前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇機(jī)械加工工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)范文,相信會(huì)為您的寫作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);案例法
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)28-0065-02
當(dāng)前部分大學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣不高,對(duì)知識(shí)的掌握也不夠精準(zhǔn),已引起高等教育工作者的普遍擔(dān)憂。由此,眾多教學(xué)改革方案紛紛出爐,歸根結(jié)底其目的在于化枯燥講授為生動(dòng)運(yùn)用,將學(xué)生的興趣吸引回課堂[1]。此外,還要正確運(yùn)用考核方式,以便既綜合檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,又能將所學(xué)知識(shí)成功應(yīng)用到未來(lái)的實(shí)際工作中,這才是教育改革的正確途徑。
長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)長(zhǎng)期致力于本科教育改革,本研究即來(lái)源于對(duì)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生授課時(shí)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
一、三維制圖的作用
大學(xué)教育是為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的,培養(yǎng)目標(biāo)要瞄準(zhǔn)學(xué)生為適應(yīng)未來(lái)崗位所需的技能。機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生走出校門后,多數(shù)要從事機(jī)械制造或機(jī)械設(shè)計(jì)工作,其中機(jī)械產(chǎn)品由設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為成品的過(guò)程必須通過(guò)工程圖來(lái)完成,這就要求學(xué)生必須具備較扎實(shí)的工程制圖基本功,才能勝任自己的崗位。加之如今隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,制造業(yè)已全面甩掉圖板,廣泛應(yīng)用二維和三維CAD繪圖進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì),這更為企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了深刻變化,大大減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度,明顯提高了經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中遇到的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜問(wèn)題,三維CAD軟件的優(yōu)勢(shì)就顯露出來(lái),它能將一些在工程圖學(xué)中難于表達(dá)的相貫、截交線及曲面輪廓方便地表達(dá)出來(lái),成為越來(lái)越多院校在機(jī)械類專業(yè)教學(xué)體系中設(shè)置的必修課程[2]。
如何將傳統(tǒng)的工程制圖知識(shí)與現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合,是機(jī)械工程專業(yè)課程培養(yǎng)體系著重考慮的問(wèn)題。
二、教法改進(jìn)
相同的知識(shí)領(lǐng)域和技能在應(yīng)用不同的教法情況下,學(xué)生領(lǐng)會(huì)的程度就會(huì)有差異,時(shí)代要求教育工作者要潛心研究教育理論、研討教學(xué)方法,以適應(yīng)不同的學(xué)生和課程。
1.傳統(tǒng)教學(xué)方式。傳統(tǒng)教學(xué)法是長(zhǎng)期教學(xué)的總結(jié)成果,對(duì)于我國(guó)師生比嚴(yán)重偏低的現(xiàn)狀是必要的,然而對(duì)于一些技能性較強(qiáng)的課程則不適用。譬如軟件應(yīng)用課程,教師若在講臺(tái)上講授軟件的起源和用法,而后逐條講述各功能模塊內(nèi)的命令,形式呆板且內(nèi)容枯燥,結(jié)果只有部分學(xué)生能記得幾個(gè)模塊中包含哪幾個(gè)命令,至于命令的應(yīng)用到了實(shí)際運(yùn)用時(shí)記得的已經(jīng)所剩無(wú)幾。由此可以看出以往逐條講授命令的傳統(tǒng)教學(xué)方式此時(shí)已無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,只能徒勞浪費(fèi)課時(shí),反而起到事倍功半的效果而已。
意識(shí)到傳統(tǒng)講授方式并不是萬(wàn)能的之后,一些教育工作者早已開始通過(guò)自身工作經(jīng)驗(yàn),不斷總結(jié)自己的教學(xué)體會(huì),嘗試新教法,逐漸發(fā)現(xiàn)了一些行之有效的法門,案例教學(xué)就是其中的一種。
2.案例教學(xué)方法。軟件應(yīng)用類課程的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力,需要以實(shí)際操作來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的掌握水平,這樣才能更好地落實(shí)培養(yǎng)方案、保障學(xué)習(xí)效果[3]。學(xué)生在校學(xué)習(xí),已具有較強(qiáng)的理論基礎(chǔ),教師若以工程實(shí)際為引導(dǎo),即會(huì)取得良好的效果。鑒于此,在計(jì)算機(jī)輔助及應(yīng)用課程中我們應(yīng)廣泛采用案例法教學(xué)模式。
案例教學(xué)要求選擇工程實(shí)踐中應(yīng)用廣泛的項(xiàng)目,強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目來(lái)源使學(xué)生認(rèn)識(shí)到課堂講授的即是將來(lái)工作能夠用到的技能,學(xué)生的專注度愈發(fā)增強(qiáng),教學(xué)效果應(yīng)付迅速好轉(zhuǎn)[4]??己艘惨詫?shí)際案例為對(duì)象進(jìn)行測(cè)試,很容易就能測(cè)得學(xué)生的掌握水平。針對(duì)當(dāng)前機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)――多以大規(guī)模加工汽車零部件為主,面向機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及應(yīng)用》課程,以CATIA軟件的CAD和CAM模塊為主要講授內(nèi)容。在本課程的教學(xué)計(jì)劃中,以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配為主線,設(shè)置以連桿和活塞的三維造型設(shè)計(jì)為案例,著重講授零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、工程圖和運(yùn)動(dòng)仿真模塊的應(yīng)用。
三、實(shí)施過(guò)程
考慮到軟件應(yīng)用課程的特點(diǎn),首先改變傳統(tǒng)課堂教師主動(dòng)的講授模式,取而代之的是在機(jī)房師生的互動(dòng)教學(xué)方式,這樣便于學(xué)生及時(shí)消化理解操作原理和繪制方法,遇到操作難題即可當(dāng)堂解決。
1.教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)過(guò)程中,緊緊扣住工程實(shí)際應(yīng)用這條線,首先簡(jiǎn)要描述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理,使學(xué)生了解相關(guān)術(shù)語(yǔ),掌握曲軸、連桿、活塞等基本零件的作用及工作特點(diǎn),對(duì)整體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生一定的興趣和感性認(rèn)識(shí),再對(duì)其進(jìn)行零件繪制、裝配及運(yùn)動(dòng)仿真,非常形象生動(dòng)地學(xué)習(xí)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和繪制流程。以一款488發(fā)動(dòng)機(jī)為例[5],設(shè)置其主要參數(shù)為活塞行程S=92mm,曲軸主軸頸與連桿軸頸分別為56和42mm等,選擇連桿作為案例1,在零件設(shè)計(jì)模塊完成連桿的實(shí)體造型,將文件名保存為rod.Part。對(duì)于案例2――活塞零件,以與缸徑配合的外徑為基準(zhǔn)尺寸,結(jié)合活塞銷座孔與連桿小頭相互配合等條件進(jìn)行繪制,繪制過(guò)程中使學(xué)生重溫活塞與氣缸的間隙配合及銷座孔與連桿小頭需要用過(guò)盈配合的原理,同時(shí)學(xué)生也領(lǐng)會(huì)了零件加工與表面粗糙度之間的關(guān)系,繪制完成后,將零件賦予相應(yīng)的鋁合金材料以具備相應(yīng)機(jī)械性能,文件則另存為piston備用。
新建裝配體Engine.Product,調(diào)入已繪制的連桿和活塞至合理位置,以此為基礎(chǔ),在裝配模塊新建曲活塞銷、活塞環(huán)等零件。督促學(xué)生應(yīng)用同樣方法,依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的原理和規(guī)則在課后完成曲軸、箱體等零件的繪制,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生重溫機(jī)械設(shè)計(jì)中箱體的注意事項(xiàng)。應(yīng)用命令固定箱體,合理裝配后期繪制的零件。
機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完成,即可進(jìn)入DMU Kinetics模塊進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真。新建一個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),按照發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理在I缸設(shè)置箱體軸承座孔與曲軸間、曲軸與連桿間的轉(zhuǎn)動(dòng)副,繼續(xù)設(shè)置連桿與活塞在小頭活塞銷孔處進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而推動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。同理,依次對(duì)其余三缸進(jìn)行設(shè)置,即完成曲柄連桿機(jī)構(gòu)的仿真的運(yùn)動(dòng)副設(shè)置。
然后進(jìn)行曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真,通過(guò)設(shè)置相應(yīng)傳感器來(lái)獲得活塞的運(yùn)動(dòng)速度、加速度,曲柄與連桿間的夾角變化以及各連接軸徑處的受力等狀態(tài)值,分析結(jié)果可用于運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的技術(shù)改進(jìn),驗(yàn)證機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是否正確等方面的工作。
分別以靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模式觀察機(jī)構(gòu),清晰掌握機(jī)構(gòu)的工作原理和結(jié)構(gòu)。進(jìn)入工程圖模塊轉(zhuǎn)化生成零件及裝配體的二維工程圖,進(jìn)一步驗(yàn)證了理論上的投影關(guān)系,使得以往那些令人頭痛的復(fù)雜零件投影問(wèn)題得以解決。指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合運(yùn)動(dòng)件工作原理,進(jìn)一步掌握運(yùn)動(dòng)配合和機(jī)械加工原理,對(duì)圖紙進(jìn)行合理標(biāo)注,同時(shí)養(yǎng)成合格規(guī)范繪圖的好習(xí)慣。
2.課堂擴(kuò)展。隨著我國(guó)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和地方基礎(chǔ)教育水平的提高,當(dāng)前大學(xué)生普遍表現(xiàn)為見識(shí)寬廣,在課堂上顯得思維活躍,互動(dòng)教學(xué)過(guò)程中解決問(wèn)題的思路大不相同。由此,在操作過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤就千變?nèi)f化,導(dǎo)致好多時(shí)間在為學(xué)生糾錯(cuò),這就要求教師知識(shí)面要廣,對(duì)各類錯(cuò)誤應(yīng)對(duì)自如才能獲得學(xué)生的信任。
授課過(guò)程中結(jié)合工廠加工的實(shí)際問(wèn)題,提醒學(xué)生回憶在工程訓(xùn)練和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中曾經(jīng)做過(guò)或考查的項(xiàng)目,聯(lián)想相關(guān)的減速、變速及差速機(jī)構(gòu),闡述并解決機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中諸多疑難,不自覺地將學(xué)生引入到機(jī)械加工環(huán)境中,與教師形成交互式的教學(xué)氛圍,雙方都受益匪淺。
課后為學(xué)生布置相近作業(yè),按組分配給學(xué)生不同運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。學(xué)生信心滿滿地鉆研,總結(jié)在課下所遇的諸多疑點(diǎn)和難點(diǎn),及時(shí)與教師反饋溝通,極大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,迅速提高了學(xué)生的操作水平。
四、教學(xué)體會(huì)
本輪教學(xué)結(jié)束后,師生都體會(huì)到了解決實(shí)際工程問(wèn)題的樂(lè)趣。期末考核過(guò)程中,部分同學(xué)積極轉(zhuǎn)換思路,繪制步驟與教師講授有了較大改進(jìn),說(shuō)明創(chuàng)新教育在他們身上起到了作用、達(dá)到了初步目的,在求職應(yīng)聘期間也表現(xiàn)出胸有成竹的氣質(zhì)。
同時(shí)在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,教師也深深體會(huì)到距離成功實(shí)施還有一定差距,很多工作不夠細(xì)致合理,需要逐步改進(jìn)一些具體內(nèi)容。
1.案例內(nèi)容要更新。教學(xué)改革是一項(xiàng)挑戰(zhàn),應(yīng)緊抓時(shí)代脈搏,根據(jù)學(xué)生掌握程度及時(shí)擴(kuò)展授課內(nèi)容甚至更新案例,以開拓學(xué)生視野和激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
2.題庫(kù)覆蓋面要廣。在驗(yàn)收終端,除了已授內(nèi)容,也要在考試內(nèi)容及具體環(huán)節(jié)中做足文章;除了變更參數(shù),在具體結(jié)構(gòu)形式、類似機(jī)構(gòu)方面也要適當(dāng)擴(kuò)展,并逐年擴(kuò)充題庫(kù)題量,以充分考核學(xué)生的掌握水平和創(chuàng)新能力。
3.教師要公正嚴(yán)謹(jǐn)。教師除了在課堂上講授切實(shí)有用的知識(shí)之外,更要盡心督促,考試過(guò)程中更要公平地對(duì)待每一名學(xué)生,才會(huì)有效提高學(xué)生的積極性,使教學(xué)環(huán)節(jié)趨于完美。
參考文獻(xiàn):
[1]婁延常.大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)-湖北省大學(xué)生學(xué)情調(diào)查的啟示[J].復(fù)旦教育論壇,2004,(2).
[2]屈文濤,任濤,康曉清.工科學(xué)生制圖能力培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2010,27(6).
[3]張德江.論教談學(xué)話育人[M].北京:高等教育出版社,2010.
[4]張潤(rùn)蓮,張向利,葉進(jìn).案例教學(xué)法及其運(yùn)用[J].桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,24(4).
[5]于志新.CATIA實(shí)例應(yīng)用教程[M].北京:北京大學(xué)出版社,2013.
現(xiàn)代模具制造業(yè)中,型腔型面設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜,尤其是汽車模具中自由曲面所占比例不斷增加及產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高,都對(duì)曲面的制造精度提出了更高的要求。因此,模具制造工藝系統(tǒng)的精度、數(shù)控系統(tǒng)的精度和模具制造的CAM技術(shù)都會(huì)對(duì)曲面加工質(zhì)量產(chǎn)生影響。而包含自由曲面模具基本上都是借助各種CAM軟件進(jìn)行自動(dòng)編程,利用數(shù)控機(jī)床加工完成的。
模塑公司大部分?jǐn)?shù)控加工中心已經(jīng)有了較長(zhǎng)的使用時(shí)間,雖然有嚴(yán)格的數(shù)控機(jī)床操作規(guī)范,良好的機(jī)床維護(hù)保養(yǎng),但是其本身的精度損失是不可避免的。為了控制產(chǎn)品的加工質(zhì)量,我們定期對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)維修,明確每臺(tái)設(shè)備的加工精度,明確每臺(tái)設(shè)備的加工任務(wù)。嚴(yán)格區(qū)分粗、精加工的設(shè)備使用,因?yàn)榇旨庸r(shí)追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度,而粗加工時(shí)對(duì)設(shè)備的精度損害是最嚴(yán)重的,因此我們將使用年限較長(zhǎng)精度最差的設(shè)備定為專用的粗加工設(shè)備,新設(shè)備和精度好的設(shè)備定為精加工設(shè)備,做到了對(duì)現(xiàn)有設(shè)備資源的合理搭配、明確分工,將機(jī)床對(duì)加工質(zhì)量的影響降到了最低,同時(shí)又保護(hù)了昂貴的數(shù)控設(shè)備,延長(zhǎng)了設(shè)備的壽命。當(dāng)我們的機(jī)床不可改變時(shí),與機(jī)床相關(guān)的刀柄、刀具對(duì)數(shù)控加工質(zhì)量的影響又變得突出了。在任何旋轉(zhuǎn)刀具加工系統(tǒng)中,主軸與夾頭(或其組合體)的聯(lián)結(jié)才是刀具加工性能實(shí)現(xiàn)的真正基石!我們公司常用刀柄與機(jī)床的接口有BT柄和HSK柄。BT柄與機(jī)床主軸的接口錐柄錐度為7:24,這種方式的刀柄只適合于傳統(tǒng)的低速加工,因?yàn)锽T刀柄與主軸只是錐面配合,當(dāng)轉(zhuǎn)速太高時(shí),由于離心力的作用會(huì)使錐面配合間隙增大,從而影響數(shù)控加工質(zhì)量。當(dāng)機(jī)床最高轉(zhuǎn)速達(dá)到15000轉(zhuǎn)/分時(shí),通常需要采用HSK型刀柄,HSK刀桿為過(guò)定位結(jié)構(gòu),提供與機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié),在機(jī)床拉力作用下,保證刀桿短錐和端面與機(jī)床緊密配合。
刀柄對(duì)刀桿、刀具的夾緊方式主要有側(cè)固式、彈性?shī)A緊式、液壓夾緊式和熱膨脹式等。側(cè)固式精度較低并且難以保證刀具動(dòng)平衡,在高速銑削式不宜采用,下圖為彈性?shī)A緊式、液壓夾緊式和熱膨脹式刀桿示意圖,熱膨脹式刀桿夾頭的刀孔與刀柄為過(guò)盈配合,須采用專用熱膨脹裝置裝卸刀具,一般使用電感加熱或熱空氣加熱刀桿,使刀孔直徑膨脹,然后將刀柄插入刀,冷卻后孔徑收縮將刀柄緊緊夾住。
模塑公司通過(guò)多年的應(yīng)用、比較、總結(jié),現(xiàn)在采取的刀柄使用方案為:粗加工或大進(jìn)給加工時(shí)采用BT彈簧夾頭刀柄,普通機(jī)床上的半精和精加工采用的BT液壓夾頭刀柄,在高速銑和石墨加工機(jī)上采用的是HSK型熱脹刀柄或液壓夾頭刀柄。因?yàn)閺椈蓨A頭刀柄在刀具裝夾麻煩費(fèi)時(shí),重復(fù)精度較差,加工吸振性能不好,所以用于粗加工或大進(jìn)給加工;而精加工時(shí)采用的液壓夾頭刀柄具有極高的夾持回轉(zhuǎn)精度,非常方便的刀具裝夾方式深受操作者喜愛,并且為全密封結(jié)構(gòu)型式,有效防止冷卻液、鐵屑特別是石墨粉塵對(duì)刀柄的損害,而液壓夾頭刀柄又具有優(yōu)良的阻尼減振性能,可以抑制加工中產(chǎn)生的振動(dòng),從而明顯改善了模具的表面加工質(zhì)量和表面光潔度。在高速銑上做模具加工所采用的HSK型熱脹刀柄具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,夾緊可靠、同心度高,傳遞扭矩和徑向力大,特別是在模具的深型腔加工中,熱脹刀柄的刀具夾持端可以很長(zhǎng)、外徑可以做得很小而廣泛應(yīng)用與模具的深型腔加工中,但是通過(guò)高速銑的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)熱脹刀柄為全剛性的結(jié)構(gòu)使阻尼減振性能很差而難以抑制加工中產(chǎn)生的振動(dòng),從而在程序編制不好時(shí)對(duì)模具的加工質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響,大幅降低刀具的使用壽命,因此建議在小批量的使用高速機(jī)床時(shí)不要配置熱脹刀柄,因?yàn)殡m然熱脹刀柄很便宜,但一般一臺(tái)電感加熱裝置的價(jià)錢可以購(gòu)買幾十個(gè)其它類型的刀柄了
刀具的正確選擇和使用是影響數(shù)控加工質(zhì)量的重要因素。硬質(zhì)合金刀具應(yīng)用范圍在公司越來(lái)越廣,硬質(zhì)合金將代替大部分高速鋼刀具,包括鉆頭、立銑刀、絲錐等簡(jiǎn)單通用刀具,使這一類刀具的切削速度有很大的提高,硬質(zhì)合金將在刀具材料中占主導(dǎo)地位,覆蓋大部分常規(guī)的加工領(lǐng)域。我公司在粗加工中盡可能采用大直徑的牛鼻刀,使用R2、R6的硬質(zhì)合金刀片,做到粗加工排屑“多”;半精加工選用高轉(zhuǎn)速高進(jìn)給R0.8的鑲片立銑刀,做到半精加工走刀“快”;精加工時(shí)盡量選用硬質(zhì)合金刀桿和高精度球頭鏡面刀片,這樣可在保正加工質(zhì)量的同時(shí)節(jié)省選用整體合金刀具的高昂費(fèi)用,模具精加工中所用最小刀具的半徑應(yīng)小于或等于被加工零件上的內(nèi)輪廓圓角半徑,尤其是在拐角加工時(shí),應(yīng)選用半徑小于拐角處圓角半徑的刀具并以圓弧插補(bǔ)的方式進(jìn)行加工,這樣可以避免采用直線插補(bǔ)而出現(xiàn)過(guò)切現(xiàn)象,做到精加工質(zhì)量“好”。
高品質(zhì)硬質(zhì)合金刀具
高速加工技術(shù)的發(fā)展日益成熟,極大的提高了模具加工速度、減少了加工工序、縮短甚至消除了耗時(shí)的鉗工修復(fù)工作,從而極大地提高了模具數(shù)控加工質(zhì)量,縮短了模具的生產(chǎn)周期。因此模具的高速加工技術(shù)逐漸成為模塑公司技術(shù)改造最主要的內(nèi)容之一,高速加工取代傳統(tǒng)低速加工已成為必然,誰(shuí)將高速加工上得快、用得好就必將贏得市場(chǎng)!
通過(guò)前面的分析可以得出機(jī)床設(shè)備在模具的加工中是非常重要的,但是影響模具數(shù)控加工質(zhì)量的另外的重要因素是加工工藝、軟件、數(shù)控程序設(shè)計(jì)者、機(jī)床操作者。
數(shù)控編程一般可分為4個(gè)階段:準(zhǔn)備工作階段、技術(shù)方案階段、數(shù)控編程階段和程序定型階段。
1.準(zhǔn)備工作階段:根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)書,按要求接收技術(shù)數(shù)據(jù),檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、時(shí)效性。明確生產(chǎn)計(jì)劃,能否按時(shí)完成。
2.技術(shù)方案階段:數(shù)控編程前的首要工作是制定技術(shù)方案。公司把數(shù)控工藝和刀路程序設(shè)計(jì)合并由程序設(shè)計(jì)員一人負(fù)責(zé)。技術(shù)方案階段主要任務(wù)是根據(jù)車間的制造資源,編制數(shù)控加工的工藝方案。為了做好技術(shù)方案,必須了解加工環(huán)境和制造資源,包括:機(jī)床、刀具、夾具、軟件、工藝資源、毛坯(如毛料、鍛件、鑄件、熱處理、切削性能、預(yù)加工)等,還要對(duì)零件的技術(shù)要求弄清楚,如公差要求、光潔度、薄壁件的允許變形、裝配關(guān)系等。
數(shù)控工藝方案的設(shè)計(jì)是有難度的,因?yàn)橐幚淼男畔⒘看?,各種信息之間的關(guān)系又極為錯(cuò)綜復(fù)雜,這主要靠程序設(shè)計(jì)員的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行。因此,工藝方案的設(shè)計(jì)質(zhì)量完全取決于技術(shù)人員的水平和經(jīng)驗(yàn)。
在高速銑技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天,數(shù)控工藝方案的設(shè)計(jì)重要性被提到了更高的地位。高速銑要求對(duì)加工的全過(guò)程進(jìn)行控制,任何疏忽都會(huì)引起嚴(yán)重的后果,因此,高速銑的工藝方案的編制好壞,將會(huì)對(duì)高速銑成敗起到?jīng)Q定性的作用。
3.?dāng)?shù)控編程階段:在編程準(zhǔn)備期間,主要的依據(jù)是三維數(shù)據(jù)和工藝文件。程序設(shè)計(jì)員要分析零件的幾何特征,構(gòu)思加工過(guò)程,結(jié)合機(jī)床具體情況,考慮工件的定位,選用夾具。數(shù)控編程的第一步要正確定義加工坐標(biāo)系,選擇好對(duì)刀點(diǎn)。選擇的編程原點(diǎn)應(yīng)方便編程、便于測(cè)量檢查、便于操作,同時(shí)考慮引起的加工誤差較小。第二步是按照數(shù)控工藝方案一步一步地在計(jì)算機(jī)上編制刀具軌跡。第三步是驗(yàn)證程序的正確性,可行性。可以通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬或試切削樣件。第四步是優(yōu)化程序。
刀具的正確選擇和使用是影響數(shù)控加工質(zhì)量的重要因素。硬質(zhì)合金刀具應(yīng)用范圍在公司越來(lái)越廣,硬質(zhì)合金將代替大部分高速鋼刀具,包括鉆頭、立銑刀、絲錐等簡(jiǎn)單通用刀具,使這一類刀具的切削速度有很大的提高,硬質(zhì)合金將在刀具材料中占主導(dǎo)地位,覆蓋大部分常規(guī)的加工領(lǐng)域。我公司在粗加工中盡可能采用大直徑的牛鼻刀,使用R2、R6的硬質(zhì)合金刀片,做到粗加工排屑“多”;半精加工選用高轉(zhuǎn)速高進(jìn)給R0.8的鑲片立銑刀,做到半精加工走刀“快”;精加工時(shí)盡量選用硬質(zhì)合金刀桿和高精度球頭鏡面刀片,這樣可在保正加工質(zhì)量的同時(shí)節(jié)省選用整體合金刀具的高昂費(fèi)用,模具精加工中所用最小刀具的半徑應(yīng)小于或等于被加工零件上的內(nèi)輪廓圓角半徑,尤其是在拐角加工時(shí),應(yīng)選用半徑小于拐角處圓角半徑的刀具并以圓弧插補(bǔ)的方式進(jìn)行加工,這樣可以避免采用直線插補(bǔ)而出現(xiàn)過(guò)切現(xiàn)象,做到精加工質(zhì)量“好”。
高品質(zhì)硬質(zhì)合金刀具
高速加工技術(shù)的發(fā)展日益成熟,極大的提高了模具加工速度、減少了加工工序、縮短甚至消除了耗時(shí)的鉗工修復(fù)工作,從而極大地提高了模具數(shù)控加工質(zhì)量,縮短了模具的生產(chǎn)周期。因此模具的高速加工技術(shù)逐漸成為模塑公司技術(shù)改造最主要的內(nèi)容之一,高速加工取代傳統(tǒng)低速加工已成為必然,誰(shuí)將高速加工上得快、用得好就必將贏得市場(chǎng)!
通過(guò)前面的分析可以得出機(jī)床設(shè)備在模具的加工中是非常重要的,但是影響模具數(shù)控加工質(zhì)量的另外的重要因素是加工工藝、軟件、數(shù)控程序設(shè)計(jì)者、機(jī)床操作者。
數(shù)控編程一般可分為4個(gè)階段:準(zhǔn)備工作階段、技術(shù)方案階段、數(shù)控編程階段和程序定型階段。
1.準(zhǔn)備工作階段:根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)書,按要求接收技術(shù)數(shù)據(jù),檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、時(shí)效性。明確生產(chǎn)計(jì)劃,能否按時(shí)完成。
2.技術(shù)方案階段:數(shù)控編程前的首要工作是制定技術(shù)方案。公司把數(shù)控工藝和刀路程序設(shè)計(jì)合并由程序設(shè)計(jì)員一人負(fù)責(zé)。技術(shù)方案階段主要任務(wù)是根據(jù)車間的制造資源,編制數(shù)控加工的工藝方案。為了做好技術(shù)方案,必須了解加工環(huán)境和制造資源,包括:機(jī)床、刀具、夾具、軟件、工藝資源、毛坯(如毛料、鍛件、鑄件、熱處理、切削性能、預(yù)加工)等,還要對(duì)零件的技術(shù)要求弄清楚,如公差要求、光潔度、薄壁件的允許變形、裝配關(guān)系等。
數(shù)控工藝方案的設(shè)計(jì)是有難度的,因?yàn)橐幚淼男畔⒘看螅鞣N信息之間的關(guān)系又極為錯(cuò)綜復(fù)雜,這主要靠程序設(shè)計(jì)員的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行。因此,工藝方案的設(shè)計(jì)質(zhì)量完全取決于技術(shù)人員的水平和經(jīng)驗(yàn)。
在高速銑技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天,數(shù)控工藝方案的設(shè)計(jì)重要性被提到了更高的地位。高速銑要求對(duì)加工的全過(guò)程進(jìn)行控制,任何疏忽都會(huì)引起嚴(yán)重的后果,因此,高速銑的工藝方案的編制好壞,將會(huì)對(duì)高速銑成敗起到?jīng)Q定性的作用。
3.?dāng)?shù)控編程階段:在編程準(zhǔn)備期間,主要的依據(jù)是三維數(shù)據(jù)和工藝文件。程序設(shè)計(jì)員要分析零件的幾何特征,構(gòu)思加工過(guò)程,結(jié)合機(jī)床具體情況,考慮工件的定位,選用夾具。數(shù)控編程的第一步要正確定義加工坐標(biāo)系,選擇好對(duì)刀點(diǎn)。選擇的編程原點(diǎn)應(yīng)方便編程、便于測(cè)量檢查、便于操作,同時(shí)考慮引起的加工誤差較小。第二步是按照數(shù)控工藝方案一步一步地在計(jì)算機(jī)上編制刀具軌跡。第三步是驗(yàn)證程序的正確性,可行性??梢酝ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬或試切削樣件。第四步是優(yōu)化程序。
4.程序定型階段:由主管領(lǐng)導(dǎo)審核數(shù)控編程刀路,合格后填寫數(shù)控加工程序單,繪制加工簡(jiǎn)圖。到現(xiàn)場(chǎng)了解程序執(zhí)行情況,總結(jié)程序編制經(jīng)驗(yàn)。
數(shù)控工藝的特點(diǎn)和數(shù)控加工工藝規(guī)劃的編制:
(1)數(shù)控工藝要考慮加工零件的工藝性,確定加工零件的裝夾與定位,選擇刀具,制定工藝路線、切削方法及工藝參數(shù)等,而這些在常規(guī)工藝中可以簡(jiǎn)化。
(2)數(shù)控工藝設(shè)計(jì)主要用于指導(dǎo)數(shù)控編程,我公司把數(shù)控工藝員和編程員的職責(zé)和二為一,由程序設(shè)計(jì)員負(fù)責(zé)整套模具的數(shù)控加工過(guò)程,提高了工作效率。
(3)數(shù)控加工的自動(dòng)化程度高,影響因素多,在數(shù)控加工中,質(zhì)量和安全是自關(guān)重要的,必須得到保證。
(4)數(shù)控工藝的編制要有嚴(yán)密的條理性。數(shù)控工藝復(fù)雜,影響因素多,需要對(duì)數(shù)控加工的全過(guò)程深思熟慮,要有很好的條理性,才能編好數(shù)控工藝。加上數(shù)控加工的自動(dòng)化程度高,它的自適應(yīng)能力就低,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,工人很難現(xiàn)場(chǎng)糾正,輕者造成加工缺陷,重者引起安全事故,因此要預(yù)先有條理的做好數(shù)控工藝的設(shè)計(jì)。
(5)數(shù)控工藝的繼承性好。凡是在生產(chǎn)中證明是好的數(shù)控工藝,可以做成模板,作為檔案保存起來(lái),在以后加工同類零件時(shí)調(diào)用,可以節(jié)約時(shí)間,保證質(zhì)量。
數(shù)控加工工藝規(guī)劃可以認(rèn)為是由零件初始狀態(tài)(毛坯)到最終狀態(tài)(零件)間的一系列工藝過(guò)程的狀態(tài)空間。數(shù)控工序的排序應(yīng)滿足如下的一般規(guī)則:
1.先主后次。2.先面后孔,先銑后鉆。3.先粗后精。4.先做內(nèi)腔加工后做外形加工。5.按工序的順序,刀具直徑由大到小。6.上道工序的加工不能影響下道工序的裝夾與定位。7.用相同的工裝和夾具應(yīng)安排在一起做完,減少重復(fù)裝夾與定位。8.數(shù)控工序要集中。9.不要把削弱零件剛性的工序排在前面。
一個(gè)好的數(shù)控加工工藝規(guī)劃還要考慮以下幾個(gè)方面:
是否能滿足零件的技術(shù)要求,是否能提高數(shù)控加工的效率,低的加工成本,好的質(zhì)量控制。
因此,通常一份完整的數(shù)控加工工藝規(guī)劃,大概包括如下內(nèi)容:
?數(shù)控機(jī)床選擇。
?加工方法選擇。
?確定零件的裝夾方式并選擇夾具。
?定位方法。
?檢驗(yàn)要求及檢驗(yàn)方法。
?選擇刀具。
?加工中的誤差控制和公差控制。
?定義數(shù)控工序。
?數(shù)控工序排序。
?切削參數(shù)選擇。
?編制數(shù)控工藝程序單。
模塑公司通過(guò)在模具行業(yè)中的比較,購(gòu)買了國(guó)際一流的數(shù)控加工軟件:UGNX4.0和POWERMILL6.0,通過(guò)多年的使用表明是非常適合模具加工行業(yè)的,尤其是兩種軟件豐富實(shí)用的加工策略各不相同,互相補(bǔ)充使數(shù)控加工的質(zhì)量和效率得到了很大的提高。POWERMILL在偏置區(qū)域清除粗加工時(shí)可以加入螺旋功能,進(jìn)行實(shí)際切削時(shí)更加平穩(wěn),消除了相鄰刀路之間連接的進(jìn)刀方向突變,減少切削進(jìn)給的加速和減速,保持更穩(wěn)定的切削負(fù)荷,延長(zhǎng)了刀具壽命,對(duì)機(jī)床也起到了保護(hù)作用。
交叉等高精加工使用戶可定義一個(gè)分界角,淺灘區(qū)域內(nèi)將使用等高策略,其它部分使用三維偏置策略,并且可以在陡峭和平坦區(qū)域之間加入重疊距離,兩者相輔相成。
參數(shù)偏置精加工既可以保證曲面上刀路間的行距不超過(guò)設(shè)定的數(shù)值,又可以顯著減少三維偏置策略中在刀具路徑中可能出現(xiàn)的尖角,可以有效改善三維偏置加參考線的方法在工件表面的相交刀路產(chǎn)生的切削紋理,工件的外觀質(zhì)量更好。
切削參數(shù)的選擇對(duì)加工質(zhì)量、加工效率以及刀具耐用度有著直接的影響。在CAM軟件中與切削相關(guān)的參數(shù)主要有主軸轉(zhuǎn)速(Spindlespeed)、進(jìn)給速率(Cutfeed)、刀具切入時(shí)的進(jìn)給速率(Leadinfeedrate)、步距寬度(Step-over)和切削深度(Stepdepth)等。
主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來(lái)計(jì)算,其計(jì)算公式為:n=1000Vc/πd,式中d為刀具直徑(mm),Vc為切削速度(m/min)。切削速度的選擇與刀具的耐用度密切相關(guān),過(guò)低或過(guò)高的切削速度都會(huì)使刀具耐用度急劇下降。模具精加工時(shí),應(yīng)盡量避免中途換刀,以得到較高的加工質(zhì)量,因此應(yīng)結(jié)合刀具耐用度認(rèn)真選擇切削速度。
進(jìn)給速度的選擇直接影響著模具零件的加工精度和表面粗糙度,其計(jì)算公式為F=nzf,式中n為主軸轉(zhuǎn)速(r/min),z為銑刀齒數(shù),f為每齒進(jìn)給量(mm/齒)。每齒進(jìn)給量的選取取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料和銑刀結(jié)構(gòu)。工件的硬度和強(qiáng)度越高,每齒進(jìn)給量越?。划?dāng)加工精度和表面粗糙度要求較高時(shí),應(yīng)選擇較低的進(jìn)給量;刀具切入進(jìn)給速度應(yīng)小于切削進(jìn)給速度。
吃刀量的大小主要受機(jī)床、工件和刀具剛度的限制,其選擇原則是在滿足工藝要求和工藝系統(tǒng)剛度許可的條件下,選用盡可能大的吃刀量,以提高加工效率。為保證加工精度和表面粗糙度,應(yīng)留0.1~0.3mm的精加工余量。
在精加工時(shí),吃刀量的選擇與表面粗糙度有關(guān),CAM軟件中通常提供有兩種參數(shù)控制表面粗糙度:步距寬度(Stepover)和殘留高度(Scallop)。采用步距寬度控制表面粗糙度時(shí),步距寬度越小,表面粗糙度越小;采用殘留高度控制表面粗糙度時(shí),步距寬度會(huì)依據(jù)工件形狀自動(dòng)調(diào)整。
好的軟件確實(shí)可以提高模具的加工質(zhì)量和效率,但它也只是一個(gè)工具,我們需要的是有豐富的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí),同時(shí)熟練掌握軟件功能的數(shù)控程序設(shè)計(jì)者,因?yàn)槿瞬攀悄>邤?shù)控加工中的決定因素,對(duì)數(shù)控加工的質(zhì)量和效率起到關(guān)鍵作用。為此,模塑公司建立了完善的程序設(shè)計(jì)員培養(yǎng)體系。所有的設(shè)計(jì)員都要先在數(shù)控操作的崗位上實(shí)習(xí)一段時(shí)間,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格操作考核合格后方能進(jìn)行數(shù)控程序的設(shè)計(jì)培訓(xùn)。程序設(shè)計(jì)員必須會(huì)用公司所購(gòu)買的所有正版數(shù)控加工軟件,并且熟練掌握至少一種后才能編制程序。為了保證模具的數(shù)控加工質(zhì)量,就必須有好的數(shù)控程序,為了便于管理和控制加工質(zhì)量,我們根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)編寫了多種的程序編制規(guī)范,為公司的模具質(zhì)量的穩(wěn)定和不斷提高打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
機(jī)床操作者是數(shù)控加工的執(zhí)行人,他們對(duì)數(shù)控加工質(zhì)量的控制也是很明顯的。他們?cè)趫?zhí)行加工任務(wù)的過(guò)程中對(duì)機(jī)床、刀柄、刀具、加工工藝、軟件和切削參數(shù)的實(shí)時(shí)狀態(tài)最了解,他們的各項(xiàng)操作對(duì)數(shù)控加工影響最直接,所以機(jī)床操作者的技能和責(zé)任心也是提高數(shù)控加工質(zhì)量關(guān)鍵因素!
經(jīng)過(guò)多年的模具加工分析,雖然機(jī)床等硬件設(shè)備是很關(guān)鍵的,但人才是影響數(shù)控加工質(zhì)量的決定性因素,因?yàn)槌绦蛟O(shè)計(jì)員和機(jī)床操作者的職業(yè)道德、技能水平、崗位責(zé)任心確定了各種先進(jìn)設(shè)備能夠發(fā)揮出多大的效能!所以我們一定要重視人才的培養(yǎng)和引進(jìn),為模具質(zhì)量的持續(xù)提高打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)!
機(jī)械加工 機(jī)械工程倫理 機(jī)械制造 機(jī)械畢業(yè) 機(jī)械安全論文 機(jī)械導(dǎo)論論文 機(jī)械基礎(chǔ)論文 機(jī)械結(jié)構(gòu)論文 機(jī)械原理論文 機(jī)械控制論文 學(xué)校節(jié)能管理 實(shí)驗(yàn)室規(guī)范化管理 會(huì)計(jì)電算化管理 職業(yè)禮儀培訓(xùn)