机械加工工艺文件在数控实习教学中的应用论文(精选16篇)由网友“好的马上没问题”投稿提供,下面是小编为大家整理后的机械加工工艺文件在数控实习教学中的应用论文,仅供参考,大家一起来看看吧。
篇1:机械加工工艺文件在数控实习教学中的应用论文
机械加工工艺文件在数控实习教学中的应用论文
数控制实习教学是教学中重要的一个部分,有利于学生适应现代先进技术的快速发展,符合现代企业对技能型人才的需求。同时,在数控实习教学中加强学生对机械加工工艺文件的学习,有助于培养学生良好的职业道德,提高专业素养及技能。本文研究机械加工工艺文件在数控实习教学中的应用,具有重要的意义。
一、数控实习教学中存在的问题
(一)教学偏重理论知识教学,忽视实践
数控实习教学的主要目的就是让学生全面掌握相关的理论知识,并能初步认识及了解数控编程及数控操作。比如数控机床工作原理、指令操作、数控编程技术等。然而运用此种教学方法会存在一些问题,比如大多学生在学习结束之后,发现只掌握了一些基本理论知识以及较为简单的操作技能,但他们大多不能独立完成数控工件的加工作业。对此学校应对这一问题重视起来,加强机械加工工艺文件的学习,并将其理论知识和专业实践教学充分且紧密联系起来。
(二)学生对加工工艺学习不重视
很多学校在实际的数控实习教学中,注重通过仿真软件对基本指令的练习,在实际操作方面,也只是学习了一些较为简单的编程加工,从而使学生在面对实际操作时对机械加工工艺相关知识有着极大的盲目性,并不是很清楚应先加工哪端等。
二、加强机械加工工艺文件在数控实习教学中的应用策略
(一)加强机械加工工艺文件的学习
在实际数控实习教学中应加强机械加工工艺文件的学习,帮助学生更加深入了解并掌握理论知识及实践的衔接点,提高学生的学习兴趣,并提高其认知能力以及综合操作能力,满足现代社会及企业对人才的`需要。对此应从以下几个方面进行分析。
1.在数控实习教学中加强对机械加工工艺文件实际的认识与了解。在机械加工中对工艺设备、加工流程、工件质检、切割所用的原料、切割时间及操作方法等进行技术指导,其实机械加工工艺就是工件加工过程及操作方法。
2.合理安排数控实习教学中加工工序及工艺参数的学习。在实际教学中,由于教学设备的缺乏、学生自主学习时间较少以及实习不到位等原因,教师很难开展实习教学。面对这一情况,学校应加强机械加工工艺文件的学习,教师合理安排加工工序以及工艺参数的学习,对加工工序进行深入教学,比如工艺装备、切割用量、加工内容以及刀具运动轨迹等。同时,对学生加强工艺参数相关的学习,这也是机械加工中重要的教学内容。工件是否合格有效完成的一个重要前提就是机械加工工艺参数,根据相关的实践了解到,机械加工工艺参数对加工质量及效率具有重要的影响,学生如果能掌握好这些知识,那就能提高学生的数控技能,从而大大提高生产效率。
(二)加大教学设备的投入
学校具备足够的教学设备是数控专业学生能否提升专业实践技能以及素养的一个重要基础。因此,首先,学校应加大相关教学设备的投入,并完善学校的硬件设施,以便教师将学习和实践有机融合在一起,更好实现“理论和实践”有机结合的教学理念。其次,应根据学生的专业特点以及学校的实际特色,制定相应的学习制度或规范,以便对学生进行严格监督,及时掌握学生的学习情况,为其创设良好的环境,提升他们的专业知识及技能。最后,教师在实际教学中还应注重培养学生的学习态度以及学习兴趣。比如,积极组织开展各种课外活动、机械加工相关的竞赛、专业技能大赛等,并在实际教学中将机械加工工艺文件的学习与学生的日常学习和生活有机结合起来,提高学生的学习兴趣,提升其实践技能。
(三)加强对安全隐患的指导
在实际实践教学过程中,由于实习场地情况不同、分布分散且广等原因,使安全隐患无处不在。因此,必须严格按照实习安全操作规范,遵循“安全第一”的安全生产方针,保证学生自身的人身安全以及设备完善,其主要内容包括设备使用说明及维护问题、安全操作规则、安全应急预案等。学生的安全问题是中职数控实习教学中的重中之重。在实习教学中学生如果出现安全问题,不仅会对学生,还会对学校、家庭造成巨大的且严重的影响。因此,学校和教师必须加强监督学生的不安全行为,教育学生执行安全操作规程,提升安全保障。通过对机械加工工艺文件的学习,熟练掌握加工操作的每个流程,避免出现失误,降低安全事故发生率,消除安全隐患。同时,机械技工工艺文件中工艺参数的选择以及工件的装夹等是数控实习安全的重要保证,加强对这些方面的教学,能有效保障学生的安全。
综上所述,随着经济的高速發展以及科学技术的不断创新,对数控专业应用型人才的要求也越来越高,因此,职业学校必须实行教学改革,加强机械加工工艺文件在数控实习教学中的应用,将其理论知识和实践有机结合起来,提高学生的专业知识、专业技能以及专业素养,培养出更多高科技、高素质、高技能人才。
参考文献:
高扬.机械加工工艺文件在数控实习教学中的应用分析[J]. 产业与科技论坛,,15(5):158-159.
篇2:机械加工中数控加工技术的应用论文
机械加工中数控加工技术的应用论文
一、数控加工在机械制造业中的地位和作用
随着经济社会和科学技术的不断发展,机械制造技术发生了深刻的变化,机械产品的结构越来越合理,其性能、精度和效率日趋提高,更新换代频繁,生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。因此,对机械产品的加工提出了高精度、高柔性与高自动化的要求。相应的对机械加工的设备提出了高性能、高精度、高智能和高自动化的要求。在机械产品加工中,大批大量的产品的零件生产时,为了解决高产、优质的问题,多采用专用的工艺装备、专用自动化机床或专用的自动生产线和自动车间进行生产。但是应用这些专用生产设备进行生产,生产准备周期长,产品改型费时费力,因而使产品的开发周期增长、费用增高。而单件和小批量产品占到机械加工产品的70﹪~80﹪,由于这类产品的生产批量小、品种多,通常加工这类产品采用通用机床加工,当产品改变时,机床与工艺装备都需作相应的改变和调整,而且通用机床自动化程度不高,难于提高生产效率和保证产品质量。尤其是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件,只能借助靠模和仿形机床,或者借助划线和样板用手工操作的方法来加工,加工精度和生产效率受到很大的限制。特别对空间的复杂曲线曲面,在普通机床上根本无法完成加工。为了解决单件、小批量生产,特别是复杂型面零件的自动化加工,随着计算机的发展数控加工应运而生。数控加工是机械制造中的先进加工技术。它的广泛应用为机械制造行业和国民经济产生了巨大的经济效益和社会效益。
二、数控加工的特点及发展方向
1.适应性强,自动化程度高。在数控机床上改变加工零件时,只需重新编制程序,输入新的程序后就能实现对新的零件的加工,而不需改变机械部分和控制部分的硬件,操作者除了操作面板、装卸零件外生产过程是自动完成的。
2.加工精度高,质量稳定。数控机床工作台的移动当量普遍达到了0.01~0.0001mm,而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿,高档数控机床采用光栅尺进行工作台移动的闭环控制。数控机床的加工精度由过去的±0.01mm提高到±0.005mm甚至更高。定位精度也非常高。此外,数控机床的传动系统与机床结构都具有很高的刚度和热稳定性。通过补偿技术,数控机床可获得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生产的一致性,产品合格率高,加工质量稳定。数控机床的工作过程一般情况下不需要人工干预,这就消除了操作者人为产生的误差。
3.生产效率高。数控机床主轴的转速高;数控机床结构刚性也非常好,可以实现强力切削;数控机床的移动部件空行程运动速度快,工件装夹时间短,刀具可自动更换,辅助时间短,这都可以提高了数控机床的加工效率。
4.能够实现复杂的运动。由于数控机床可实现多轴联动,所以数控机床则可实现几乎是任意轨迹的运动和加工任何形状的空间曲面,适应于复杂异形零件的加工。
5.易于建立计算机通信网络,有利于生产管理的现代化。由于数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,特别是在数控机床上使用计算机控制,为计算机辅助设计、制造以及管理一体化奠定了基础。
6.数控加工的发展方向。随着科学技术的发展,机械产品的形状和结构不断改进,对零件加工质量的要求也越来越高。尤其是随着FMS和CIMS的兴起和不断成熟,对机床数控系统提出了更高的要求,现代数控加工正在向高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、高一体化、网络化和智能化等方向发展。
三、数控加工技术在机械加工中的`应用
1.数控加工技术广泛应用于高精度、形状复杂的难加工零件。机械制造行业是最早应用数控技术的行业,它担负着为国民经济各行业提供先进装备的重任。为了提高加工质量和加工效率数控加工技术广泛应用于汽车制造行业。如汽车发动机、变速箱、曲轴柔性加工生产线上采用的数控机床和高速加工中心,以及焊接、装配、喷漆机器人、板件激光焊接机和激光切割机等。同时,数控加工技术还广泛应用于航空、船舶、发电行业的螺旋桨、发动机、发电机和水轮机叶片等零件加工用的高速五坐标加工中心、重型车铣复合加工中心等。
2.数控加工技术在机械加工中的其它应用。由于数控机床刚性好,制造和对刀精度高,能方便和精确地进行补偿,所以能加工尺寸精度要求高的零件;由于数控机床具有直线和圆弧插补功能,可以加工轮廓形状复杂的零件;在数控车床上可以加工特殊螺纹零件;在数控铣床上可以加工变斜角类零件和空间曲面类零件;在加工中心上可以加工整体叶轮类、模具类等复杂曲面的异形零件还可以实现在金属表面刻字、刻线和可图案等特殊加工。
四、结束语
数控加工技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础;数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。数控加工技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,而且随着数控加工技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术的应用前景将更加广阔。
参考文献:
[1]中国科学技术协会主编.-仪器科学与技术科学发展报告[M].中国科学技术出版社,2009.
篇3:机械加工技术中数控加工的应用论文
1.1机械加工中数控加工特征
机械加工当中对数控加工技术的应用,是机械加工现代化发展的体现,数控加工技术的应用在当前比较广泛,这是在传统机械加工技术的基础上进一步发展而来的。在对数字控制技术的应用下,对机械加工的质量水平得到了提高,数控技术应用对工艺参数能进行改变,从而在制造新的产品的时候就提供了很大的方便[1]。在数控加工技术的应用下,能将普通机床难以完成的加工要求高效的完成。数控加工技术在对模块化的标准工具应用下,就能节约时间,并实现标准化的生产等。
1.2应用重要性
数控加工技术的应用对机床的控制能力可有效提高,数控加工技术在近些年得到了广泛应用,尤其是在机械加工当中是主要的应用行业,在数控加工技术的应用下,提高了机床的控制力,对机械加工的整体效率得到了显著提高。数控加工技术的应用对机床设备的功能发挥起到了促进作用,使得机床设备的操作比较简单化,在数控器上编制好程序之后,按照程序进行自动化的操作,对机械加工的质量提高起到了保障作用,也对机床设备操作人员的工作效率有了提高。
篇4:机械加工技术中数控加工的应用论文
2.1机械加工加工技术中数控加工应用
机械加工中数控加工技术在多个环节得到了应用,如在机床设备的加工当中应用,起到了积极作用。数控加工技术在机床设备加工当中应用,对加工的精度得到了保障,使得操作向着规范化的方向迈进,也提高了机械加工的速度[2]。在数控加工技术的.应用下,对机床的刀具以及工作的位置进行预先设置,正确的排列主轴以及冷却泵和变速等操作的顺序,将这些相关的数据信息输入到数控加工控制系统当中,在计算机技术的支持下,就能对机床设备的工作进行指挥。机床所需要的零部件也能按照程序完整的进行加工,大大提高零部件的加工质量和效率。机械加工中数控加工技术在实际生产当中的应用中,机械化操作也愈来愈普遍化,传统依靠人工操作的方法已经很难满足当前的生产要求。在数控加工技术的应用下,对工程生产的技术支持力度得到了显著加强。数控加工技术作为依托的情况下,对机械生产操作的环境进行优化,有效保证机械加工的安全生产。在编制好相应的加工程序后,数控系统的科学化控制下,就能按照相应的程序进行自动化的作业。数控加工技术在汽车加工领域当中的应用,也能起到积极促进作用,对汽车的零部件加工的质量水平提高就发挥着积极作用。汽车的零部件加工中,零部件加工复杂程度较大,加工难度比较高,传统的机械加工方式已经很难满足加工精度的需求。而在数控加工技术的应用下,能对零部件的高速加工的作用充分发挥,以及在加工当中的质量也能有效保证。这样就满足了实际零件加工的实际需要。在汽车零部件的更新换代下,零部件的加工难度也有了进一步的提升,这就对数控加工技术的应用需求进一步扩大,数控加工技术的升级也显得比较重要,只有在数控加工技术的支持下,才能真正有助于满足汽车零部件加工的要求。除此之外,数控加工技术在零件的质量检测当中应用也比较重要。数控技术对零部件能进行全面性的检测,并且检测的过程也是自动化的,这就对检测的效率得到了有效提高,对检测的质量也得到了有效提高。
2.2机械加工技术中数控加工发展前景
随着科学技术的进一步升级,机械加工技术当中的数控加工技术应用要求也会进一步的提高。我国在对数控加工技术的应用已经有了很长一段时间,在数控加工技术的应用发展中也积累了丰富的经验。尤其是在面对当前的经济发展形势下,注重数控加工技术水平的提高,才能保障机械加工领域的良好发展,对机械制造产业的发展才能起到积极促进作用。数控加工技术在未来会向着智能化以及网络化的方向发展,对数控加工技术的有效性会加强,在网络技术的支持下,对提高机械加工的整体效率也打下了坚实基础。在未来的发展中,机械加工中数控加工技术的应用就更为重要,要注重从多方面对生产力水平提高,将数控技术的应用作用充分发挥,为我国的经济发展提供基础支持。
3结束语
总而言之,数控加工技术对机械加工产业的进一步发展有着积极促进作用,只有从多方面充分重视,注重数控加工技术的科学化应用,才能有助于机械加工的整体水平提高。通过此次对数控加工技术的应用研究,从理论上进行促进机械加工的发展。
参考文献:
[1]李士东.高职机械数控加工课堂教学策略研究[J].成才之路,(17).
[2]李河水,袁建新.机械数控加工仿真软件的教学应用[J].南方农机,(1):36-37.
篇5:数控加工实习教学论文
数控加工实习教学论文
数控加工实习教学论文【1】
技工学校是为国家现代化建设培养具有良好的职业道德、一定的科学文化知识和现代生产技能的技术工人的职业教育机构。
因此,学校在搞好相关专业理论知识教学的同时,更要注重对学生进行操作技能的训练,以增强他们的动手能力,缩短学校与企业、学生与职工之间的距离,这是技工教育的一个鲜明特征。
一体化教学,则是保证技工教育鲜明特征的重要手段。
数控加工实习课是技工学校教育的重要组成部分,处于相当重要的位置。
组织好数控加工实习课的一体化教学,至关重要。
一、明确数控专业的培养目标,高度重视职业技能鉴定
技工学校数控专业招收的学生大部分是初中毕业生,入学前文化基础知识普遍较差,能力参差不齐。
因此,作为一线数控专业教师,必须明确,技工学校数控专业培养目标应是熟练掌握数控机床操作、编程及维护技术的生产一线的技术工人,遵循这个原则,合理地制定教学内容、教学计划,组织教学。
职业技能鉴定是对操作者所具备的理论知识与技能水平的一个全面鉴别认证的过程。
近年来,数控专业的职业资格证书已成为求职者就职的资格凭证和用人单位用工的首选。
因此,学校要按照职业资格证书的标准要求学生,严把教学与实践质量关,培养合格的技能人才。
二、注重教学方法的创新,突出重点和难点内容
数控机床的操作人员,不仅要掌握数控编程、数控机床操作技能及其维护保养,还需要掌握普通机床的基础知识和基本操作技能。
以数控车床的教学为例,由于学生在普通车床实习过,教师在讲解数控车床的编程和加工特点时,可以和普通车床进行比较,分析它们的异同点,使学生更容易理解,记忆更加深刻,同时也可以提高他们的学习积极性。
在数控机床的基本操作中,教师要突出讲解对刀的操作,特别要给学生讲解清楚对刀原理的内容。
在实际的教学中,教师要多设几个课题,对同一个工件的对刀,提出不同的方案,让学生进行比较、讨论,在教学中会取得很好的效果。
三、利用数控仿真辅助软件教学,提高效率
学校要把学生培养成为生产一线的熟练工人,大量的实训操作是必不可少的,但是学校不可能为每一个学生安排一台机床,让他们用来练习。
特别是在实训的初期,学生刚开始操作技术不熟练,经常出现各种错误,很有可能导致事故。
为此,教师采用仿真软件教学就能很好地解决这个问题,实训初期的熟悉机床、程序编制都可以用仿真软件来完成,而机床就可以为学生用来进行操作训练,使有限的机床,满足学生的实训需要,大大提高学生的实训水平。
四、制定适宜的学习评价体系
学校制度对学生的学习评价体系要“以学生为本”“以能力为本”,要体现多样化,注重过程与结果。
学生的数控加工实习,通常都是以小组为单位进行的,因此,合作学习就成了其中必不可少的主要形式。
而学校对学生合作学习的评价体系,也应运而生。
第一,合作学习中的评价目标,要面向全体、全员参与,增加学生间的交往,促进学生学会学习、学会思考、学会合作,由此设计对数控加工学习评价的五条等级目标:对数控加工有强烈的学习兴趣、学习态度端正、养成良好的学习习惯、思维具有创造性、有强烈的合作意识。
根据班级学生实际情况在五条优秀等级中又制定了相应的良好等级。
合理的评价可以调动学生的学习积极性,增强他们的自信心,反之,也可以挫伤他们的自信心,产生对立情绪,甚至对学习丧失兴趣。
合理的评价体系公正、客观地评价学生,掌握标准,才能起到对学生的促进作用,达到预期的效果。
目标制定的出发点要体现出对学生的关怀和希望。
第二,评价可分层次进行。
小组对每个同学的表现进行评价,主要从参与是否积极、合作是否友好、工作是否认真负责等方面进行,目的是让每个学生了解自己在小组活动中的表现。
方法一,学生自我评价,个人有什么收获、经验或教训,都可以在小组或班上进行自我评价;方法二,小组成员相互评价,个人从组员相互的评价中发现自己的长处或不足,用以调整自己的学习策略。
实践证明,学校数控加工实习课程教学,只有将目前“粗放型”一体化教学进行完善、细化,并运用到教学中,构建以学生为中心的一体化教学模式,激励学生的学习兴趣,才能更好地培养操作技能水平高、专业理论基础扎实、政治思想觉悟高、富有社会适应能力与竞争能力的综合型人才。
数控教学中的数控加工仿真系统【2】
摘 要:为了了解数控教学中的数控加工仿真系统,本文以数控加工仿真系统软件为研究载体,阐述了数控加工仿真系统软件在数控教学中的应用效果、应用方法及其应用上存在的问题,提出了相应的解决措施,充分体现了数控教学新的教学模式。
关键词:数控加工仿真系统;应用研究;数控教学
由于数控机床本身属于近几年来的高科技产品,种类繁多、价格昂贵,若是学生在操作训练时完全依靠数控机床进行实际训练的话,那必将会给数控教育院校带来很大的经济压力,由于其成本高、投入大、消耗多的特点,使得普通的职业院校根本无法承担起这种巨大经济消耗与投入。
因此,寻找一种可以代替数控机床的新型数控加工技术的教学模式就显得尤为重要。
通过不断地努力专研,数控加工仿真系统作为一种新的教学器材应运而生,它以投入少、见效快,并能使学生适应性的增强得到培养而备受各大企事业和教育机构所青睐。
一、数控加工仿真系统的优点
数控加工仿真系统是把机床厂家经过实际加工制造经验和院校教学模式结合为一体而开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件。
它的优点在于:
1.整套系统可以完全模拟真实机床的屏幕显示和控制面板,能够达到轻松操作和教学的目的。
2.在虚拟环境下,对NC代码的切削状态进行检验,操作很安全,不像实际机床,易出事故。
3.学生可以看到整个三维加工仿真的真实过程,认真检查加工后的工件,还能让学生更迅速的掌握CNC机床的整个操作过程。
4.通过对虚拟机床的操作来代替真实机床培训,不仅大大地降低了经济成本,同时还能让学生获得更好的培训效果。
二、数控加工仿真系统在数控教学中的应用
1.灵活应用教学方法,让学生成为课堂学习的主体。
篇6:虚拟仿真技术在数控加工中的应用论文
虚拟仿真技术在数控加工中的应用论文
1虚拟仿真数控机床的建模
依据企业现有的三坐标数控镗铣床用CATIA软件进行机床部件的三维实体造型建模,如主轴、床身、导轨、刀库等;接着以STL格式输入到VERI-CUT软件系统中进行组装,组装时应把握其装配约束关系(即几何约束关系、运动约束关系和排斥约束关系)设定机床坐标系、部件坐标系和它们之间的关系,然后根据机床的拓扑关系进行装配。虚拟仿真数控机床建模完成后,要设置各运动部件的运动参数,如工作行程范围、刀具补偿等,其中主轴中心到主轴端面的距离和主轴线的偏移距离参数较为重要,应正确设置,以免影响仿真结果的正确性。
2虚拟仿真数控镗铣床应用研究
通过虚拟仿真数控机床的建立,除对机床的运动进行论证和虚拟设计好所应用的机床夹具外,主要是对数控加工过程进行仿真论证,以解决刀具运动轨迹错误、刀具干扰选择错误等问题,同时,利用虚拟仿真技术可以进行加工过程的优化,以充分利用机床和提高生产率。
2.1验证数控加工过程的错误
进行仿真验证时,通过系统应用等软件将零件的加工信息转换为STL格式输入到仿真加工系统生成数控加工程序,最后进行仿真加工,验证程序轨迹是否存在错误。在实际工作中,由于输入数据有误造成仿真加工时零件形状错误与输入图形信息不符,如刀具未进行补偿、未抬刀、啃刀等,此时可返回原图形信息输入模拟数据,进行检验校正干涉碰撞错误,这是数控加工经常产生的错误之一。验证时观察刀具对非加工部件,如对工作台、夹具等的干涉、碰撞及对工件非加工表面的碰撞,也可对经常发生的干涉现象进行专门的`验证。
2.2优化数控加工程序
应用VERICUT软件时,其带有在知识库基础上建立的优化模块,根据所加工小样的类型选择加工机床参数、应用刀具参数、金属切削数据库等知识进行加工过程的优化,其优化内容主要为粗加工、精加工及高速切削加工时的优化。
2.2.1粗加工优化
为提高生产效率、达到尽快去除粗加工余量的目的,根据已给出的进给量对刀具走刀路径上应去除的金属材料进行速度优化,实现粗加工安全、稳定、高效率。
2.2.2精加工优化
切削力的变化是影响加工尺寸精度和表面粗糙度的主要因素,为此在刀具切入、切出时应调节进给率,使其切削力产生较小的变化,减少振动,从而提高加工质量、延长刀具的使用寿命。值得注意的是,在用球状铣刀加工倾斜面或曲面时进给量会有较大影响,加以适当调节则可使切削平滑、顺利地进行。
2.2.3高速切削加工优化
在工件刀具不产生振动的前提下,高速切削是切削加工的发展方向,通过高速切削不仅可提高生产效率,同时会降低工件的表面粗糙度值。减少切削力的优化方法主要是控制进给量,保持较为稳定的切削力和切屑去除率,通过实际应用对球状铣刀加大进给率,提高主轴转速进行精加工的效果较好。当然也可采用优化切削速度,即对主轴转速进行精加工优化,达到提高表面质量的目的。
3应用特点
利用虚拟仿真技术对数控加工进行仿真试验,通过一段时间应用获得较为显著的效益,主要表现在以下几方面。
3.1提高生产效率
通过仿真切削加工的优化,提高了加工过程的合理性,针对不同加工对象优化切削速度和进给量,使其达到最优切削状态,减少刀具的非正常损坏,从而减少辅助时间,提高加工效率。
3.2提高加工质量
据统计,飞机制造业新机研制过程中加工废品的30%是由于工人操作不当造成,60%是由于数控程序错误造成,10%是其他原因而形成;为此,利用该仿真系统可模拟加工过程,提高了数控编程的正确性,可以大大减少废品的产生。
3.3减少数控机床事故
数控加工时,刀具的碰撞、干涉会导致较大的损失,采用虚拟仿真技术可以避免并减少机床和刀具在加工时不必要的损失。缩短新产品的研制周期新产品研发时,加工出合格的关键零、部件是其中重要环节之一。传统方法试制单一零件耗时费力,容易出现废品,而通过虚拟仿真技术则可基本上验证了所编数控程序的正确性和可靠性,为新品试制节省了大量时间,降低了新品试制的成本和研发周期。
4结语
随着自动化制造技术的不断发展,数控加工已成为机械加工的主流加工手段之一,数控机床的应用已日益普及,在数控加工中开发和应用虚拟仿真技术,提高了价值昂贵的数控机床利用率,减少了机床故障及辅助时间,提高了产品零件的加工质量,并有利于企业员工的继续教育和培训。而这些经实践证明已取得显著经济效益,笔者希望通过该文的介绍能对国内从事数控加工技术的同行有所裨益。
篇7:仿真软件在数控加工教学的应用论文
仿真软件在数控加工教学的应用论文
摘要:利用虚拟现实技术实施数控加工实训,能完全打破时间和空间的限制。虚拟现实技术即降低了成本又能够保证教学的质量,是未来实训教学发展的必由之路。利用虚拟现实技术完成实训任务,为职业教育的技能训练找到了一种省钱、省时、高效的方法,可节省成本兼顾精度和编程检测方面的考虑,完全可以配合使用斐克仿真软件的相应模块,以典型车削零件加工为例探索出一条新的数控加工技术教学模式的道路。
关键词:虚拟现实技术;斐克仿真;数控加工
虚拟现实技术,又称“灵境技术”、“虚拟环境”、“赛佰空间”等。从英文“VirtualReality”一词翻译过来,简称“VR”[l]。当前,虚拟制造(virtualManufacturing,VM)的研究工作在国外受到重视,将成为未来制造业的重要发展趋势.它已列入美国敏捷制造使能计划(TRAM)的五大重点研究领域之一。国内一些高校与科研院所也纷纷起步开展虚拟制造研究工作,尽管我国制造业与某些先进国家还有较大差距,但这也是我国制造业发展过程中的必经之路。手工编程对初学者来说比较适用,可对简单的零件进行操作,但随着工业的发展和数控机床功能的完善,一些形状复杂和特殊的零件在数值计算上,参数设定中,走刀路线的规划等要借助计算机设计制造软件来实现,所以CAD/CAM软件中的仿真加工成为了数控技术发展的重要应用部分。在教学软件中常见的有PRO-E、UG、CATIA等软件。这些软件价格昂贵,在一些高校和中小企业中并不适用,然而在学习或一般的生产中,我们也是用到软件中的几个常用到的模块,我们完全可以找到一个功能简单的国产软件来进行使用。我国在这一研究工作的领域中开展的比较晚,但随着科研机构研究工作和一些重点院校的不断深入和开展,也已取得了一定的进展,还研发了很多具有自主版权的虚拟仿真软件。例如:北京的'斐克软件、上海的宇龙软件、南京的斯沃软件、广州的超软软件等数控机床仿真系统。因为这些软件价格比较便宜,也符合我国标准和国情,所以受到广泛的欢迎并赢得了越来越多的市场。[2]这里就基于斐克仿真软件配合使用,并以车削加工为例进行数控车仿真加工典型实例说明。图1数控车削典型零件图
1仿真加工操作步骤流程
图略
2操作步骤全流程
1)步骤一,见表2所示。利用虚拟现实技术建立一个逼真的虚拟数控机床加工环境,可以在计算机上进行数控机床操作面板的认识、模拟编程训练并产生加工结果的仿真、进行从零件设计图到动态切削演示的全过程的虚拟实现。在数控加工的教学上利用虚拟培训教学法操作技能训练。由于数控技术教学和培训都离不开数控机床,而数控机床本身价格比较昂贵,学校的购买能力限制了其在教学中的普及。通过数控加工的仿真操作训练,应达到如下几个教学目的:1)增加学生对数控机床的感性认识,进一步熟悉体会安全操作规范。增加学生实际操作的自信心。提高安全性。2)正确掌握对刀方法。刀具对刀是数控编程中重要的环节,要求学生正确掌握方法。在虚拟的世界中不存在设备损坏或刀具破损等问题,学生可以通过数控仿真操作系统进行反复操作练习,直到能完全熟练地掌握对刀方法。3)适应临场操作感。由于学生首次操作数控设备,有些不敢上手或害怕破坏刀具和工件,所以会显得有些紧张,甚至会产生误操作。例如少输入了小数点或者忘记输入刀具补偿值等。通过仿真系统的训练,学生容易的掌握操作步骤,能在轻松的环境下进行操作,熟练后再操作真实的设备。4)对编制的工艺流程和程序代码进行验证,更改。防止实际操作时出现危险和错误。5)节省大量的熟悉机床时间,在现场操作时直接进行加工训练,减少材料和刀具损耗,提高机床使用效率。进行虚拟培训教学法教学之前,应该具备和学校实际操作场地、条件一致的虚拟教学培训系统,如相应机床的虚拟操作模型、刀具库、环境模拟等等。要力求虚拟环境与实际环境的情景一致。这样才能保证学生能够在虚拟环境下进行数控加工操作的真实过程:毛坯定义、工件装夹、压板安装、基准对刀、安装刀具、机床手动操作等内容。这些操作过程都完全可以在虚拟教学系统中实现,同时虚拟数控加工仿真教学系统可以检验各种数控指令是否正确,能提供与真实机床完全相同的操作面板,其调试、编辑、修改和跟踪执行等功能也一应俱全。虚拟现实技术在教学中有着极大的前景,特别是受到教育者关注和赏识。国内的一些高职院校,将仿真技术软件广泛应用于三维造型设计、数控模拟加工等实践教学环节,收到了较好的教学效果。在我国许多高校和研究机构也已经利用虚拟现实仿真技术,开展教学和实验实训方面研究与开发,广泛应用于高校的实践教学,将会对其教学模式改革起到极大推动作用。虚拟技术虽然不能完全替代真实的加工和操作,但在理论课与实践课之间起到承上启下的作用。能更好地为教育技术提供一项崭新的模式。
参考文献:
[1]刘金磊.虚拟加工过程仿真的研究与分析[D].华北电力大学,.
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篇8:数控技术在机械加工的应用论文
摘要:文章从数控技术定义入手,分析其在机械加工中的应用,最后结合当前数控技术应用现状展望数控技术未来发展趋势。
关键词:数控技术;机械加工;应用;发展前景
自改革开放以来,我国工业化进程不断深化。数控技术作为一项新型技术,以其自身灵活性、专业性等优势成为企业机械加工中不可缺少的一部分,不仅能够提高加工水平,且能够实现对企业生产经营的优化,确保系统始终处于高效运行状态当中。因此加强对数控技术的研究具有非常重要的现实意义。
1数控技术定义
数控技术,是指运用数字化信息,对机械运动、工作流程等进行控制的一项技术。该项技术是多项技术整合的产物,包括微电子、计算机及信息处理等多项技术于一身,为机械加工、运动控制提供了极大的'支持。自数控技术出现以来,为世界制造、装备工业的发展产生了强大的推动力。
篇9:数控技术在机械加工的应用论文
数控技术在机械加工中的应用体现在多个方面,覆盖范围非常广,详细来说有以下几方面:
2.1船舶制造方面
数控技术在实践中具有高品质、高精度等优势,符合船舶制造行业对零件质量、性能及精度等严格要求。通常来说,船舶制造中对铝、铝合金材料的制造需要在高切削速度情况下,才能够对筋、壁进行加工。因此将数控技术引入其中,采取大型整体铝合金坯料掏空方式制造大型零部件,并通过大量铆钉、螺钉等方式近进行拼装,由点及面,增强构件整体强度、刚度及可靠性,满足加工装备高速度、高精度需求,为我国船舶领域发展奠定坚实的物质基础。
2.2工业生产方面
工业机器人由控制、驱动及执行等单元构成,应用于装配、焊接等生产线中,能够帮助人们完成其无法完成的工作。如深水、太空等作业。不仅如此,还能够模拟人类的人部等动作,进行搬运、抓取等工作。在此基础上,数控技术能够有效改善工作环境,提高生产质量的同时,保障人身安全。同时,在实践中,控制单元能够借助计算机系统,指挥机器人按照既定的程度向驱动单元发出指令,最终由执行机构开展操作活动。
2.3采煤机生产方面
目前,采煤机开发速度显著提升,且种类较多,但是批量生产规模较小,难以满足生产需求。因此可以利用数控技术取代数控传统的仿形法,在龙骨板基础之上,对采煤机的叶片、滚筒等进行下料[1]。由于对传统工艺进行优化,使得切割速度显著提升,且产品质量得到了保障。
2.4机车工业方面
近年来,人们生活水平不断提升,给我国汽车工业带来了更多发展机遇。同时汽车零部件加工技术也得到了迅猛发展。数控技术应用能够显著加快复杂零部件制造进程。如虚拟、柔性及集成等诸多制造技术的应用,为汽车加工制造持续发展带来了更多便利。
2.5机床设备方面
数控技术在机床设备中的应用,能够将计算机控制装备应用到机床设备当中,并通过内部软硬件实现对机床加工全过程的实时控制,最终形成数控机床。目前,数控机床在机械加工领域应用非常广泛。系统运行需要的各类操作、步骤等都能够以数字代码形式呈现出来,在控制介质的同时,将数字信息传输到计算机控制系统当中,最后控制机床伺服系统,完成生产目标。
3数控技术未来发展趋势
3.1高精度
面对激烈的市场竞争,高效率、高质量成为机械加工领域的关键,尤其是速度、精度成为衡量企业综合实力的重要标准。因此高精度成为未来数控技术在机械加工应用的必然趋势。不仅能够有效提高制造业现代化发展进程,且能够提升产品质量[2]。有效缩短产品生产周期,满足市场多元化需求。3.2开放化数控技术开放化是未来主要趋势之一。传统数控技术是一种专用性、封闭性系统,存在兼容性差、技术升级难度高等缺陷。而重视对技术开放化的研究,能够在统一平台基础之上,通过改变、增加及裁剪结构形成系列化技术,针对企业需求提供不同的技术服务,从而促使数控技术功能的发挥。
3.3集成化
在数控系统中引入IC器件、NC系统等高密度立体设备,能够有效减少空间占有率,增强数控系统运行安全、可靠性。不仅如此,通过光缆传递信息,能够进一步提高数据信息传递有效性,减少电缆用量,实现集成化发展目标。
3.4智能、网络化
新形势下,数控技术在机械加工领域中的重要性越来越突出。其中智能化、网络化趋势正朝着适应、模糊及神经网络等控制方向发展[3]。在系统运行过程中,通过内部专家系统,能够对机械加工全过程进行控制,及时发现加工过程中存在的问题,并采取相应的措施加以调整,确保机械加工始终处于良性循环状态当中。而数控设备网络化,能够满足生产线、制造系统等对信息集成的需求,进而创新出新型制造模式,从根本上提高产品生产质量及效率。在不久的将来,数控技术会逐渐实现上述目标,为经济社会发展提供更多技术支持。
4结论
根据上文所述,数控技术作为一项基础性技术,在机械加工中的应用能够创造出良好的效果。数控技术以其自身综合性、灵活性等优势,能够为机械加工等产品注入更多新力量,提高生产系统效率。因此相关领域应适当增加资金、人力投入,加大对数控技术的研究力度,不断创新数控技术,加快技术集成化、智能化及开放化发展进程,从而促进我国机械制造产业经济、社会效益得到充分发挥。
参考文献
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篇10:项目教学法对机械数控加工的应用论文
项目教学法对机械数控加工的应用论文
摘要:在机械数控机床的加工实训过程中,一方面由于实训对于学生的机床操作水平有较高的要求,另一方面也是由于现在学生大多只接受理论学习,缺乏实践操作,对于机械数控机床的加工操作还不是很熟悉,导致在数控机床加工过程中出现的问题比较多,机床加工的实训效果也不能让人满意。如果学生的实际操控机床的能力无法得到锻炼,对于学生将来毕业工作也会造成很大的影响。所以本文对于如何在机械数控机床加工实训中提高学生的实际操控数控机床的能力进行了探讨,并对于如何利用项目教学法提高学生的操作水平进行了分析。
关键词:机械数控机床加工;项目教学法;加工实训
一、引言
随着社会的发展,对于当今技能型人才的要求提出了更高的标准,这也对于职业教育的教学提出了更高的要求。在机械数控机床专业,通过机械数控机床加工实训可以有效地提高学生对于机械数控机床操作水平,并对学生利用机械数控机床进行零件加工进行实训,一方面可以提高学生对已掌握知识的消化理解,另一方面也有利于学生将来的就业。但是通过实际教学工作发现机械数控机床加工实训的教学效果并不让人满意。为了改善这种情况,普遍通过项目教学法的形式进行教学工作。通过项目教学法可以将学生的理论知识与实际操作相结合,继而提高学生的数控编程能力和实际操作能力。这对于学生将来的就业发展也非常有帮助。本文对于在机械数控加工实训中如何利用项目教学法进行了具体的分析。
二、项目教学法在机械数控机床加工实训中的分析
所谓项目教学法是指在机械数控机床的加工实训过程中,教师带领学生一起完成一个数控机床加工项目从而在这一过程中完成教学活动。所以这样的项目设置主要是为了让学生在这一过程完成对于机械数控机床的操作加工学习,对于项目的大小并不重要。在项目教学法当中,教师应该将需要进行加工的数控机床项目与学生在课堂上所学习的理论知识相连接,这样既可以让学生在数控机床的实训中提高对于数控机床的操作水平,同时又可以对学生已经学习的知识进行巩固,既培养了学生的实际操作能力,同时又让学生复习了课堂理论知识。项目教学法的应用主要是通过设定一个项目,让学生自行安排时间,自己进行规划并根据规划进行编程设计操作。总体上,项目教学法主要包括以下几个步骤:第一,设定项目任务。一般在学生每学期完成教学内容后都会安排一段时间的机械数控机床加工实训,时间1—2周不等。之所以安排这一段时间实训的主要目的是为了培养学生对数控机床的实际动手操作能力。
机械数控机床专业与其他专业不同,更强调的是对于数控机床的实际编程加工操作能力而不是理论知识。所以通过这一段的`实训,可以让学生根据本学期所学习的理论知识对机械数控机床进行操控。此外,对加工项目进行选择时,教师应该根据学生的综合情况进行考虑选择,设置的项目应该有一定的难度性,让学生通过项目的加工对于理论知识进行综合运用,同时提高学生的实际操作能力。第二,项目的完成过程分析。为了便于学生在机械数控机床的加工过程中进行讨论与分析,可以让学生以小组的方式进行加工项目,可以设置2—3人为一小组。由于学生以往大多是接触的理论知识,对于机械数控机床的实际操作比较少,因此对于数控机床的操作能力肯定不足。在对数控机床进行操作时,很多学生都对编程问题极感兴趣,这也说明他们平时这方面进行了比较多的锻炼,但是通过操作后就会发现这些程序往往都不具有正确的操作性。所以在这一过程中,教师的作用就是引导学生将日常所学习的理论知识应用到实际操作中去。不过在学生进行数控机床操作前,教师应该首先把数控机床操作的安全知识讲述清楚,防止在操作过程中出现安全事故。在进行加工的过程中,教师应该指导学生根据零件图纸设计对零件加工过程中所需要的的相关设备材料进行收集。然后应该确定零件的加工程序,并对刀具以及相关的参数进行设置选择。在对机床进行编程加工阶段,教师可以引导学生多进行讨论,设计多种编程方案后在让学生进行验证。需要注意的一点是必须是进行验证通过后才可以让学生把所编的程序输入数控机床中,避免由于程序缺陷造成安全事故。设置机械数控机床加工实训的目的就是为了锻炼学生的上机操作能力,所以教师要在实训过程中保证每一个人都能上机操作。由于机床的资源限制,教师应该提前对学生数量与机床数量进行统计,根据统计结果做好具体的实训安排。
三机械数控机床加工实训对于学生能力的培养分析
第一,对于学生数控机床编程能力的培养。在机械数控机床的加工实训过程中,对于学生的编程能力可以起到较好的锻炼培养作用。平时学生多是对于数控机床的编程知识主要是理论知识,很少直接通过数控机床对编程知识的掌握程度以及正确性进行验证尝试。通过数控机床的加工实训可以让学生有机会将自己对于编程知识的掌握程度进行验证。而且在平时的理论学习过程中只重视对于编程理论知识的学习掌握,但是在数控机床的操作过程中并不能仅仅靠编程知识就能完成,还要求学生对于刀具的选择以及加工的工艺问题进行掌握,这样对于学生的综合要求就比较高了。并不仅仅是通过对编程知识的学习就能掌握的,必须要进行实际操作实践不断进行经验的总结与积累,这样学生的操作能力才能提高。另外在实训过程中,学生除了需要对刀具的选择以及加工工艺问题进行考虑以外,还需要根据零件的加工要求进行操作调整,根据加工零件要求的为粗加工或者细加工对数控机床的切削量等参数进行设置以便加工出符合要求的零件。这些知识都是在课堂的理论学习过程中无法得到的。通过数控机床加工实训,可以让学生对于机床的编程控制,零件的加工工艺以及加工前的设计工作等都进行熟悉及掌握,对于一些刀具的选择以及走刀的路线设计等都可以独立进行设计,可以初步独立的进行零件的加工工作,这对于学生未来的发展及就业具有非常重要的作用。
第二,对于学生数控机床实际操作能力的培养;其一,数控加床的日常保养与维护。没有只干活不休息的人,对于机器也同样如此。机械数控机床的保养维护工作对于维护机床的整体性能,延长机床的使用寿命具有非常重要的作用。通过实际的数控机床加工实训,学生可以对数控机床的相关维护保养知识进行初步的学习,并尝试进行简单的维护保养工作。比如对数控机床每天开机前以及关机后的使用检查工作;每次接通电源后需要进行的参考点设置工作以及在操作中应该如何避免发生警报或者其他安全事故以及在操作过程中如何应对机床出现的故障等,这些都是需要通过实际操作才能学习到的;其二,机械数控机床的操作能力培养。由于之前都是对于机床理论知识的学习,缺乏实际机床操作,所以学生在进行机械数控机床的实训过程中不可避免地会出现一些操作问题,操作过程不连贯甚至造成一些毁坏。所以通过机床实训可以提高学生的实际机床操控能力,提高学生对于平时所掌握的课堂理论知识的学习,这样将理论与实践相结合,更有利于学生未来的发展或者就业工作。比如在操作过程中,如果学生遇到紧急的问题需要处理,可以求助于教师进行帮助。一般数控机床都是采用的一种增量式的内部测量系统,如果在正常的使用过程中发生突然断电的现象,那么机床的数控系统会丢失对原先的参考点的记忆,如果再次使用机床必须返回原来的参考点进行重新的设置。所以学生在机械数控机床的的操作过程中首先需要学会对这种回考点进行操作。在整个数控机床的实训过程中,学生对于机床的实际操控能力会有很大提高。除了对一些基本的机床操控知识进行学习以外,还会对操作过程中的一些技术环节进行了解与掌握。在机床零件的加工过程中,对于零件的切削水平要求较高,这一点学会应该进行仔细的学习与操作。在零件的切削过程中首先要对零件的坐标位置在机床中进行设置,然后进行“对刀”工序。所谓的对刀工序是指在进行正式的零件切削时,应该先对机床的刀具应该进行补偿值设定,可以采用试切法的方式来进行设置。对刀的准确度会对后期零件的加工精确性产生重要的质量影响。如果对刀的误差非常大,超过了一定的标准要求,那么会造成在编程过程中出现错误性程序,导致机床的刀具可能与零件的毛坯发生碰撞而被损坏。在零件的加工过程中,对刀程序完成以后还需要对程序进行调试,主要是针对程序的参数进行设置,确保机床的正常运转。参数调试完毕后可以先对机床进行粗加工运转,然后进行外圆以及螺纹的加工,逐步过渡到精加工工序中。所以通过数控机床的实训工作,不仅仅是培养了学生的实际的机床操控能力,同时对于学生面对问题以及独立解决问题的能力也进行了锻炼。
这样对于将来学生工作后独立分析完成加工任务非常有帮助。这一点对于学生的发展影响至关重要。随着现代数控机床技术的发展,数控机床的种类也在不断增多,比如根据零件加工要求的不同分为中档的数控机床和抵挡的数控机床。一些数控机床的主轴是无法完成自动调速的,主要是通过手工换档进行,而且往往这需要等到机床的挂轮停止转动以后才可以进行。在使用这样的机床进行加工时,需要对机床的各个工序进行独立的编程才可以操作。所以这对学生的能力锻炼非常有必要。而且通过对不同种类的数控机床的操作学习,也可以培养学生独立完成加工任务的能力。比如在对数控铣床进行操作时,学生可以根据加工零件的要求进行独立的作业,独立完成对于铣床刀具的安装以及对刀调试工作,回考点的选择设置等工序。不过教师应该对于加工调试过程中的一些注意事项进行提前跟学生说明,以免造成学生在操作过程中造成安全事故。
四、结束语
综上所述,机械数控机床专业对于学生的实际机床操控能力有着较高的要求,所以在教学过程中应该侧重于学生对数控机床的实际操控能力的培养。通过“项目教学法”采用给学生设置零件加工任务的方式,让学生根据加工任务自己分析加工特点,并独立完成加工程序的设计,对于学生的独立操作树控机床完成零件加工的能力有很好的提高。在这一过程中即对原先所掌握的理论知识进行了复习,同时也对学生的实际操控机床的能力进行了锻炼提高,这对于学生的未来发展与就业都具有很好的帮助作用。
篇11:数控加工技术在飞机制造中的应用
数控加工技术在飞机制造中的应用
论述了飞机典型结构件的数控加工,井对数控技术在飞机制造中产生的影响进行了阐述.
作 者:李春玲 张晓军 LI Chunling ZHANG Xiaojun 作者单位:西安航空职业技术学院,710089 刊 名:中国科技信息 英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(6) 分类号:V2 关键词:数控加工技术 飞机结构件篇12:高速切削刀具在数控加工中的应用论文
摘要:
随着科学技术水平的不断提高,作为先进制造技术的重要组成部分高速切削技术在模具加工制造中已得到越来越广泛的应用。本文结合高速切削技术的发展现状,阐述了高速切削技术的应用及其未来趋势。
关键词:
篇13:高速切削刀具在数控加工中的应用论文
一、高速切削技术和高速切削刀具
目前,切削加工仍是机械制造行业应用广泛的一种加工方法。其中,集高效、高精度和低成本于一身的高速切削加工技术已经成为机械制造领域的新秀和主要加工手段。
“高速切削”的概念首先是由德国的C.S~omom博士提出的,并于1931年4月发表了著名的切削速度与切削温度的理论。该理论的核心是:在常规的切削速度范围内,切削温度随着切削速度的增大而提高,当到达某一速度极限后,切削温度随着切削速度的提高反而降低。此后,高速切削技术的发展经历了以下4个阶段:高速切削的设想与理论探索阶段(193l—l971年),高速切削的应用探索阶段(1972-1978年),高速切削实用阶段(1979--1984年),高速切削成熟阶段(20世纪90年代至今)。高速切削加工与常规的切削加工相比具有以下优点:第一,生产效率提高3~1O倍。第二,切削力降低30%以上,尤其是径向切削分力大幅度减少,特别有利于提高薄壁件、细长件等刚性差的零件的加工精度。第三,切削热95%被切屑带走,特别适合加工容易热变形的零件。第四,高速切削时,机床的激振频率远离工艺系统的固有频率,工作平稳,振动较小,适合加工精密零件。
高速切削刀具是实现高速加工技术的关键。刀具技术是实现高速切削加工的关键技术之一,不合适的刀具会使复杂、昂贵的机床或加工系统形同虚设,完全不起作用。由于高速切削的切削速度快,而高速加工线速度主要受刀具限制,因为在目前机床所能达到的高速范围内,速度越高,刀具的磨损越快。因此,高速切削对刀具材料提出了更高的要求,除了具备普通刀具材料的一些基本性能之外,还应突出要求高速切削刀具具备高的耐热性、抗热冲击性、良好的高温力学性能及高的可靠性。高速切削技术的发展在很大程度上得益于超硬刀具材料的出现及发展。目前常用的高速切削刀具材料有:聚晶金刚石(PCD)、立方氮化硼(CBN)、陶瓷、Ti(C,N)基金属陶瓷、涂层刀具fCVD)~超细晶粒硬质合金等刀具材料。
二、高速切削刀具的发展情况
金刚石刀具材料。金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具分为天然金刚石和人造金刚石刀具。然而,由于天然金刚石价格昂贵,加工焊接非常困难,除少数特殊用途外,很少作为切削工具应用在工业中。近年来开发了多种化学机理研磨金刚石刀具的方法和保护气钎焊金刚石技术,使天然金刚石刀具的制造过程变得比较简单,因此在超精密镜面切削的高技术应用领域,天然金刚石起到了重要作用。
立方氮化硼刀具材料。立方氮化硼(CBN)是纯人工合成的材料,是20世纪50年代末用制造金刚石相似的方法合成的第二种超材料——CBN 微粉。立方氮化硼(CBN)是硬度仅次于金刚石的超硬材料。虽然CBN的硬度低于金刚石,但其氧化温度高达1360℃ ,且与铁磁类材料具有较低的亲和性。因此,虽然目前CBN还是以烧结体形式进行制备,但仍是适合钢类材料切削,具有高耐磨性的.优良刀具材料。CBN具有高硬度、高热稳定性、高化学稳定性等优异性能,因此特别适合加工高硬度、高韧性的难加工金属材料。PCBN刀具是能够满足先进切削要求的主要刀具材料,也是国内外公认的用于硬态切削,高速切削以及干式切削加工的理想刀具材料。PCBN刀具主要用于加工淬硬钢、铸铁、高温合金以及表面喷涂材料等。国外的汽车制造业大量使用PCBN刀具切削铸铁材料。PCBN刀具已为国外主要汽车制造厂家各条生产线上使用的新一代刀具。
陶瓷刀具。与硬质合金相比,陶瓷材料具有更高的硬度、红硬性和耐磨性。因此,加工钢材时,陶瓷刀具的耐用度为硬质合金刀具的10~20倍,其红硬性比硬质合金高2~6倍,且化学稳定性、抗氧化能力等均优于硬质合金。陶瓷刀具材料的强度低、韧性差,制约了它的应用推广,而超微粉技术的发展和纳米复合材料的研究为其发展增添了新的活力。陶瓷刀具是最有发展潜力的高速切削刀具,在生产中有美好的应用前景,目前已引起世界各国的重视。在德国约70%加工铸件的工序是用陶瓷刀具完成的,而日本陶瓷刀具的年消耗量已占刀具总量的8%~l0%。
涂层刀具。涂层材料的发展,已由最初的单一TiN涂层、TiC涂层,经历了TiC-112o3-TiN 复合涂层和TiCN、TiA1N等多元复合涂层的发展阶段,现在最新发展了TiN/NbN、TiN/CN,等多元复合薄膜材料,使刀具涂层的性能有了很大提高。硬质涂层材料中,工艺最成熟、应用最广泛的是TiN。(氮)化钛基硬质合金(金属陶瓷)金属陶瓷与由WC构成的硬质合金不同,主要由陶瓷颗粒、TiC和TiN、粘结剂Ni、Co、Mo等构成。金属陶瓷的硬度和红硬性高于硬质合金而低于陶瓷材料,横向断裂强度大于陶瓷材料而小于硬质合金,化学稳定性和抗氧化性好,耐剥离磨损,耐氧化和扩散,具有较低的粘结倾向和较高的刀刃强度。
三、高速切削刀具的具体应用情况
理想的刀具材料应具有较高的硬度和耐磨性,与工件有较小的化学亲和力,高的热传导系数,良好的机械性能和热稳定性能。理想的刀具使得高速硬切削能够作为代替磨削的最后成型工艺,达到工件表面粗糙度、表面完整性和工件精度的加工要求。硬质合金刀具具有良好的抗拉强度和断裂韧性,但由于较低的硬度和较差的高温稳定性,使其在高速硬切削中的应用受到一定限制。但细晶粒和超细晶粒的硬质合金由于晶粒细化后,硬质相尺寸变小,粘结相更均匀地分布在硬质相的周围,提高了硬质合金的硬度与耐磨性,在硬切削中获得较广泛应用。
陶瓷刀具和CBN刀具是在高速硬车削和端面铣削中最常用的刀具。它们所具有的高硬度和良好的高温稳定性,使其能够承受在硬切削过程中高的机械应力和热应力负荷。与陶瓷刀具相比,CBN刀具拥有更高的断裂韧性,因此更适合断续切削加工。为保证工件较高的尺寸精度和形状精度,高的热传导率和低的热膨胀系数也应是刀具材料所应具有的重要性质。因此,具有优良综合性能的CBN刀具是最适合用于高速硬切削的刀具。聚晶金刚石刀具的硬度虽然超过立方氮化硼刀具,但即使在低温下,其对黑色金属中铁的亲和力也很强,易引起化学反应,因此不能用于钢的硬切削。
一般而言,PCD刀具适合于对铝、镁、铜等有色金属材料及其合金和非金属材料的高速加工;而CBN、陶瓷刀具、涂层硬质合金刀具适合于钢铁等黑色金属的高速加工。故在模具加工中,特别是针对淬硬性模具钢等高硬度钢材的加工,CBN刀具性能最好,其次为陶瓷刀具和涂层硬质合金。
结论
高速切削技术的问世改变了人对传统切削加工的思维和方式,极大提高了加工效率和加工质量。而高速切削与模具加工的结合,改变了传统模具加工的工序流程。高速切削刀具作为高速切削技术的关键,随着技术的不断完善,将为模具制造带来一次全新的技术革新。
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篇14:模拟仿真技术在数控加工的应用论文
模拟仿真技术在数控加工的应用论文
摘要:随着计算机技术的不断发展,模拟仿真技术不断应用于企业生产中,但是由于模拟仿真技术还不够成熟,影响了企业生产加工的质量和效率,基于此,该文首先阐述了仿真计算机技术的应用现状,其次分析了计算机技术在机械加工制造中的应用、仿真技术在数控加工中的应用以及计算机在数控编程中的应用,希望能为相关人员提供参考。
关键词:虚拟加工;数控机床;模拟仿真技术
模拟仿真技术广泛应用于工业生产当中,其可以对制造业的流水线生产和特定环境以及变量进行分析,起到了控制以及模拟操作的作用,所以,对模拟仿真技术在数控加工领域进行分析,不断优化数控加工过程,才能使信息技术更好地为工业生产提供服务。仿真技术主要是利用物理模型或数学模型模拟真实条件下的环境或场景。将计算机仿真技术引入零件数控加工中,是用于研究和设计复杂系统的新型有效工具,在这种有利条件的作用下催生出数控加工仿真技术。
1计算机仿真技术应用的现状
计算机技术的引入使中国进入了互联网信息时代,也使得网络及相关设备不断发展,计算机仿真技术也因此得以快速发展。但是仿真技术在制造企业应用的过程中仍然存在很多问题。许多国家已经能够将先进的高科技技术,象纳米技术、数控技术和激光集成技术等与传统的机械设计和制造相结合,来弥补传统机械设计和制造的不足。
2机械加工制造中计算机技术的应用
2.1计算机技术的辅助功能
相对于其他技术而言,计算机技术的应用更加广泛。人们的生产生活都离不开计算机技术。计算机可以代替或辅助人工进行管理和工作,因此对于机械加工制造过程,有必要结合特定的计算机程序进行系统而专业的学习。人们可以在绘图和制作模型时,应用计算机技术来提高绘图效率,让设计结构变得更加清晰、细节更加直观,其也为设计人员的后续修改和优化工作提供了一个更加便利的平台。利用计算机技术,在直观清楚地了解产品的基本信息的同时,让相关人员一眼就能了解系统的内部结构。
2.2计算机在数控编程中的应用
计算机编程按参与者的不同可分为手动编程(纯人工)和自动编程(人机结合)2种。手动编程需要人为手动操作,而自动编程则通过人与计算机相结合的方式,使用CNC等编程语言编写、处理、测试程序。我国的相关技术人员逐渐消除了数控语言和计算机语言之间的隔阂,同时也意识到计算机技术的'发展速度比数控技术的发展速度要快得多。数控编程是一个需要精密计算以及准确计量的技术,因此可以利用计算机技术来辅助数控编程进行工作。在专业人员运用手动编程的基础之上,运用计算机技术让自动编程也能更好地为企业服务,在两者结合之前需要注意它们能否兼容、是否能满足CNC编程的条件。
2.3.计算机在数控加工中的应用
现代机械在设计和制造时,要求要在高性能设备上搭载某些应用程序,这些程序在提高质量的同时,也提高了计算机设计及处理的速度。在进行数控加工时,无论是相关材料的质量信息还是零件的体积以及数量,都是需要通过计算机进行精密的计算。因此,对于数控加工来说,计算机技术具有非常重要的作用,计算机技术也频繁应用于企业生产中。在使用图形软件的同时,使用3D实体模拟技术,并在交互式自动编程系统中,通过CAD软件提供的图形生成和编辑功能制作零件设计图,完成对零件的建模,接着通过人机交互的方式对加工方法进行筛选,选择要处理的部件,输入加工时需要的工艺参数。图形软件能自动生成工具处理轨迹的各项数据,通过驱动NC程序驱动器,识别输入的NC程序,然后对语法进行检查、解释并转换成NC命令,根据NC命令生成相应的刀具扫描体。上述数控模拟过程都可以通过三维动画的形式,在计算机屏幕上显示出来,并以此为模板完成对数控机床的控制。
2.4.计算机仿真技术
可视化技术与模拟技术不断地发展,经过有机地结合后催生出了越发完善的模拟仿真技术,其能够被机械设计与制造行业广泛接受。该技术可以在绘图软件中直接完成模型设计、考虑系统设计合理性和可行性等方面的工作,节省了大量人力、物力。首先在参数设计页面逐个输入需要的数据,然后在网络分区页面绘制出对产品特性具有高适应性的模拟产品,之后运用仿真技术进行模拟操作。通过模拟仿真技术进行分析和观察,能够及时准确地发现产品存在的问题,并采用适当的方法加以解决,有利于提高产品质量。计算机仿真技术不是万能的,因此需要对实际生产过程中出现的问题加以关注,并通过调整生产参数等方式来保证产品制造的效率和功能,使计算机模拟技术能够在机械的设计制造、自动化、智能化等方面取得更好的成绩。数控加工仿真技术是计算机辅助设计和制造领域的核心技术之一。数控加工仿真技术能够动态地模拟整个机床的加工流程,以此对加工过程中的漏切和过切等现象加以干预,还可以显示加工过程中夹具或机器的碰撞情况,验证加工零件的最终形状是否满足质量要求。要想保证加工出的零件满足设计要求,应尽可能减少工具、夹具和机床之间的相互磨损。然而当前的数控机床加工系统并未考虑刀具路径仿真和动态实体仿真2种模拟模式,而且在虚拟模型中忽略了柄和夹具、机床、刀具、工件、夹具之间是否会相互干涉的问题,因此该模型的模拟效果不是很令人满意。
3结语
随着计算机技术的不断发展,模拟仿真技术广泛应用于企业生产中,但是由于模拟仿真技术还不够成熟影响了企业生产加工质量和效率,因此需要对它进行更加有效的流程管理和技术控制。在数控机床加工过程中应用计算机技术,可以实现从手动操作到自动操作的转变。模拟仿真技术可以对数控机床加工中过程进行很好的控制,而在这一过程中,需要综合考虑加工工艺和操作流程等因素的影响。对于三维零件中的不确定因素,还必须确保参数的合理设置,并防止由于参数错误而损坏零件。
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篇15:制造工程师在数控加工的应用论文
3.1应用前的准备工作
数控加工在正式应用CAXA制造工程师前需要做好相关准备工作,其中最主要的就是要根据相关产品设计图纸要求制定具体的产品零部件加工工艺方案,主要工作流程如下;第一,确定加工物件的外在形式;第二,确定操作技术是否符合规范;第二,确定装夹方式是否符合操作标准;第三,确定选择使用的切削工具是否符合要求;第四,确定相关加工工艺参数;第五,对加工工可以说顺序进行调整等;最终形成一个具体的加工工艺方案。
3.2绘制产品三维模型
在确定具体的加工工艺方案基础上,就可以利用CAXA制造工程师软件绘制产品的三维模型。在实际绘制过程中,可以同时采用二维平面图与三维实体模型两种方式,即将二维平面图中的相关线利用软件的曲线投影功能引入到三维实体模型中,从而实现二维平面图与三维立体图数据的交换共享,这将会大大提高产品三维模型的绘制效率。绘制产品三维模型是CAXA制造工程师软件在数控加工中应用的最主要内容,是后续利用数控机床成功完成产品加工的关键。
3.3生成加工轮廓轨迹
这里的加工轮廓轨迹,确切来说就是利用数控机床加工产品时所用刀具的`运行轨迹;加工刀具运行轨迹设计科学、准确与否,直接影响到是否能利用数控机床成功加工所需产品,一旦加工刀具运行轨迹存在偏差,将会直接导致产品加工失败。要求用户能够根据产品的形状特点、加工工艺规程等灵活运用CAXA制造工程师中的平面区域粗加工、平面轮廓精加工、轮廓线精加工、等高线粗加工、参数线精加工、倒圆角加工等方法。
3.4加工轨迹仿真分析
在设计与生成加工轮廓轨迹后,为了保证设计的科学性、准确性,我们可以利用CAXA制造工程师软件来进行仿真分析;即在CAXA制造工程师软件中将加工轮郭轨迹调整为三维真实状态,来模拟实际切削过程,以此来确定刀具运行轨迹及相关材料运作过程是否存在错误,这就需要设计人员严格检验与刀具相关的设计细节,并且通过一些技术、手段进行优化,切实保证设计的精确性,避免因为设计错误导致产品加工失败。
3.5正式生成G代码
当完成加工轨迹仿真后,我们就可以选择符合加工轮廓轨迹的刀具在经过后置处理后,根据加工中心机床系统的不同、操作者要求不同、需要的格式不同等特点进行参数修改,修改后一定要保存相关设置,最终生成合适数控加工系统的代码指令程序,我们称其为G代码。在成功生成G代码程序,就可以通过运行G代码来控制数控机床进行产品加工操作;G代码是可以反复使用的,从而实现产品的批量生产。
3.6代码的传输与加工
在成功生成G代码后,为了保证数控机床能依据G代码指令工作,还需要我们使用专门的传输软件传输给数控机床,比较有代表性的G代码传输软如CAXADNC和华中数控通讯软件等,具体可以采用两种方式完成G代码传输:一种是固定传输,另一种是在线传输;固定传输指的是考虑到G代码程序短占用内存小,可以一次性传输到数控机床中,全部G代码程序将被保存于机床中;而在线传输指的考虑到G代码程序长且占用内存大,数控机床内存无法一次容纳全部程序,故采用在线传输方式,即边加工边传输。
4结语
数控加工技术在我国现代制造业领域的应用,极大地提高了我国现代制造业的生产水平,实现了我国现代制造业的飞跃性发展;而CAXA制造工程师软件在数控加工中的应用极大地提高了数控加工的技术水平与生产效率,对我国现代制造业发展注入了新鲜活力。目前,虽然CAXA制造工程师在数控加工中的应用已进入成熟时期,但仍然需要我们予以充分关注及深入研究,促进其在数控加工中的科学应用,促进我国现代制造业的健康发展。
参考文献
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篇16:制造工程师在数控加工的应用论文
在现代科学技术进步因素的影响下,我国制造业生产水平有了明显、大幅度提升,尤以数控加工技术在现代制造业领域的应用为代表,实现了我国现代制造业的飞跃性发展;这也由此奠定了数控加工技术在制造业领域的地位,深入研究、改进数控加工技术成为提升现代制造业生产水平的重要切入点与有力措施,也因此成为一个极具研究价值的课题;但是数控加工技术水平的提高也不是一蹴而就的,其亦是在一系列新技术、新软件的开发与应用基础上逐步得到提高。鉴于数控加工技术改进、应用对促进现代制造业发展的重要作用,笔者结合工作实际,以CAXA制造工程师软件为切入点,深入探讨了CAXA制造工程师在数控加工中的应用问题,在概述CAXA制造工程师软件及其功能特点等内容基础上,详细介绍了CAXA制造工程师软件界面构成及所承担的功能,最后从“工作流程”角度深入探讨CAXA制造工程师软件在数控加工中的应用。
1CAXA制造工程师软件概述
1.1CAXA制造工程师软件简介
CAXA制造工程师是由我国北航海尔软件有限公司研发的一款全中文、专门面向数控铣床和加工操作的三维制图软件;具体分为CAD(计算机辅助设计)件和CAM(计算机辅助制造)软件。计算机辅助设计(CAD)是指工程设计人员应用相关计算机软件进行产品设计的过程,主要包括对产品的造型设计、工艺规程设计、结构分析和有限元分析等环节,具体应用于机械、电子、汽车、建筑、航空航天等领域;计算机辅助设计大大缩短了产品设计周期,提高了产品设计质量及整体设计效果。计算机辅助制造(CAM)是指提前应用相关计算机软件来模拟、分析产品的生产制造过程,起到指导、改进实际产品生产制造过程的作用,最典型的应用就是数控机床;数控机床最主要的特征就是由专业操作人员借助编辑好的程序代码、指令等控制机床的生产运作。随着各种功能数控机床的应用,“加工中心”概念应运而生,其除实现对具体产品的生产加工外,亦能实现对数控机床的控制,比如从刀库中自动换刀及自动转换等。
1.2CAXA制造工程师功能特点
CAXA制造工程师软件的强大之外在于其相对较为完美的功能特点,特别是其对现代制造业发展及数控机床应用要求的高度契合;具体表现为以下两点:第一,与现代制造业产品曲面要求的完美契合。主要体现为方便的特征实体造型设计支持、强大的NURSBS自由曲面造型设计支持和灵活的曲面真实复合造型设计支持,除上述“支持”外,它还完美保证了设计的精确性及操作的简便性,我们甚至可以说CAXA制造工程师软件就是为现代制造业专门设计开发的。第二,与数控加工要求的高度完善契合。CAXA制造工程师软件支持数控加工应用方面的功能特点更加明显,不仅能满足两轴到三轴的数控加工功能需求,还能满足四轴到五轴的数控加工功能需求;还有就是CAXA制造工程师软件较好支持了高速数控加工,特别是高速数控加工要求的参数化轨迹编辑和轨迹批处理,以及高速数控加工要求的仿真、代码验证、工艺控制和通用后置处理等,这是其他CAD/CAM软件所做不到。
2CAXA制造工程师软件界面构成及功能分析
操作界面设计之所以重要是因为操作界面担负着与用户的交流互动,是软件与用户最重要的交流互动渠道,要求其不仅能较好地呈现软件的功能,亦要求较好地支持用户的判断和操作。总体而言,CAXA制造工程师软件界面风格与Windows操作系统界面风格类似,都是借助于内部菜单和相关工具条等完成软件功能的具体操作。为了使人们更加深入地了解CAXA制造工程师软件功能及使用,也是为了更好地促进CAXA制造工程师软件在数控加工的应用,下面笔者详细地介绍了CAXA制造工程师软件的界面构成及所承担的功能。
2.1绘图区及其功能分析
一般设计类软件都有自己专门的绘图区,所谓绘图区是指一块专门用业供用记进行绘图操作的区域;绘图区可以说是CAXA制造工程师软件最重要的工作区域,用户最主要的、与设计相关的工作流程都是在绘图区内完成的;具体而言,CAXA制造工程软件绘图区主要用来完成用户对产品造型、结构等设计。
2.2下拉菜单条及其功能分析
下拉菜单条不仅在设计类软件中应用,其在一般应用类软件中亦使用,是我们日常生活、工作中所用的软件是展示其功能的最主要形式;就CAXA制造工程师软件而言,下拉菜单条主要有以下部分或者说用来完成以下功能,具体有对文件、显示等细节的操作,而且下拉菜单中不仅有主菜单,主菜单下还有子菜单,它们彼此配合完成软件各功能的展示与应用。
2.3立即菜单及其功能分析
所谓立即菜单,其可以理解为用来执行一些具体操作的菜单、工具或者说命令;立即菜单功能具有明显的即时性,其在使用的一刻即表示某项功能的实现与完成,用户会立刻查看到所实现的功能效果。以用户进行工作绘图为例,如果用户的绘图或者参数修改操作在没有错误的情况下,会立即看到操作所带来的效果;这就是产品设计领域所说的“所见即所得”。
2.4快捷菜单及其功能分析
快捷菜单是CAXA制造工程师软件中比较常见的操作应用形式,软件会根据鼠标所在位置的不同弹出各种可能操作的快捷菜单来供用户选择使用,用户可以根据快捷菜单的提示使用相应功能,而不需要专门去找到该功能来应用,快捷菜单的设计与应用极大地提高了用户的工作效率。快捷菜单的应用很好地体现了软件功能的人性化与智能化。
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