钢丝绳卷筒绳槽加工方法
背景技术:
目前,在工程机械领域,起重机械(如吊机、绞车)一般通过钢丝绳在卷筒上的卷入或放出实现重物的升降。起重机械的起升高度越高,钢丝绳在卷筒上卷绕的圈数越多,重物升降过程中越容易出现乱绳、卡绳等情况,轻则影响到钢丝绳的使用寿命,重则发生安全事故。
为了避免乱绳、卡绳等情况的发生,通常针对起重机械的起升高度对卷筒绳槽进行定制设计和加工。现有的卷筒绳槽的加工都是通过数控车床完成,而数控车床的成本很高。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种采用普通车床即可加工钢丝绳卷筒绳槽的装置,降低生产成本。
本实用新型提供的这种钢丝绳卷筒绳槽切削加工装置,主要包括支架、刻度盘架、机架、主轴、刀盘和电机,刀盘连接于主轴端部,主轴和电机均安装于机架上,主轴通过电机驱动旋转,机架可转动可限位的连接于刻度盘架上,机架通过转动不同角度加工各种直径的绳槽,刻度盘架的下端安装于支架的上端;支架的下端安装在卧式车床的中拖板上实现横向移动,卷筒装夹在卧式车床上旋转,中拖板横向进刀到指定深度,中拖板随大拖板做纵向移动使刀盘按设定圈数加工绳槽。
所述机架长度方向的两端对称连接有轴承座,所述主轴通过两个轴承座安装。
所述主轴的两端均设置有刀盘连接段,主轴的中部连接有传动轮。
所述电机安装于所述机架上主轴的上方,电机的输出轴上连接有传动轮,该传动轮和主轴上的传动轮之间通过传送带连接。
所述传动轮为带轮,所述传送带为同步带。
所述刻度盘架的上部为圆弧形的刻度盘、下端有水平底板,刻度盘的中心位置有圆孔,圆孔的正上方和正下方对称设置有弧形槽。
所述机架上对应所述刻度盘上圆孔位置处设置有沉头孔,对应弧形槽的中间位置处设置有圆孔。所述机架和刻度盘之间通过穿过机架上沉头孔和刻度盘中心位置处圆孔的支点螺栓连接,机架可绕支点螺栓转动,通过穿过所述刻度盘上弧形槽和所述机架上沉头孔正上方和正下方圆孔的紧固螺栓锁紧限位。
所述支架的上端有用于连接所述刻度盘架水平底板的顶板,下端有与顶板平行的底板。
所述支架的底板连接于滑板上,滑板连接于卧式车床的中拖板上,滑板上垂直中拖板的方向对应支架底板的两侧设置有导块,滑板上对应支架底板的另一对侧对称设置有凸台,凸台上连接有调整螺栓。
本装置安装于普通的卧式车床上,卷筒装夹在车床上。本装置的刀盘安装于主轴上,主轴和电机安装于机架上,主轴的转动通过电机实现。机架安装于刻度盘架上,机架既可相对于刻度盘架转动以使主轴调整角度,又可在主轴调整角度后与刻度盘架锁紧,使刀盘根据调整好的角度加工绳槽。刻度盘架安装于支架上,支架的下端安装在卧式车床的中拖板上实现横向移动,卷筒装夹在卧式车床上旋转,中拖板横向进刀到指定深度,中拖板随大拖板做纵向移动使刀盘按设定圈数加工绳槽。本装置安装于普通车床上使用,大大降低生产成本。而且本装置可一次将绳槽加工完成,而无需象数控床那样需多次往复才能完成加工。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的使用状态结构示意图。
图2为支架的主视放大示意图。
图3为图2的俯视示意图。
图4为刻度盘架的主视放大示意图。
图5为图4的左视示意图。
图6为机架、主轴、刀盘、电机装配件与刻度盘架的放大装配示意图。
图7为图6中的A-A示意图。
图8为支架装配于滑块上的俯视放大示意图。
具体实施方式
如图1所示,本实施例公开的这种钢丝绳卷筒绳槽切削加工装置,包括滑板1、导块2、支架3、刻度盘架4、机架5、主轴6、刀盘7、支点螺栓8、紧固螺栓9、电机10、带轮11、同步带12。
结合图1至图3可以看出,本实施例的支架3包括顶板31、底板32和筋板33,顶板和底板均为矩形板,上下平行布置,四块筋板连接形成十字架将顶板和底板连为一体。
结合图1、图4和图5可以看出,本实施例的刻度盘架4包括沿竖直方向布置的刻度板41和其下端沿水平方向的底板42。底板42为矩形板,刻度板41的上部为圆弧形的刻度盘。刻度盘的中心位置处有圆孔43,圆孔的正上方和正下方对称设置有弧形槽44。
结合图1、图6和图7可以看出,本实施例的机架5为L形架体,包括沿竖直方向布置的侧板51和连接于其顶端的水平板52。侧板51的长度方向两端对称连接有轴承座13,主轴6通过两轴承座安装,主轴的中部连接有带轮11,电机10固定于水平板52上,电机的输出轴端部连接有带轮11,两带轮之间连接有同步带12,通过同步带实现传动。
结合图1和图8可以看出,滑块1为矩形板,安装于卧式车床的中拖板ZTB上,导轨2有两块,沿滑板1的宽度方向平行布置。支架3的底板安装于滑板1上的两导块2之间。滑板1上的另一对侧通过凸台13对称连接有沿水平方向的调整螺栓14。
具体实施时,将卷筒装夹在卧式车床上,将本装置安装在卧式车床的中拖板ZTB上。本实施例图1所示为卷筒绳槽的旋向为左旋,所以为刀盘安装在主轴的左端。本实施例选用CW62160M车床。
具体加工步骤如下:
(1)将卷筒装夹在车床上;
(2)将装置通过滑板安装于车床的中拖板上;
(3)根据绳槽旋距大小和绳槽深浅调整主轴与水平面的夹角:将机架绕支点螺栓顺时针或者逆时针旋转所需角度,然后通过紧固螺栓将机架与刻度盘架锁紧;
(4)将刀盘安装于主轴的左端,通过压盖压紧;
(5)启动电机使刀盘旋转:电机输出轴的转动通过同步带和带轮传动,使刀盘随主轴旋转;
(6)启动卧式车床带动卷筒旋转,使中拖板进刀至槽深,车床选择与绳槽旋向一致的方向移动并合上丝杆旋距档,中拖板ZTB随大拖板DTB做纵向移动使刀盘按设定圈数加工绳槽;
(7)加工至设定圈数后,中拖板退刀,关闭车床和电机,装置退出。
其它实施例的卷筒绳槽为右旋时,将刀盘安装于主轴的右端,相应的车床选择右旋移动,其它操作参照本实施例。
加工途中刀盘刀具磨损或损坏的话需要更换,更换好后需要重新对刀。所以在滑块上垂直中拖板的方向设置了调整螺栓,需要对刀时,将支架与滑块之间的连接螺栓卸下,通过调整螺栓推动支架底板,使支架在两导块之间移动至合适位置,然后将支架底板与滑块之间的连接螺栓安装好。后续操作同上。
当然本装置还可适用于港机、塔机、电梯、卷扬机及其它类似场合的钢丝绳卷筒绳槽的加工。
数控车床是使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工,并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。[1]
数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能,按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上,然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。
中文名
数控车床
外文名
CNC lathe
特点
高性能,高精度,低噪音
领域
机械加工
适用
指挥机床加工零件机构简介
数控(英文名字:Numerical Control 简称:NC)技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制,因此数控也称为计算机数控(Computerized Numerical Control ),简称CNC,国外一般都称为CNC,很少再用NC这个概念了。 它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。
共4张
数控机床
数控技术也叫计算机数控技术(CNC,Computerized Numerical Control),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。
传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的数控加工。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。
数控车床又称为CNC车床,即计算机数字控制车床,是国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。
数控机床
数控车床自五十年代问世以来,由于在单件生产、小批量生产中,使用数控车床加工复杂形状的零件,不仅提高了劳动生产率和加工质量,而且缩短了生产准备周期和降低了对工人技术熟练程度的要求。因此它成了单件、小批量生产中实现技术革新和技术革命的一个重要的发展方向。世界各国也都在大力发展这种新技术。
我们知道,对于大批量生产的零件,使用自动化和半自动化的车床已能实现生产过程的自动化。但是,对于单件、小批量生产的零件,实现自动化一直是个难题。在过去相当长的一段时间内,总是无法圆满解决。尤其是在加工形状复杂的、加工精度要求高的零件,一直在自动化的道路上处于停顿状态。虽然有些应用仿形装置解决了一部分,但是实践证明,仿形车床还是不能彻底地解决这一问题。
数控车床(机床)的出现,为从根本上解决这一问题开辟了广阔的道路,所以成为机械加工中的一个重要发展方向。[2]
特点
数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。
数控机床与普通机床相比,数控机床有如下特点:
●加工精度高,具有稳定的加工质量;
●可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;
●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;
●对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。
选用原则
前期准备
确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量,拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备,合理选用数控车床的前提条件:满足典型零件的工艺要求。
典型零件的工艺要求主要是零件的结构尺寸、加工范围和精度要求。根据精度要求,即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度。 根据可靠性来选择,可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。数控机床的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时,长时间稳定运行而不出故障。即平均无故障时间长,即使出了故障,短时间内能恢复,重新投入使用。选择结构合理、制造精良,并已批量生产的机床。一般,用户越多,数控系统的可靠性越高。
机床附件及刀具
机床随机附件、备件及其供应能力、刀具,对已投产数控车床、车削中心来说是十分重要的。选择机床,需仔细考虑刀具和附件的配套性。
车削中心
控制系统
生产厂家一般选择同一厂商的产品,至少应选购同一厂商的控制系统,这给维修工作带来极大的便利。教学单位,由于需要学生见多识广,选用不同的系统,配备各种仿真软件是明智的选择。
性能价格比来选择
做到功能、精度不闲置、不浪费,不要选择和自己需要无关的功能。
机床的防护
需要时,机床可配备全封闭或半封闭的防护装置、自动排屑装置。
在选择数控车床、车削中心时,应综合考虑上述各项原则。
基本组成
数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。
数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。
平行双主轴数控车床
立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。
卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。
卧式数控车床按功能可进一步分为经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心。
经济型数控车床:采用步进电动机和单片机对普通车床的车削进给系统进行改造后形成的简易型数控车床。成本较低,自动化程度和功能都比较差,车削加工精度也不高,适用于要求不高的回转类零件的车削加工。
普通数控车床:根据车削加工要求在结构上进行专门设计,配备通用数控系统而形成的数控车床。数控系统功能强,自动化程度和加工精度也比较高,适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴,即x轴和z轴。
车削中心
车削加工中心:在普通数控车床的基础上,增加了C轴和动力头,更高级的机床还带有刀库,可控制X、Z和C三个坐标轴,联动控制轴可以是(X,Z)、(X,C)或(Z,C)。由于增加了C轴和铣削动力头,这种数控车床的加工功能大大增强,除可以进行一般车削外,还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。
液压卡盘和液压尾架
液压卡盘是数控车削加工时夹紧工件的重要附件,对一般回转类零件可采用普通液压卡盘;对零件被夹持部位不是圆柱形的零件,则需要采用专用卡盘;用棒料直接加工零件时需要采用弹簧卡盘。对轴向尺寸和径向尺寸的比值较大的零件,需要采用安装在液压尾架上的活顶尖对零件尾端进行支撑,才能保证对零件进行正确的加工。尾架有普通液压尾架和可编程液压尾架。
数控轴承车床
通用刀架
数控车床可以配备两种刀架:
①专用刀架:由车床生产厂商自己开发,所使用的刀柄也是专用的。这种刀架的优点是制造成本低,但缺乏通用性。
②通用刀架:根据一定的通用标准(如VDI,德国工程师协会)而生产的刀架,数控车床生产厂商可以根据数控车床的功能要求进行选择配置。
铣削动力头
数控车床刀架上安装铣削动力头后可以大大扩展数控车床的加工能力。如:利用铣削动力头进行轴向钻孔和铣削轴向槽。
数控车床的刀具
在数控车床或车削加工中心上车削零件时,应根据车床的刀架结构和可以安装刀具的数量,合理、科学地安排刀具在刀架上的位置,并注意避免刀具在静止和工作时,刀具与机床、刀具与工件以及刀具相互之间的干涉现象。
机床组成
主机,他是数控机床的主体,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。
数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。
编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用,数控技术无论在硬件和软件方面,都有飞速发展。
安装方法
起吊和运输
机床的起吊和就位,应使用制造厂提供的专用起吊工具,不允许采用其他方法进行。不需要专用起吊工具,应采用钢丝绳按照说明书规定部位起吊和就位。
基础及位置
机床应安装在牢固的基础上,位置应远离振源;避免阳光照射和热辐射;放置在干燥的地方,避免潮湿和气流的影响。机床附近若有振源,在基础四周必须设置防振沟。
机床的安装
机床放置于基础上,应在自由状态下找平,然后将地脚螺栓均匀地锁紧。对于普通机床,水平仪读数不超过0.04/1000mm,对于高精度的机床,水平仪不超过0.02/1000mm。在测量安装精度时,应在恒定温度下进行,测量工具需经一段定温时间后再使用。机床安装时应竭力避免使机床产生强迫变形的安装方法。机床安装时不应随便拆下机床的某些部件,部件的拆卸可能导致机床内应力的重新分配,从而影响机床精度。
通用刀架
试运转前的准备
机床几何精度检验合格后,需要对整机进行清理。用浸有清洗剂的棉布或绸布,不得用棉纱或纱布。清洗掉机床出厂时为保护导轨面和加工面而涂的防锈油或防锈漆。清洗机床外表面上的灰尘。在各滑动面及工作面涂以机床规定使滑油。
仔细检查机床各部位是否按要求加了油,冷却箱中是否加足冷却液。机床液压站、自动间润滑装置的油是否到油位批示器规定的部位。
检查电气控制箱中各开关及元器件是否正常,各插装集成电路板是否到位。
通电启动集中润滑装轩,使各润滑部位及润滑油路中充满润滑油。做好机床各部件动作前的一切准备。
调试与验收
数控车床的验收应按国家颁布实行的《数控卧式车床制造与验收技术要求》进行,在验收过程中,如发生争执,应以国家有关标准为依据,通过协商解决。
开箱验收
按随机装箱单和合同中特定附件清单对箱内物品逐一核对检查。并做检查记录。有如下内容:
包装箱是否完好,机床外观有无明显损坏,是锈蚀、脱漆;
有无技术资料,是否齐全;
附件品种、规格、数量;
备件品种、规格、数量;
工具品种、规格、数量;
刀具(刀片)品种、规格、数量;
安装附件;
电气元器件品种、规格、数量;
开机试验
机床安装调试完成后,即通知制造厂派人调试机床。试验主要有如下:
1、各种手动试验
a. 手动操作试验 试验手动操作的准确性。
b. 点动试验
c. 主轴变档试验
d. 超程试验
2、功能试验
a. 用按键、开关、人工操纵对机床进行功能试验。试验动作的灵活性、平稳性及功能的可靠性。
b. 任选一种主轴转速做主轴启动、正转、反转、停止的连续试验。操作不少于7次。
c. 主轴高、中、低转速变换试验。转速的指令值与显示值允差为±5%。
d. 任选一种进给量,在XZ轴全部行程上,连续做工作进给和快速进给试验。快速行程应大于1/2全行程。正反方和连续操作不少于7次。
e. 在X、Z轴的全部行程上,做低、中、高进给量变换试验。 转塔刀架进行各种转位夹紧试验。
数控车床恒线速的使用方法:
G96恒线速控制,G97取消恒线速控制G50控制最高转速代码格式:G96S__,(S0000~S9999,前导零可省略)代码功能:恒线速控制有效、给定切削线速度(米/分),取消恒转速控制。G96为模态G 代码,如果当前为G96 模态,可以不输入G96。
代码格式:G97S__;(S0000~S9999,前导零可省略)代码功能:取消恒线速控制、恒转速控制有效,给定主轴转速(转/分)。G97 为模态G代码,如果当前为G97 模态,可以不输入G97。
恒线速切削功能CSCS(Constant Surface Cutting Speed),本身是数控车床的一种功能,优点是表面切削的线速度恒定,加工不同直径的尺寸时指定不同的旋转速度,确保线速度恒定,从而保证一个较好的表面质量和高的表面粗糙度效果。
扩展资料:
数控车床的相关要求规定:
1、机床的起吊和就位,应使用制造厂提供的专用起吊工具,不允许采用其他方法进行。不需要专用起吊工具,应采用钢丝绳按照说明书规定部位起吊和就位。
2、机床应安装在牢固的基础上,位置应远离振源;避免阳光照射和热辐射;放置在干燥的地方,避免潮湿和气流的影响。机床附近若有振源,在基础四周必须设置防振沟。
3、机床几何精度检验合格后,需要对整机进行清理。用浸有清洗剂的棉布或绸布,不得用棉纱或纱布。清洗掉机床出厂时为保护导轨面和加工面而涂的防锈油或防锈漆。清洗机床外表面上的灰尘。在各滑动面及工作面涂以机床规定使滑油。
参考资料来源:百度百科-数控车床
数控车床进行车削加工时需要注意什么
数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似,但由于数控车床是一次装夹,连续自动加工完成所有车削工序,因而应注意一些方面。下面,我为大家分享数控车床进行车削加工时的注意事项,快来了解吧!
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。
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。
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。
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。
切削速度和进给量
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20%,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。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。
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。
加工路线与加工余量的联系
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。
1. 起吊和运输
机床的起吊和就位,应使用制造厂提供的专用起吊工具,不允许采用其他方法进行。不需要专用起吊工具,应采用钢丝绳按照说明书规定部位起吊和就位。
2.基础及位置
机床应安装在牢固的基础上,位置应远离振源;避免阳光照射和热辐射;放置在干燥的地方,避免潮湿和气流的影响。机床附近若有振源,在基础四周必须设置防振沟。
通用刀架
3.机床的安装
机床放置于基础上,应在自由状态下找平,然后将地脚螺栓均匀地锁紧。对于普通机床,水平仪读数不超过0.04/1000mm,对于高精度的机床,水平仪不超过0.02/1000mm。在测量安装精度时,应在恒定温度下进行,测量工具需经一段定温时间后再使用。机床安装时应竭力避免使机床产生强迫变形的安装方法。机床安装时不应随便拆下机床的某些部件,部件的拆卸可能导致机床内应力的重新分配,从而影响机床精度。
4. 试运转前的准备
机床几何精度检验合格后,需要对整机进行清理。用浸有清洗剂的棉布或绸布,不得用棉纱或纱布。清洗掉机床出厂时为保护导轨面和加工面而涂的防锈油或防锈漆。清洗机床外表面上的灰尘。在各滑动面及工作面涂以机床规定使滑油。
仔细检查机床各部位是否按要求加了油,冷却箱中是否加足冷却液。机床液压站、自动间润滑装置的油是否到油位批示器规定的部位。
检查电气控制箱中各开关及元器件是否正常,各插装集成电路板是否到位。
通电启动集中润滑装轩,使各润滑部位及润滑油路中充满润滑油。做好机床各部件动作前的一切准备。
数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。
数控机床与普通机床相比,数控机床有如下特点:
●加工精度高,具有稳定的加工质量;
●可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;
●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;
●对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。
EXCESS ERROR
当第n轴移动时位置偏差量大于设定值
注对每个轴的参数必须设定极限值。
可能是位置检测系统(编码器或者光栅尺包括电缆、驱动),有问题;也可能是机械上有问题,如:传动系统间隙,传动联接松动等。
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数控车床的选用与安装
数控车床、车削中心,是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥 了良好的经济效果。合理选用数控车床,应遵循如下原则:
1. 选用原则
1) 前期准备
确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量,拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备,合理选用数控车床的前提条件
满足典型零件的工艺要求
典型零件的工艺要求主要是零件的结构尺寸、加工范围和精度要求。根据精度要求,即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度。
根据可靠性来选择
可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。数控机床的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时,长时间稳定运行而不出故障。即平均无故障时间长,即使出了故障,短时间内能恢复,重新投入使用。选择结构合理、制造精良,并已批量生产的机床。一般,用户越多,数控系统的可靠性越高。
2) 机床附件及刀具选购
机床随机附件、备件及其供应能力、刀具,对已投产数控车床、车削中心来说是十分重要的。选择机床,需仔细考虑刀具和附件的配套性。
3) 注重控制系统的同一性
生产厂家一般选择同一厂商的产品,至少应选购同一厂商的控制系统,这给维修工作带来极大的便利。教学单位,由于需要学生见多识广,选用不同的系统,配备各种仿真软件是明智的选择。
4) 根据性能价格比来选择
做到功能、精度不闲置、不浪费,不要选择和自己需要无关的功能。
5) 机床的防护
需要时,机床可配备全封闭或半封闭的防护装置、自动排屑装置。
在选择数控车床、车削中心时,应综合考虑上述各项原则。
2. 安装方法
1) 起吊和运输
机床的起吊和就位,应使用制造厂提供的专用起吊工具,不允许采用其他方法进行。不需要专用起吊工具,应采用钢丝绳按照说明书规定部位起吊和就位。
2) 基础及位置
机床应安装在牢固的基础上,位置应远离振源;避免阳光照射和热辐射;放置在干燥的地方,避免潮湿和气流的影响。机床附近若有振源,在基础四周必须设置防振沟。
3) 机床的安装
机床放置于基础上,应在自由状态下找平,然后将地脚螺栓均匀地锁紧。对于普通机床,水平仪读数不超过0.04/1000mm,对于高精度的机床,水平仪超过0.02/1000mm。在测量安装精度时,应在恒定温度下进行,测量工具需经一段定温时间后再使用。机床安装时应竭力避免使机床产生强迫变形的安装方法。机床安装时不应随便拆下机床的某些部件,部件的拆卸可能导致机床内应力的重要新分配,从而影响机床精度。
3. 试运转前的准备
机床几何精度检验合格后,需要对整机进行清理。用浸有清洗剂的棉布或绸布,不得用棉纱或纱布。清洗掉机床出厂时为保护导轨面和加工面而涂的防锈油或防锈漆。清洗机床外表面上的灰尘。在各滑动面及工作面涂以机床规定使滑油。
仔细检查机床各部位是否按要求加了油,冷却箱中是否加足冷却液。机床液压站、自动间润滑装置的油是否到油位批示器规定的部位。
检查电气控制箱中各开关及元器件是否正常,各插装集成电路板是否到位。
通电启动集中润滑装轩,使各润滑部位及润滑油路中充满润滑油。做好机床各部件动作前的一切准备。
数控车床调试与验收
数控车床的验收应按国家颁布实行的《数控卧式车床制造与验收技术要求》进行,在验收过程中,如发生争执,应以国家有关标准为依据,通过协商解决。
1. 开箱验收
按随机装箱单和合同中特定附件清单对箱内物品逐一核对检查。并做检查记录。有如下内容:
包装箱是否完好,机床外观有无明显损坏,是锈蚀、脱漆;
有无技术资料,是否齐全;
附件品种、规格、数量;
备件品种、规格、数量;
工具品种、规格、数量;
刀具〈刀片〉品种、规格、数量;
安装附件;
电气元器件品种、规格、数量;
2. 开机试验
机床安装调试完成后,即通知制造厂派人调试机床。试验主要有如下:
1) 各种手动试验
a. 手动操作试验 试验手动操作的准确性。
b. 点动试验
c. 主轴变档试验
d. 超程试验
2) 功能试验
a. 用按键、开关、人工操纵对机床进行功能试验。试验动作的灵活性、平稳性及功能的可靠性。
b. 任选一种主轴转速做主轴启动、正转、反转、停止的连续试验。操作不少于7次。
c. 主轴高、中、低转速变换试验。转速的指令值与显示值允差为±5%。
d. 任选一种进给量,在XZ轴全部行程上,连续做工作进给和快速进给试验。快速行程应大于1/2全行程。正反方和连续操作不少于7次。
e. 在X、Z轴的全部行程上,做低、中、高进给量变换试验。
转塔刀架进行各种转位夹紧试验。
f. 液压、润滑、冷却系统做密封、润滑、冷却性试验,做到不渗漏。
g. 卡盘做夹紧、松开、灵活性及可靠性试验。
h. 主轴做正转、反转、停止及变换主轴转速试验。
i. 转塔刀架进行正反方向转位试验。
j. 进给机构做低中高进给量为快速进给变换试验。
k. 试验进给坐标超程、手动数据输入、位置显示,回基准点,程序序号批示和检索、程序暂停、程序删除、址线插补、直线切削徨、锥度切削循环、螺纹切削循环、圆弧切削循环、刀具位置补偿、螺距补偿、间隙补偿等功能的可靠性、动作灵活性等。
3) 空动转试验
a. 主动动机构运转试验,在最高转速段不得少于1小时,主轴轴承的温度值不超过70℃ ,温升值不超过40℃;
b. 连续空运转试验,其运动时间不少于8小时,每个循环时间不大于15分钟。每个循环终了停车,并模拟松卡工件动作,停车不超过一分钟,再继续运转。
4) 负荷试验
用户准备好典型零件的图纸和毛坯,在制造厂调试人员指导下编程和输入程序,选择切削刀具和切削用量。负荷试验可按如下三步进行,粗车、重切削、精车。每一步又分单一切削和循环程序切削。每一次切削完成后检验零件已加工部位实际尺寸并与指令值进行比较,检验机床在负荷条件下的运行精度、即机床的综合加工精度,转塔刀架的转位精度。
3. 验收
机床开箱验收,功能试验,空运转试验、负荷试验完成后,加工出合格产品,即可办理验收移交手续。如有问题,制造厂应负责解决。
数控车床的使用条件
数控车床的正常使用必须满足如下条件,机床所处位置的电源电压波动小,环境温度低于30摄示度,相对温度小于80%。
1. 机床位置环境要求
机床的位置应远离振源、应避免阳光直接照射和热辐射的影响,避免潮湿和气流的影响。如机床附近有振源,则机床四周应设置防振沟。否则将直接影响机床的加工精度及稳定性,将使电子元件接触不良,发生故障,影响机床的可靠性。
2. 电源要求
一般数控车床安装在机加工车间,不仅环境温度变化大,使用条件差,而且各种机电设备多,致使电网波动大。因此,安装数控车床的位置,需要电源电压有严格控制。电源电压波动必须在允许范围内,并且保持相对稳定。否则会影响数控系统的正常工作。
3. 温度条件
数控车床的环境温度低于30摄示度,相对温度小于80%。一般来说,数控电控箱内部设有排风扇或冷风机,以保持电子元件,特别是中央处理器工作温度恒定或温度差变化很小。过高的温度和湿度将导致控制系统元件寿命降低,并导致故障增多。温度和湿度的增高,灰尘增多会在集成电路板产生粘结,并导致短路。
4. 按说明书的规定使用机床
用户在使用机床时,不允许随意改变控制系统内制造厂设定的参数。这些参数的设定直接关系到机床各部件动态特征。只有间隙补偿参数数值可根据实际情况予以调整。
用户不能随意更换机床附件,如使用超出说明书规定的液压卡盘。制造厂在设置附件时,充分考虑各项环节参数的匹配。盲目更换造成各项环节参数的不匹配,甚至造成估计不到的事故。
使用液压卡盘、液压刀架、液压尾座、液压油缸的压力,都应在许用应力范围内,不允许任意提高。
数控车削的工艺与工装
数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似,但由于数控车床是一次装夹,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20%,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,如图1。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
数控车床在车削加工时必须关上防护门。
数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工,并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。
数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能。
按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上,然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。
数控技术也叫计算机数控技术(CNC,Computerized Numerical Control),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。