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2023-08
​CNC加工编程拐角“啃刀”,解决程序拐角减速的多种方法
  内容概要: 1.最核心的原因是因为,凹角处刀具刀刃圆周进给率大于刀具中心进给率,而且是几倍于刀具中心。 2.在机床走直线运动甚至大圆弧的时候,刀具中心速度是与刀刃圆周等速的。 3.后置减速主要是通过后处理的算法来实现的,这不是本一节的内容。 大家可能都知道,在加工过程中加工到拐角可能会“啃刀”。为什么会出现这种呢,做过的人可能很了解,但是没有体验过的就有点茫然了 为什么都要靠转角减速来解决? 解决程序拐角处减速的方式方法有多种: :编程软件内设置。 :机床控制。 :第三方软件控制。 :操作员手动控制。 :可能还有其它方式。 从上至下即是从优至良。 先从下往上说: 其它方式我不太确定有哪些,但是我觉得会有; 第四种方式:程序短、需要减速处少、还得操作员有责任心。。。而且身为编程员的你还得多多少少搭点人情吧?哈哈。缺点是减速效果不稳定、且不是长效机制。 第三种方式:有一些第三方软件可以将NC程序的进给进行二次优化,例如VERICUT。虽然VERICUT优化进给率的算法并不是完全根据转角计算的(至于具体算法和效果有机会日后著文),但是并不影响其转角减速效果。缺点是操作比较繁琐且可控性差。 第二种方式:使用机床控制这个其实很常用,就拿FANUC来说,绝大部分版本的系统就自带拐角减速。而且还可以在程序头加上G05.1Q1进行减速,减速效果明显且稳定。至于G05.1Q1具体的解释根据各个厂家的说明书略有不同。我个人比较认同的是“高速精加工模式II”。很多人喜欢说成是程序预读,这么说原理并没有错,但并不是很严谨,这里就不深究了。 第一种方式:这里只讲UG软件的转角减速 UG减速分两种方式:后置前减速、后置减速。 后置减速主要是通过后处理的算法来实现的,这不是本节的内容。   后置前减速就是在UG软件内设置,其实并不是很难至于参数怎么填写,你自己要有你自己的理解。 而虽然这不是软件内减速的唯一方式,但是却是最常用的。 减速完就可以在软件内查看效果了 先解开开头的谜题:为什么会"啃刀"?最核心的原因是因为,凹角处刀具刀刃圆周进给率大于刀具中心进给率,而且是几倍于刀具中心。要知道铣刀不同于钻头。在机床走直线运动甚至大圆弧的时候,刀具中心速度是与刀刃圆周等速的。   “拐角处的刀轨形状-半径”意思:R值越大,减速越平缓,但拐角处的残留就越多,R值一般都不超过1. “圆弧上进给调整-最小补偿因子”:表示减速的最小值,当最小补偿因子设为0.5时,那么减速的进给为0.5xF,即0.5倍的进给量 “圆弧上进给调整-最大补偿因子”:减速后加速的最大值,当最大补偿因子设为2时,那么加速的进给为2xF,即2倍的进给量,一般设为1即可,和进给相同。 “拐角处进给减速-刀具直径百分比”:开始减速处到拐角处的距离,百分比越大,减速越平缓,一般设置为50,意思是从0.5倍的刀径距离处开始减速。 “拐角处进给减速-减速百分比”:减速处进给率,切削进给率的百分至多少,一般设置为百分之五十到百分之九十。
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2023-08
​CNC加工中心编程加工的一些小技巧!
  CNC加工中心的加工过程中,有一点至关重要,那就是在编制程序和操作加工时,一定要避免使CNC加工中心发生碰撞。因为CNC加工中心的价格非常昂贵,少则几十万元,多则上百万元,维修难度大且费用高。但是,碰撞的发生是有一定规律可循的,是能够避免的,可以总结为以下几点。   1、利用计算机模拟仿真系统 随着计算机技术的发展,数控加工教学的不断扩大,数控加工模拟仿真系统越来越多,其功能日趋完善。因此,可将其用于初步检查程序,观察刀具的运动,以确定是否有可能碰撞。   2、利用CNC加工中心自带的模拟显示功能 一般较为先进的CNC加工中心都有图形显示功能。当输入程序后,可以调用图形模拟显示功能,详细地观察刀具的运动轨迹,以便检查刀具与工件或夹具是否有可能碰撞。   3、利用CNC加工中心的空运行功能 利用CNC加工中心的空运行功能可以检查走刀轨迹的正确性。当程序输入CNC加工中心后,可以装上刀具或工件,然后按下空运行按钮,此时主轴不转,工作台按程序轨迹自动运行,此时便可以发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。但是,在这种情况下必须要保证装有工件时,不能装刀具;装刀具时,就不能装工件,否则会发生碰撞。   4、利用CNC加工中心的锁定功能 一般的CNC加工中心都具有锁定功能(全锁或单轴锁)。当输入程序后,锁定Z轴,可通过Z轴的坐标值判断是否会发生碰撞。此功能的应用应避开换刀等运作,否则无法使程序通过。   5、坐标系、刀补的设置必须正确 在起动CNC加工中心时,一定要设置CNC加工中心参考点。CNC加工中心工作坐标系应与编程时保持一致,尤其是Z轴方向,如果出错,铣刀与工件相碰的可能性就非常大。此外,刀具长度补偿的设置必须正确,否则,要么是空加工,要么是发生碰撞。   6、提高编程技巧 程序编制是数控加工至关重要的环节,提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。   例如,铣削工件内腔,当铣削完成时,需要铣刀快速退回至工件上方100mm处,如果用N50G00X0Y0Z100编程,这时CNC加工中心将三轴联动,铣刀则有可能会与工件发生碰撞,造成刀具与工件损坏,严重影响CNC加工中心精度,这时可采用下列程序N40G00Z100;N50X0Y0;即刀具先退至工件上方100mm处,然后再返回编程零点,这样便不会碰撞。   总之,掌握加工中心的编程技巧,能够更好地提高加工效率、加工质量,避免加工中出现不必要的错误。这需要我们在实践中不断总结经验,不断提高,从而使编程、加工能力进一步加强。
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2023-08
​CNC加工精度出问题,咋回事了?
 1.工件尺寸准确,表面光洁度差   故障原因:刀具刀尖受损,不锋利;机床产生共振,放置不平稳;机床有爬行现象;加工工艺不好。   解决方案:刀具磨损或受损后不锋利,则重新磨刀或选择更好的刀具重新对刀;机床产生共振或放置不平稳,调整水平,打下基础,固定平稳;机械产生爬行的原因为拖板导轨磨损厉害,丝杠滚珠磨损或松动,机床应注意保养,上下班之后应清扫铁丝,并及时加润滑油,以减少摩擦;选择适合工件加工的冷却液,在能达到其他工序加工要求的情况下,尽量选用较高的主轴转速。   2.工件产生锥度大小头现象   故障原因:机床放置的水平没调整好,一高一低,产生放置不平稳;车削长轴时,贡献材料比较硬,刀具吃刀比较深,造成让刀现象;尾座顶针与主轴不同心。   解决方案:使用水平仪调整机床的水平度,打下扎实的地基,把机床固定好提高其韧性;选择合理的工艺和适当的切削进给量避免刀具受力让刀;调整尾座。   3.驱动器相位灯正常,而加工出来的工件尺寸时大时小   故障原因:机床拖板长期高速运行,导致丝杆和轴承磨损;刀架的重复定位精度在长期使用中产生偏差;拖板每次都能准确回到加工起点,但加工工件尺寸仍然变化。此种现象一般由主轴引起,主轴的高速转动使轴承磨损严重,导致加工尺寸变化。   解决方案:用百分表靠在刀架底部,同时通过系统编辑一个固定循环程序,检查拖板的重复定位精度,调整丝杆间隙,更换轴承;用百分表检查刀架的重复定位精度,调整机械或更换刀架;用百分表检测加工工件后是否准确回到程序起点,若可以,则检修主轴,更换轴承。   4.工件尺寸与实际尺寸相差几毫米,或某一轴向有很大变化   故障原因:快速定位的速度太快,驱动和电机反应不过来;在长期摩擦损耗后机械的拖板丝杆和轴承过紧卡死;刀架换刀后太松,锁不紧;编辑的程序错误,头、尾没有呼应或没取消刀补就结束了;系统的电子齿轮比或步距角设置错误。   解决方案:快速定位速度太快,则适当调整GO的速度,切削加减速度和时间使驱动器和电机在额定的运行频率下正常工作;在出现机床磨损后产生拖板、丝杆鹤轴承过紧卡死,则必须重新调整修复;刀架换刀后太松则检查刀架反转时间是否满足,检查刀架内部的涡轮蜗杆是否磨损,间隙是否太大,安装是否过松等;如果是程序原因造成的,则必须修改程序,按照工件图纸要求改进,选择合理的加工工艺,按照说明书的指令要求编写正确的程序;若发现尺寸偏差太大则检查系统参数是否设置合理,特别是电子齿轮和步距角等参数是否被破坏,出现此现象可通过打百分表来测量。   5.加工圆弧效果不理想,尺寸不到位   故障原因:振动频率的重叠导致共振;加工工艺;参数设置不合理,进给速度过大,使圆弧加工失步;丝杆间隙大引起的松动或丝杆过紧引起的失步;同步带磨损。   解决方案:找出产生共振的部件,改变其频率,避免共振;考虑工件材料的加工工艺,合理编制程序;对于步进电机,加工速率F不可设置过大;机床是否安装牢固,放置平稳,拖板是否磨损后过紧,间隙增大或刀架松动等;更换同步带。   6.批量生产中,偶尔出现工件超差   故障原因:必须认真检查工装夹具,且考虑到操作者的操作方法,及装夹的可靠性,由于装夹引起的尺寸变化,必须改善工装使工人尽量避免人为疏忽作出误判现象;数控系统可能受到外界电源的波动或受到干扰后自动产生干扰脉冲,传给驱动致使驱动接受多余的脉冲驱动电机夺走或少走现象。   解决方案:了解掌握其规律,尽量采用一些抗干扰的措施,如:强电场干扰的强电电缆与弱电信号的信号线隔离,加入抗干扰的吸收电容和采用屏蔽线隔离,另外,检查地线是否连接牢固,接地触点最近,采取一切抗干扰措施避免系统受干扰。   7.工件某一道工序加工有变化,其它各道工序尺寸准确   故障原因:该程序段程序的参数是否合理,是否在预定的轨迹内,编程格式是否符合说明书要求。   解决方案:螺纹程序段时出现乱牙,螺距不对,则马上联想到加工螺纹的外围配置(编码器)和该功能的客观因素。   8.工件的每道工序都有递增或递减的现象   故障原因:程序编写错误;系统参数设置不合理;配置设置不当;机械传动部件有规律周期性的变化故障。   解决方案:检查程序使用的指令是否按说明书规定的要求轨迹执行,可以通过打百分表来判断,把百分表定位在程序的起点让程序结束后拖板是否回到起点位置,再重复执行即便观察其结果,掌握其规律;检查系统参数是否设置合理或被认为改动;有关的机床配置在连接计算耦合参数上单计算是否符合要求,脉冲当量是否准确;检查机床传动部分有没有损坏,齿轮耦合是否均匀,检查是否存在周期性,规律性故障现象,若有则检查其关键部分并给予排除。   9.系统引起的尺寸变化不稳定   故障原因:系统参数设置不合理;工作电压不稳定;系统受外部干扰,导致系统失步;已加电容,但系统与驱动器之间的阻抗不匹配,导致有用信号丢失;系统与驱动器之间信号传输不正常;系统损坏或内部故障。   解决方案:速度,加速时间是否过大,主轴转速,切削速度是否合理,是否操作者的参数修改导致系统性能改变;加装稳压设备;接地线并确定已可靠连接,在驱动器脉冲输出触点处加抗干扰吸收电容;选择适当的电容型号;检查系统与驱动器之间的信号连接线是否带屏蔽,连接是否可靠,检查系统脉冲发生信号是否丢失或增加;送厂维修或更换主板。
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2023-08
​CNC精密加工那些事儿
   CNC精密加工,是指生产加工图纸上标注的精度高,需要精密加工设备完成。   机械加工厂家超精密加工设备主要有:CNC加工中心,精密磨床及数控车床等;CNC加工中心机床自身精度高,对精度高,复杂类,小批量零件加工有独特优势;精密磨床属于精密加工设备之一,主要是精加工,主要对淬火处理的零件加工;数控车床也是自动化加工设备,一般轴、杆、圆型类零件加工,对特殊精度要求或小批量零件加工比较有优势。   A、CNC加工工艺及工作原理 1、工序与工步的划分;对刀点与换刀点的确定; 2、加工路线的确定;加工方法的选择与加工方案的确定。 3、机床的合理选用,工件精度的多少选择不同的型号; 4、零件的安装与夹具的选择; 5、刀具的选择与切削用量的确定; 6、CNC加工零件工艺性分析,合理的加工工艺。   B、CNC精密加工的正确操作方法 首先将被CNC加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化,即将刀具与工件的相对运动轨迹、CNC加工过程中主轴速度和进给速度的变换、冷却液的开关、工件和刀具的变换等控制和操作,都按规定的代码和格式编成加工程序,然后将该程序输入数控系统。   数控系统则按照程序的要求,先进行相应的运算、处理,然后发出控制命令,使各坐标轴、主轴以及辅助动作相互协调,实现刀具与工件的相对运功,自动完成零件的加工。   C、数控机床的精度选择考虑那几个因素 数控机床的精度和加工工艺精度的不一样的,它们所表示的是数控机床的不同的两个概念,一个是机床的自身精度的另一个是它所加工的工艺精度。这两个原因看上去是没有相关,其实是也是相关联的。   将生产厂家样本上或产品合格证上的位置精度当作机床的加工精度是错误的。样本或合格证上标明的位置精度是机床本身的精度,而加工精度是包括机床本身所允许误差在内的整个工艺系统各种因素所产生的误差总和。在选型时,可参考工序能力kp的评定方法作为精度的选型依据。   数控精度对加工质量有举足轻重的影响。要注意加工精度与机床精度是两个不同的概念。机床刚度直接影响到生产率和加工精度,加工中心的加工速度大大高于普通机床,电动机功率也高于同规格的普通机床,因此其结构设计的刚度也远高于普通机床。订货时可按工艺要求、允许的扭矩、功率、轴力和进给力最大值,根据制造商提供的数值进行验算。   D、精密零件加工怎么保持零件的高强度 提高零件强度的原则措施有:采用高强度的材料,对材料进行提高强度及降低内应力的热处理,控制加工工艺以减小或消除微观缺陷等;力求降低零件上的载荷;增大零件危险剖面的尺寸,合理设计剖面形状,以增大剖面的惯性矩;妥善涉及零件的结构以降低应力集中程度等。   CNC精密零件加工可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;加工精度高,具有稳定的加工质量;批量化生产,产品质量容易控制;加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;对操作人员的专业素质要求较低,对维护人员的技术要求较高。   CNC精密零件加工的首要前提是工艺基准的准确,机械图纸上的基准都是用大写字母A、B、C、D等用一个特定的带圈的基准符号表示的,当基准符号对准的面及面的延伸线或该面的尺寸界限时,表示是以该面为基准。当基准符号对准的尺寸线,表示是以该尺寸标注的实体中心线为基准。
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2023-08
​精密铸造件行业发展状况及前景预测
 一、精密铸造 精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。精密铸造件是用精密铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经等,所得到的具有一定形状、尺寸和性能的物件。   精密铸造包括:熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造。其中较为常用的是熔模铸造,也称失蜡铸造:选用适宜的熔模材料制(如石蜡)造熔模;在熔模上重复沾耐火涂料与撒耐火砂工序,硬化型壳及干燥;再将内部的熔模溶化掉,获得型腔;焙烧型壳以获得足够的强度,及烧掉残余的熔模材料;浇注所需要的金属材料;凝固冷却,脱壳后清砂,从而获得高精度的成品。根据产品需要或进行热处理与冷加工和表面处理。   二、中国精密铸造件发展前景预测 目前,中国已经形成了一批在技术和管理上逐步走上国际化经营轨道,熟悉国际市场的精铸业,他们带动了行业的快速发展。2012年各国铸件总产值/千美元中国占全球产量的28.4%中国这个巨大的市场给精铸业的发展提供了广阔的空间。   1、国内市场不断增大中国经济的高速发展使得国内的精铸市场日益扩大,如汽车产业的高速发展带动汽车用精铸产品产量与品牌的快速提升,房屋建筑业的发展使得建筑五金需求量激增,在华投资企业直接从本地区采购零件,原国际市场订单变为国内市场订单等。    2、出口逐年增长经过20余年的努力,部分企业已能批量生产有一定精度要求的机器零件和高质量的航空精铸件,在技术和性价比上已具备挑战商业件的能力,出口量逐年增加。随着全球经济一体化和全球采购的深入,出口还将继续高速增长。据对海关进出口数据中列为铸制品的商品统计,2012年中国各类铸件出口量为197.8万吨,较2011年中国各类铸件出口量205.6万吨略有下降;2012年中国铸件出口总金额为29.7亿美元,较2011年中国铸件出口总金额为28.1亿美元略有增长。   3、精铸件代替砂铸件、锻件的市场广阔精密铸造的优点之一是能生产各种合金和非常复杂、薄壁的铸件,铸件尺寸精度高,表面粗糙度低,并能实现少或无切削加工,这是砂铸和锻件无法比拟的。随着对零件要求的提高,将会有越来越多的砂铸件或锻件被精铸件取代。随着中国精密铸造件行业产业链的不断完善,技术水平的不断提高,下游需求领域对精密铸造件的需求不断增加,可见,未来几年,中国精密铸造件的产量将继续呈稳定增长态势。预计到2021年,中国精密铸造件产量将接近460万吨。2016-2021年中卤精密铸造产量预测我国经济的高速发展使得国内的精铸市场日益扩大,如汽车产业的高速发展带动汽车用精铸产品产量与品牌的快速提升,房屋建筑业的发展使得建筑五金需求量激增,在华投资企业直接从本地区采购零件,原国际市场订单变为国内市场订单等。下游需求领域对精密铸造件的需求只增不减。可见,未来几年,中国精密铸造件行业市场规模将继续呈稳定增长态势。预计到2021年,中国精密铸造件行业市场规模有望接近2850亿元。2016-2021年中国精密铸造件行业市场规模预测   三、熔模精铸业必须坚持可持续发展之路 欧美等先进国家由于铸造成本高和出于环保的要求,已经将污染大的砂铸逐渐转移到了发展中国家,精铸业虽然没有砂铸业对环境的污染大,但也存在废水废气的大量排放,因此,中国的精铸业必须在环保、产品结构、管理等方面下一番功夫,坚持可持续发展道路。    1、大力推进工艺装备的自动化、智能化和环保化,带动工艺的环保化目前,中国精铸工艺装备制造水平还有相当大的差距,包括制模、制壳、熔炼、精整及其他后工艺设备的自动化、智能化水平与国际水平差距明显,同时包括厂房设施在内,从设计到生产流程的环境保护的手段还难以消除危害源。这在很多不同类型的企业中普遍存在。主要包括大量粉尘、有毒有害气体以及废渣、废弃物的排放等。这方面,国家和行业已有了一些标准,目前最积极的办法有两种:一是在全行业建立统一的原辅材料、设备、设施、环保规范,作为精铸企业进入和产业结构调整的强制性行业法规,并延伸到产业链中去。二是政府出台强制性技术法规及鼓励政策,引导企业积极行动,加大环保化投入和更新改造。对没有通过环境管理体系认证的企业限期整改,取得认证资格,对通过认证的企业给予适当的财税政策扶持。   2、改善产品结构,提升产品品质是中国精铸企业的共同责任中国精铸行业入世后必须全面提升铸件品质、改善产品结构、增加合金种类。一是通过引进和研制合金纯净化设备、技术,提高冶金质量;二是通过应用凝固模拟软件等重视铸件工艺设计,提高一次成品率;三是严格制造过程控制,在制模、制壳材料和工艺设备上增大投入,并致力质量体系的有效运行;四是通过建立和充实铸件矫正、修饰设备及不易损坏铸件的清理设备,加强后处理工艺,使铸件更精密美观;五是完善铸件无损检测设备,提升品质保证能力。      3、精铸产品要做到“三化”,努力朝着“精、优、轻、重、绿”的方向发展“三化”:即精益化--以消耗最少资源制造增值的产品,甚至将产品做成艺术品;系列化--按市场布局,“有所为,有所不为”,对现有产品做系列划分,开发新的产品要系统论证,体现宽型谱和企业战略发展方向;模块化--对已有产品向横向延伸开来,以满足用户需求和价值,实现以产品为主向以工艺为主的转化,进一步提升产品的市场竞争力。“精”,就是精密、准确;“优”即无缺陷;“轻”是结构和材质的轻量化;“重”是重要件;“绿”即清洁生产,绿色铸造。这是精铸企业提升核心竞争力的重要衡量指标。      4、引入计算机信息管理,提高企业管理水平目前,一些企业除了技术上存在问题外,常引起拖延交货期、库存积压、材料消耗失控、效率低下等各方面问题,引入计算机管理和精益思想有助于企业更好的发挥人、财、物的效率,从而提高铸件质量、降低成本、最大限度满足顾客要求、并适应市场需求的变化。大力深化计算机在精铸生产中的应用,包括ERP、CRM、CAD、PDM、CAE等,逐步实现模拟设计、制造和网上交易及远程开发。中国精铸企业应加快信息化建设步伐。   5、努力开拓国际市场由于劳动力资源的紧缺和环保的变化,发达国家的铸造也正在向发展中国家转移,中国加入WTO后对精铸件的出口形势是较为有利的。从目前的情况看,外资企业的国外订单比国内订单多得多,而且是直接订单,说明国内很多企业对国际市场还十分生疏,对国外市场开发上缺乏人才,缺乏投入,不了解国际市场经营规则,一开始就没有实质性突破,也未做大。因此,在开拓国际市场上要做到“三个有必要”:一是,有必要利用好国际媒体宣传自己、了解别人;二是,有必要走出国门参加展览,发展更多直接客户;三是,有必要树立“精益、诚信”的观念和客户一起发展和扩大业务。在开拓国际市场中,中国的精铸行业首先要加强团结、互通信息、规范行为;二是要选好企业产品定位和发展定位,不要盲目跟风。行业协会应发挥积极的作用,要引导整个精铸产业链向着有序的方向发展,从总体上提升中国精铸业水平,实现可持续发展。
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2023-08
​消失模生产精密铸造件表面形成皱皮的几大原因
 使用消失模生产精密铸造,铸铁件的含碳量接近于饱和,气相和精密铸造之间碳的浓度梯度很小,气相中的游离碳不易迁移扩散到铸件表面。因此浇注铸铁件时很少产生表面增碳。 对铸铁件来说,表面皱皮是最常见缺陷。因为游离碳不容易渗入铸件表层,而是沉积在精密铸造和铸型的表面。这浇注时,ES型和金属液接触,分解成气态、液态和P模固态三种成分。 气相主要由CO、CO:2、H、甲烷和苯乙烯及其衍生物组成;液相主要由苯、甲苯、苯乙烯和玻璃态聚苯乙烯等液态烃基组成;固相主要由聚苯乙烯热解形成的光亮碳和焦状残留物组。 1)金属液面与铸型间的残留固相碳形成皱皮缺陷’固些高温碳局部堆积过多,引起铸件表面粗糙,这就是皱皮缺陷。相中的光亮碳与气相、液相形成熔胶黏着状,液相也会以一定速度分解形成二次气相和固相。液态中的二聚物、三聚物及再聚合物往往会出现一种粘稠的沥青状液体。这种液态分解物残留在涂层内侧,一部分被涂层吸收,一部分a波纹状皱皮)b)滴瘤状皱皮在铸件与涂层之间形成薄膜,这部分薄膜在还原(O)C气氛下形成细片状或皮屑状的结晶残碳,即形成了皱皮。其中部分聚集在铸件表面,并呈不规则的粗粒状,形成滴瘤状皱皮夹渣状皱皮即主要是在浇注过程中,金属液内卷入未及气化的聚苯乙烯固态产物,在精密铸造冷却凝固后这些烟黑状碳灰夹杂在铸件的表面形成不规则夹渣状皱皮缺陷。 2)金属液流的“”部位,残留液相由于表面张力)冷端e)冷隔状皱皮d)夹渣状皱皮收缩形成皱皮缺陷ESP在产生裂解产物或焦油状残渣的皱皮缺陷程中,软化收缩,使原来泡沫塑料中很薄的蜂窝状组织隔膜增厚好几千倍,破坏了泡沫状组织,形成很厚的硬膜。这种液态状或硬膜状的聚苯乙烯残渣呈玻璃态漂浮在金属液面上或粘附在铸型型壁上。于是,这些在边界J保持下:皱皮缺陷按外观可分为:波纹状皱皮、滴瘤状皱皮、冷隔状皱皮和夹渣状皱皮,一般波纹状皱皮深度较浅,而后三种较深。其深度轻者01.~lmm,严莺的达10mm左右…。 这类精密铸造缺陷表面常覆盖有轻质发亮的碳薄片,在缺陷的凹陷处充满有烟黑、碳,为表面碳缺陷。皱皮缺陷常出现在金属来的液态ESP,在铁水冷凝过程中来不及气化,因表面张力与铁水不同,引起收缩,在金属液冷却凝固后使它形成不液最后流到部位或液流的“冷端”部位。连续的波纹状皱皮缺陷和冷隔状皱皮。 3)脉动式的流动过程产生皱皮缺陷ES液态金属P和接触后迅速气化,产生大量的气体。在浇注初期。金属压头较大,液态金属充型顺利。但是随着精密铸造浇注进行。由于涂料和铸型透气性一定,气隙处的压力逐渐增大,这样,必然在某一时刻金属压头与气隙处压力达到平衡,此瞬间皱皮缺陷的产生机理皱皮的产生是一个复杂的过程,涉及模型的受热。
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2023-08
​熔模铸件:蜡模精密铸造技术的介绍
     熔模铸件现称熔模精密精密铸造,是一种少切削或无切削的精密铸造工艺,是精密铸造行业中的一项优异的工艺技术,其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的精密铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它精密铸造方法要高,甚至其它精密铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件,均可采用熔模精密精密铸造铸得。 熔模精密精密铸造是在古代蜡模精密铸造的基础上发展起来的。作为文明古国,中国是使用这一技术较早的国家之一,远在公元前数百年,我国古代劳动人民就创造了这种失蜡精密铸造技术,用来精密铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品,如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙,它们首尾相连,上下交错,形成中间镂空的多层云纹状图案,这些图案用普通精密铸造工艺很难制造出来,而用失蜡法精密铸造工艺,可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点,用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品,然后再附加浇注系统,涂料、脱蜡、浇注,就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘。 现代熔模精密铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。当时航空喷气发动机的发展,要求制造象叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂,尺寸精确以及表面光洁的耐热合金零件。由于耐热合金材料难于机械加工,零件形状复杂,以致不能或难于用其它方法制造,因此,需要寻找一种新的精密的成型工艺,于是借鉴古代流传下来的失蜡精密铸造,经过对材料和工艺的改进,现代熔模精密铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。所以,航空工业的发展推动了熔模精密铸造的应用,而熔模精密铸造的不断改进和完善,也为航空工业进一步提高性能创造了有利的条件。 我国是于上世纪五、六十年代开始将熔模精密铸造应用于工业生产。其后这种先进的精密铸造工艺得到巨大的发展,相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用,同时也用于工艺美术品的制造。 所谓熔模精密铸造工艺,简单说就是用易熔材料(例如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模型),在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,经过干燥和硬化形成一个整体型壳后,再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型,然后把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧(如采用高强度型壳时,可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧),铸型或型壳经焙烧后,于其中浇注熔融金属而得到铸件。 熔模铸件尺寸精度较高,一般可达CT4-6(砂型精密铸造为CT10~13,压铸为CT5~7),当然由于熔模精密铸造的工艺过程复杂,影响铸件尺寸精度的因素较多,例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等,所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高,但其一致性仍需提高(采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多)。 压制熔模时,采用型腔表面光洁度高的压型,因此,熔模的表面光洁度也比较高。此外,型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成,与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以,熔模铸件的表面光洁度比一般精密铸造件的高,一般可达Ra.1.6~3.2μm。 熔模精密铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度,所以可减少机械加工工作,只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可,甚至某些铸件只留打磨、抛光余量,不必机械加工即可使用。由此可见,采用熔模精密铸造方法可大量节省机床设备和加工工时,大幅度节约金属原材料。 熔模精密铸造方法的另一优点是,它可以精密铸造各种合金的复杂的铸件,特别可以精密铸造高温合金铸件。如喷气式发动机的叶片,其流线型外廓与冷却用内腔,用机械加工工艺几乎无法形成。用熔模精密铸造工艺生产不仅可以做到批量生产,保证了铸件的一致性,而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。
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2023-08
​精密铸造工艺流程知识总结
 精密铸造是铸造的方法之一。精密铸造是相对于传统的铸造工艺而言的一种特种铸造方法。它能获得相对准确地形状和较高的铸造精度。较普遍的做法是:首先根据产品要求设计制作(可留余量非常小或者不留余量)的模具,用浇铸的方法铸蜡,获得原始的蜡模;在蜡模上重复涂料与撒砂工序,硬化型壳及干燥;再将内部的蜡模溶化掉,是为脱蜡,获得型腔;焙烧型壳以获得足够的强度与透气性能;浇注所需要的金属材料;脱壳后清沙,从而获得高精度的成品。根据产品需要或进行热处理与冷加工。  一、什么是不锈钢的精密铸造 在生产不锈钢产品时,有些产品的形状怪异,无法用弯管等工艺进行生产时,为生产这类不规则形状(内部为空心或实心)的产品,采用的一种利用蜡模→做砂模→液态材料填充成型的工艺。 优点:可以根据不同的蜡模做出款式多变的产品。 缺点:成型坯料精度不高,表面粗糙度较大。   二、精铸工艺流程 1、根据不同形状的产品做模具。模具分上下凹模方式,通过车、刨、铣、蚀、电火花等综合工序完成。凹坑形状、尺寸跟产品半边一致。因为腊模主要用于工业蜡压型使用,因此选用熔点不高,硬度不高、要求较低、价格较便宜、重量较轻的铝合金材料做模具。 2、利用铝合金模具生产出大量的工业蜡实芯模型。在正常情况下一只工业蜡实芯模型只能对应出一只毛坯产品。 3、对蜡模周边余量进行精修,去毛刺后将多个单一蜡模粘在(又称组树)预先准备好的模头上,此模头也是用蜡模生产出的工业蜡实芯模型。(外形很像一棵树) 4、将已固定在模头上的多个蜡模涂上工业胶水后均匀喷上第一层细砂(一种耐火砂、耐高温,通常用的是硅沙)。此砂颗粒很小、很细,这样能确保最终毛坯表面尽量的光滑。 5、在设定的室温(或恒温)下让喷了第一层细砂的蜡模自然风干,但不能影响内部蜡模形状变化,自然风干的时间取决于产品本身内部的复杂程度,一般精铸件第一次的风干时间大约在5—8小时左右。 6、第一次砂喷完并自然风干后,在蜡模的表面继续上工业胶水(硅溶浆),并喷上第二层砂,第二层砂颗粒大小要比之前的第一层砂来的大、来的粗。喷完第二层砂后也是在设定的恒温下让蜡模自然风干。 7、第二次砂喷完并自然风干后,依次类推进行第三次喷砂,第四次喷砂,第五次喷砂等工序。要求:-根据产品表面要求,体积大小,自重等相应调节喷砂次数。一般情况下喷砂次数为3-7次。-每次喷砂的砂粒大小均不一样,通常后道工序的砂粒均较前道工序砂粒粗,风干的时间长短也不一样。一般一个完整的蜡模上砂的生产周期为3~4天左右。 8、将已完成喷砂工序的蜡模在烘烤工序前,再均匀涂上一层白色的工业乳胶(硅溶浆),以起到粘结和固化砂型,以及密封蜡模作用,为后道烘烤工序做准备。同时在烘烤工序后,还能提高砂型的脆性,便于敲碎砂层,取出毛坯。 9、烘烤工序将固定在模头上、并完成喷砂风干工序的蜡模放入金属密闭的专用烘箱里加热(常用是烧煤油的蒸气炉)。因工业腊熔点不高,温度大约在150゜左右,蜡模受热溶化形成腊水沿着浇口流出,这个过程即为脱腊。脱完蜡的蜡模只是一具空的砂壳。精密铸造的关键就是用这具空的砂壳。(一般这种腊可以反复使用多次,但这些腊必须重新过滤,否则不干净的腊会影响毛坯表面质量,例如:表面砂孔、麻点,同时还会影响精铸产品的收缩率)。 10、烘烤砂壳为使脱完蜡的砂壳更加坚固和稳固,在浇入不锈钢水之前,必须烘烤砂壳,通常在温度很高的(温度大约在1000゜左右)火炉里烘烤。 11、将已经高温溶解成液态的不锈钢水倒入脱完蜡的砂壳里,液态不锈钢水则充满之前蜡模成型的空间,直至完全注满,包括中间的模头部分。 12、因溶不锈钢的锅炉中会有不同成分的材质混入,工厂必须检测材质百分比。然后根据需要的比例进行调释,例如增加那些方面元素,达到所需效果。 13、液态不锈钢水冷却凝固后,借助于机械工具或人力将最外层的沙壳敲碎,露出固体状的不锈钢产品即为原先蜡模的形状,也就是最终所需要的毛坯。然后将逐个切割、分离再经粗磨就成为单一的毛坯件 14、检验毛坯:表面有砂眼、气孔的毛坯必须用氩弧补焊,严重的当废品清洗后重新回炉。 15、清洗毛坯:经检验合格的毛坯必须经过清洗工序。 16、进行其它工序加工,直至成品。
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​精密仪器千分尺的制作过程及使用
 千分尺是我们工作中最常用的测量工具之一。这篇文章介绍了千分尺的基本构造、使用方法,以及相关的保养保存方法。  首先我们了解一下最常见的游标千分尺。   ❖标准机械外径千分尺   各部位的名称以及主要部件的名称如下图所示:  ❖标准机械千分尺测量原理   心轴转一圈的距离p(p=0.5mm),被微分筒(刻度)分成50等分,从而得到1个刻度的读数为0.01mm。  ❖标准机械千分尺刻度的读法   当基线对正之后,我们可以通过基线的位置来确定尺寸最后一位。   ❖数显外径千分尺   基本构造如下图所示。      ❖数显外径千分尺测量原理   分辨率为0.001mm,心轴转一圈的距离0.5mm通过传感器(转子,定子)分割成500分,0.5mm÷500=0.001mm。     数显千分尺的测量原理   除以上两种常见的千分尺外,还有一种便是下面这种带计数器的外径千分尺。       千分尺的测力装置  千分尺的测力装置也是非常重要的组成部件之一,合理的使用可以提高千分尺的寿命,提高测量精度。    注:该图表来自三丰千分尺测力装置简介。      千分尺产品使用时的注意事项  既然介绍了千分尺的基本构造和读数方法,接下来最重要的就是千分尺产品使用时的注意事项和千分尺的维护和保养了。   1.仔细检查类型、测量范围、精度和其他规格,为您的用途选择合适的型号。 2.测量前,千分尺和工件放置在室温下足够长的时间,使其温度均衡。 3.读取微分筒刻线时直视基准线。如果从某个角度看刻度线,由于视觉误差将不会读取线的正确位置。    4.测量前调整起点(零),采用不起毛的纸去拭擦测砧和测微螺杆的测量面。    5.作为日常保养的一部分,擦去环境周围和测量面上的任何灰尘、碎屑和其他碎片。此外,用干布仔细拭擦任何污渍和指纹。 6.正确使用测力装置,以便在正确的测力下进行测量。 7.当将千分尺安装到千分尺的台架时,台架应该固定夹紧在千分尺边框的中心。但不要夹得太紧。  8.注意千分尺不要摔落或碰撞任何东西。不要过度用力旋转千分尺测微螺杆。如果感觉意外误操作导致千分尺可能已损坏,使用前需要进一步检查其精度。 9.经过存放很长时间后或有保护性油膜,用在抗腐蚀的油中浸泡过的布轻轻拭擦千分尺。 10.存放注意事项:存储时避免阳光直射。存储在通风性良好、低湿度的场所。存储在没有灰尘的场所。如果存放在箱子或其它容器中,箱子或容器不能放在地上。存放期间,测量面之间应该留有0.1mm到1mm的空隙。不要将千分尺在夹紧的状态下存放。     千分尺产品使用时的维护保养  首先:将沾在各个部位的污垢和指纹用干布仔细擦拭干净。如果长期保存和干燥无油时,用沾有防锈油的布擦上薄薄的一层油,虽然这样可能会给合金测量面留下油渍和斑点,但是如果长期不使用的时候,这样做会保证您的千分尺性能持久哦。  最后,在千分尺保管时,一定要注意以下几点。 1.保存时注意保存在无阳光直射,湿气少,通风良好,灰尘少的地方。 2.切记一定要放在收纳盒中保存,不要直接放置在地面上。 3.最重要的一点:两个测量面之间开启0.1-1mm左右保管,同时不要锁紧紧固装置,防止在保管过程中产生故障。  
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​提高精密设备安装基础知识与相关技巧
 常言说得好:"磨刀不误砍柴工"。工匠在做工前打磨好工具,操作起来就能得心应手,就能达到事半功倍的效果,设备安装时精准高要求的完成,对后续生产精度以及产品制造有很大的帮助;下面跟大家聊一聊一般自动化设备方面的设备安装的相关细项流程,让大家的品质制造更上一层楼; 设备安装的施工程序和要求 自动化精密自动化设备安装的一般程序:施工准备→设备开箱检查→基础测量放线→基础检查验收→垫铁设置→设备吊装就位→设备安装调整→设备固定→零部件清洗与装配→润滑与设备加油→设备试运转→工程验收(注意设备安装调整,先后顺序容易出错)。  二、自动化设备安装的一般要求   (一)施工准备   1.编制施工组织设计或专项施工方案及规划预览。   2.编制设备进场计划,操机人员、材料、机具等资源使用计划,有序组织进场。   3.现场设施应具备开工条件,电气位置确认,电力功率,气路确认,地面承重量等是否达标确认。   (二)设备开箱检查   机械设备开箱时,施工单位、建设单位(或其代表)、供货单位共同参加,按下列项目进行检查和记录:   (1)箱号、箱数以及包装情况;   (2)设备名称、规格和型号,重要零部件还需按合同清单标准进行检查验收;   (3)随机技术文件(如使用说明书、合格证明书和装箱清单等)及专用工具;   (4)有无缺损件,表面有无损坏和锈蚀;   (5)其他需要记录的事项。   (三)基础测量放线   1.设定基准线和基准点的原则   (1)安装检测使用方便;   (2)有利于保持而不被毁损;   (3)刻画清晰容易辨识。   2.基准线和基准点的设置要求   (1)机械设备就位前,按工艺布置图并依据测量控制网或相关建筑物轴线、边缘线、标高线,划定安装的基准线和基准点。   (2)对于与其他设备有机械联系的机械设备,应划定共同的安装基准线和基准点使产品上接下传水平顺畅。  (3)对于与其他设备有机械联系的机械设备,其定位基面、线或点与安装基准线的允许偏差为±2mm,与安装基准点的允许偏差为±1mm。 (4)设备安装调整流程:先按要求设备本身四角高平齐—》运动平台整体水平调校—》整机锁固再检查水平—》通电空运行再检查水平—》完成后CPK测试—》操作人员培训(编程操机/设备保养/常见故障分析等培训)—》试产跟线—》设备验收; 通常调整设备的水平度可以通过以下两种方法:1、水位校正法(常规):采用水平尺、两端开口的水平仪器等工具利用水位持平校准。2、直角垂线校正法(非常规):用软线吊锥,四角线坠统一基点,再使线垂直下垂,并将直角尺的一条直角边保持与垂线平行,另一直角边与校正目标的水平面保持平行,可校正目标是否水平。 (四)基础检查验收   1.设备备件清单,CPK报告是否符合厂家承诺。   2.设备基础位置、标高、几何尺寸检查验收。   3.设备基础外观质量检查验收。   4.固定地脚螺栓固定检查验收。   5.操作员对设备基础常见故障分析掌握度。(做到厂家离开后可自主处理简易的故障)   (1)基础上平面标高超差。   (2)运动结构注油,电气连接检查,设备本身配电机构,气路与传动结构有无松动等细节检查。  以上为实际设备安装作战中必备和考量的基础知识,(搬厂与设备场地移动同样适用)未来数字化智能制造工厂的要求会越来越高,对设备安装的手法与技巧也会有专业的细项要求,如有更精密的设备仪器需依照实际功能来进一步细化与完善,本文仅供参考,希望能给大家带来启示与帮助。
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