,适合高速及高加速度场合应用。速度V=1.8m/s的情况下,噪音只有37Db(A),亦可应用于无尘室等行业。   2.3通过实时监控技术提高数控机床的加工精度   随着数控技术的不断提高,对数控机床进行加工过程全程实时监控,及时调整加工过程中的误差环节,并对加工过程中的每一个环节的误差数据进行采集,并反馈至控制终端,并通过误差数据采取相应的误差补偿机制,进行及时的误差补偿,能够有效提高零件的加工精度。
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​CNC数控机床工作原理
  一、数控机床工作原理--简介 CNC,数控机床,全称为数字控制机床,英文名称为Computernumericalcontrolmachinetools,是一种装有程序控制系统的自动化机床,是集机床、计算机、电机及拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备,可按照要求自动将零件加工出来,无需人工操作。数控机床较传统机床而言,具有柔性高、精度高、生产率高、稳定性高、可靠性高、自动化程度高、适应性强等多重优点,是现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。   二、数控机床工作原理--结构 数控机床主要由加工程序载体、数控装置、伺服系统、机床主体和其他辅助装置构成。其中,加工程序载体主要用于完成操作的自动化,无需人工进行操作;数控装置是数控机床最核心的部分,包括输入、处理和输出三个基本模块,主要采用计算机数控系统(ComputerNumericalControl,简称CNC)来以软件的形式实现数控的功能;伺服系统主要用于接收数控装置发出的指令,并经功率放大、整形处理后转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动;机床主体指的是数控机床的机械主体,用来完成各种切削加工的操作。   三、数控机床工作原理 数控机床进行加工,首先必须将工件的几何数据和工艺数据等加工信息按规定的代码和格式编制成数控加工程序,并用适当的方法将加工程序输入数控系统。数控系统对输入的加工程序进行数据处理,输出各种信息和指令,控制机床各部分按规定有序地动作。数控机床的运行处于不断地计算、输出、反馈等控制过程中,从而保证刀具和工件之间相对位置的准确性。
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​CNC数控车床高斯曲线加工
  CNC车床高斯曲线加工 随着新产品研制的发展,许多新产品的形状采用了特殊曲线,如椭圆、双曲线和高斯曲线等,而如何加工这些特殊曲线就成了机加人员的新课题。   从多年的实践来看,采用宏程序编程,然后在数控车床上车削是较为简单、经济和方便的一种方法。   但是这种方法对于编程者要求较高,这是因为宏程序的编制要求程序员不仅具有丰富的数学知识,还要熟悉数控车床的编程指令,对于宏程序更应是了如指掌。   宏程序分为A类和B类两种:A类宏程序通常采用H代码编制,B类宏程序通常用赋值语句和数学公式进行编制,易为大家接受,FANUC0i型数控系统的宏程序就是B类。 ▽长按爱心,添加小编,技术交流▽   一、FANUC0i型数控系统宏程序 在FANUC0i型数控系统中变量分为4种类型,即空变量、局部变量、公共变量和系统变量。空变量的变量号为#0,该变量总为空,没有值能赋给该变量;局部变量的变量号为#1~#33,该类变量只能用于在宏程序中存储数据,当断电时局部变量初始化为空,调用宏程序时,给局部变量赋值。公共变量的变量号为#100~#199、#500~#999,公共变量在不同的宏程序中的意义相同。当断电时,变量#100~#199初始化为空,变量#500~#999中的数据保存,即使断电也不丢失。系统变量的变量号为#1000~,系统变量用于读和写CNC的各种数据,例如刀具的当前位置和刀具补偿值等。我们在编写宏程序时可以引用局部变量和公共变量,在引用变量,特别是公共变量时,为消除变量内原有数据的影响,一定要给变量重新赋值后再引用。   宏程序是用户实现机床功能扩展的一种方法。在宏程序中可以使用变量,给变量赋值,变量间可进行运算和程序跳转。此外,宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句,一层宏循环里还可以嵌套多层循环。所以可以应用宏程序指令编制出简洁合理的小容量加工程序,扩展数控机床功能,提高加工效率,充分发挥数控机床的作用。   二、高斯曲线的方程 高斯曲线在直角坐标系下的方程是   ,其中x是自变量,y是因变量。但此方程我们还不能直接应用于数控车床,因为在数控车床上,坐标系是这样规 定的:Z轴与主轴轴线平行,正方向是远离工件方向,X轴与主轴轴线垂直,正方向是远离主轴轴线方向。因此我们需要把直角坐标系的方程转换为数控车床坐标系下的方程,同时数控车床不能识别指数函数和平方等数学符号,这就需要用宏程序中的算术和逻辑运算符号替换其中的数学符号,变成数控车床可识别的公式。   经变换后高斯曲线在数控坐标下的方程如下。 X=140.6/EXP(((z-620)/1339)*((z-620)/1339))+9.358/ EXP(((z+251.5)/351.8)*((z+251.5)/351.8))+24.58/EXP(((z+740.4)/464.1)*((z+740.4)/464.1))   三、数控车床加工特殊曲线的方法 数控车床可通过G01、G02等G代码直接加工直线、圆弧,但并没有专门的G代码来加工椭圆、双曲线和高斯曲线等特殊曲线。在加工此类曲线时一般采用直线逼近法,即在Z方向上依次递减或递增,以0.05mm~0.5mm为一个步距,每递减或递增一个步距得到一个Z值。然后,通过曲线方程计算求出对应的X值,再将刀具直线插补至计算得出的(X,Z)值所确定的点,依次插补便可完成特殊曲线的加工。   虽然随着CAD/CAM软件的应用,手工编程、宏程序应用空间日趋缩小,但是在某些情况下PC机也无能为力,这就要求我们深挖手工编程,发挥数控机床潜力。 同时宏程序与自动编程比较具有运算速度快、加工效率高、加工精度高以及短小精悍等优点。
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