车床和数控的区别范文

时间:2023-12-21 17:12:25

车床和数控的区别

车床和数控的区别篇1

关键词:VGA摄像头;二值图像;灰度切割;智能调节

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)08-0068-01

机床作为机械制造业中重要的大型加工设备,但每一次的事故的发生会导致机件损伤,停机修理,影响生产,减少设备的使用寿命,甚至会给工人带来危险,机床的事故将会给企业和工厂带来巨大的经济损失。分析总结大多数事故,其原因大多都是因为工作马虎大意、技术不熟。其次,在机床空载时,普通机床的主轴电机的功率还是处于正常工作状态,造成了大量的能量浪费。

基于以上的项目背景,我们设计了一种基于VGA摄像头识别技术的机床工作状态检测系统,该系统可以实时监测车床工作状态,从而可以将车床加工工况、空载负载情况以及刀头和其他物体的距离等一些信息实时反馈给机床控制系统和工人,机床控制系统能够根据这些信息来监控和调节机床,从而机床的稳定性和安全性,减少机件的损坏率,工厂若在普通机床上安装该基于VGA摄像头视觉识别技术的机床工作状态检测系统,不仅可以一定程度上的解放和帮助车床师傅,还可以大大减少安全事故给企业带来的损失,加入智能控制电机系统后还能减少车床功耗。

1 监测方案设计

1.1 硬件选择

本次设计中使用的CMOS摄像头芯片为OV7725。

CMOS摄像头芯片OV7725,图像传感器,体积小,工作电压低,提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。通过SCCB总线控制,可以输入整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率8位影像数据。该产品VGA图像最高达到30帧/秒。用户可以完全控制图像质量、数据格式和传输方式。所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、白平衡、饱和度、色度等都可以通过SCCB接口编程。OmmiVision图像传感器应用独有的传感器技术,通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声、托尼、浮散等,提高图像质量,得到清晰的稳定的彩色图像。

1.2 算法设计

通过OV7725采集到图像后,图形数据以YUV格式存储,通过提取YUV格式图片中的灰度信息,可以得到当前时刻的灰度图,再将灰度图二值化形成二值化图像。本设计中通过连通域判断车刀与工件的相对位置从而实现工作状态识别,在图像中,最小的单位是像素,每个像素周围有8个邻接像素,常见的邻接关系有2种:4邻接与8邻接。4邻接一共4个点,即上下左右。

4邻接连通为8邻接连通的子集,判断点数少,速度快,且误判率低于8邻接连通,故本次设计算法内使用4邻接判断图像连通。由于车刀和工件是从视场的两个互相垂直的边界进入视场,当刀具与工件间距较小时在图像中的体现是出现白斑重合区域从而产生连通域,刀具与工件距离达到一定程度时连通域消失。

具体算法如下:(1)逐行扫描图像,把第一行中第一个连续的白色像素组成的一个序列(下文称为“团”)称为“起始团”,并记下它的起点start、它的终点end、行号,将第二行中与起始团有重合区域的第一个团记录为“目标团”并记下它的起点start、它的终点end、行号。(2)对于第二行以后的所有行里的团,如果它与上一行目标团有重合区域,则标记为新的目标团。(3)若刀具与工件间距较小,图像中出现白斑重合区域从而产生连通域,则遍历一次图像后,目标团行号为二值图像高度,将标志位置位,否则将标志位清除。

2 可行性分析

(1)在实际应用中,很多图像的分析最终都转换为二值图像的分析,比如:医学图像分析、前景检测、字符识别,形状识别。二值化+数学形态学能解决很多计算机识别工程中目标提取的问题,对于该技术中的二值图像算法已经较为成熟,且广泛使用。

(2)本系统中的灰度切割算法属于灰度变换中一个非常重要的概念,有较为夯实的理论研究基础。且该检测量为数字信号,对精度要求不高,因此对硬件的要求较低,系统较为简单,能够自动化处理,安装与维护成本低廉,可以推广使用及普及。

3 结语

本技术通过VGA摄像头和影像处理器采集图像信息,巧妙地应用了二值图像和图像的灰度切割算法来判断车刀与工件及其他物体的相对位置来实现对机床工作状态的监控,便于工人对机床进行维修,以达到智能调节目的。且具有硬件的要求较低,系统较为简单,能够自动化处理,安装与维护成本低廉等有点,适于推广使用和普及。

参考文献

[1]罗文亮,倪晋平,马鸣,陈登峰.基于灰度阈值分割的锥体零件缺陷识别算法[J].西安工业学院学报,2006,26.

[2].基于灰度图像和彩色图像的瑕疵胶囊识别算法研究[D].武汉科技大学,2014.

车床和数控的区别篇2

关键词:数控车床 零件加工 加工工艺

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(a)-0168-01

1 打好普车基础,了解车床结构及切削参数

普通车床是数控车床的鼻祖。虽然数控车床的加工精度高、加工范围广、自动化程度高、加工质量稳定,但是学好普车操作是学习数控车床的前提。学生可以在学习普通车床的时候了解普通车床的结构及加工原理,学会刃磨刀具,在做简单的零件的时候学会端面、外圆、沟槽、内孔、螺纹乃至回转曲面的加工。在练习过程中熟练掌握游标卡尺、千分尺、百分表等各种量具的使用。同时对金属加工的三要素ap、f、n在加工中的相互关系及其对工件表面质量的影响。但是要注意,在学习普通车床时最重要的是学会编排零件的加工工艺,机械加工重要的就是加工工艺问题。在普通车床的教学上通过练习不同种类,不同难度的工件,培养学生编排加工工艺的灵活性。好的加工工艺过程可以提高生产效率,降低劳动者强度,节约资源,所以在普车练习阶段一定要把零件的加工工艺安排作为重点学习目标,重点掌握。这是学习普通车床的关键。

2 数控车床的初级操作

掌握数控车床的开关机操作,一定要注意在数控车床开机之前确保急停按钮处于按下状态,这是避免出现事故、保护数控机床的良好习惯。然后熟悉常用的基本按键的作用,手轮的转向与滑板的运动方向,可以叫学生对比数控车床与普通车床的结构区别。接下来就是熟悉常用的基本编程指令,在这里就体现出学习普通车床零件加工工艺的重要性了。在确定了零件的加工工艺后,用常用直线插补指令G01、圆弧插补指令G02/G03、快速移动指令G00进行零件精加工轮廓编程,当然所选用的零件图要循序渐进,由浅入深这样才能使接受较慢的学生不产生厌学情绪。接下来就是学习单一循环指令G90、G94了,这样可以使冗长的程序进行简化了,激发了学生的积极性。最后就是学习多重循环指令G71、G72、G73、G70。螺纹切削指令G92也要求学生重点掌握。这里一定要将循环语句中的参数讲解清楚,尤其是G71和G73语句参数,如果混淆将出现难以预料的结果,甚至造成事故。

3 数控仿真

在经过了以上两个阶段的学习,要对学生进行阶段性测验。一是考察学生是否掌握了普通车床基本的操作技能。二是要了解掌握学生各个层次的比例,这是进行数控仿真的前提。如果以上两个阶段没有掌握好,那么就得加强对前两个阶段的学习;若掌握了,好坏比例多少?教师可以根据自己的教学经验,可以叫好的先进行数控仿真的软件操作,其他很小的一部分掌握不好的学生继续学习加强前面的内容。这样可以激发好学生的学习热情,同时也调动了落后学生的积极性和竞争意识,当基本掌握了数控车床的基本操作了,我们可以在仿真软件上进行仿真加工了。仿真软件只是对数控过程的模拟,主要是通过仿真软件了解并加强零件数控加工工艺流程的掌握。仿真软件可以使用上海宇龙或者是斯沃仿真软件。首是要学生区分录入面板和操作面板,明确录入面板是控制NC控制器的,操作面板是控制机床运动的,这个一定要掌握,因为所有的数控机床操作面板都是这么配置的。掌握建立工件坐标系的方法,仿真的意义主要是练习对刀,刀补的输入,验证程序的正确性,熟悉机床的面板操作,熟练程序语句,为实际操作机床做好准备。

4 数控加工实际操作

在经历了以上三个阶段的学习,我们了解了切削的原理、学会了零件的加工工艺、简单零件程序的编制和数控机床的操作。但是以上的都只是局限于理论上的,和实际的机床操作还是有一定的差距,在实际的零件加工中会遇到各式各样的问题。在零件加工之前要进行对刀,建立工件坐标系。当对刀时我们发现,和仿真软件就不一样了,我们可以通过看还可以通过听声音来判断对刀,这就是实际加工的意义了。首先掌握端面和外圆对刀,然后将坐标值输入同时输入刀具半径补偿这样就确定了工件坐标系。这时我们就是要进行实际零件的加工,在练习的过程中,不断总结归纳,提高操作水平和专业技能,积累经验。在练习之初主要是要求学生出形状即可,目的是熟悉机床操作和编程指令,产生成就感,树立自信心。然后不断加大图纸难度,逐渐保尺寸,对加工好的零件要仔细进行测量,如有尺寸超差可在刀具补偿中重新输入补偿值并进行精加工车削即可,直到加工出合格的零件为止。图纸的选择可依据初级工、中级工、高级工实操图纸选取,为技能证的考取做好准备。

车床和数控的区别篇3

一、单位介绍

太原第一机床厂始建于1952年,是国家生产金属切削机床的重点企业,是山西省数控产业化基地。企业位于太原市南内环街16号,占地面积13.28万平方米。三面临街,地处城市中心区域,地理位置优越,交通便利。企业在册职工1293人,其中各类专业技术人员320人。资产总额2.23亿元,负债总额1.78亿元。企业拥有立式加工中心、卧式加工中心、高精度导轨磨、大型数控龙门镗铣床、三坐标测量仪、双频激光干涉仪等高精尖加工和检测设备468台,具备完善的工艺保证体系和准确的计量检测手段。

企业主要产品有高、中、低档数控车床、卧式车床及龙门框架类机床,共三大系列、61个品种、182种规格,其中:数控车床16个品种,43个规格,跟踪国内先进水平,市场潜力巨大;卧式车床14个品种,64个规格,性价比高、用户满意度好;龙门框架类机床31个品种,75个规格,呈旺销态势。特别是新产品数控龙门镗铣床不仅市场前景看好,而且拥有知识产权,具有核心竞争优势。以“太一机”为注册商标的产品畅销全国,并远销世界十多个国家和地区。企业技术力量雄厚,产品开发周期短、见效快,企业技术中心以其强势的科技开发能力和现代的设计手段被评为省级技术中心;企业以诚信经营和快捷周到的服务著称,在全国绝大多数省、市、自治区建有销售网点并形成了长效网络体系,企业注重产品质量,曾于2000年通过ISO9001国际质量体系认证。

二、实习目的

毕业实习是我们在完成本专业基础课和专业课的学习之后,综合运用知识的重要的实践性教学环节,是机电专业必修的实践课程,在实践教学体系中占有重要地位。通过毕业实习使自己在实践中验证、巩固和深化已学的专业理论知识,通过知识的运用加深对相关课程理论与方法的理解与掌握。加强对企业及其管理业务的了解,将学到的知识与实际相结合,运用已学的专业理论知识对实习单位的各项业务进行初步分析,善于观察和分析对比,找到其合理和不足之处。灵活运用所学专业知识,在实践中发现并提炼问题,提出解决问题的思路和方法,提高分析问题及解决问题的能力。

三、实习内容

在这短短的几个星期内,大家每天都要学习一项新的技术,并在很短的实习时间里,完成从对各项具体操做的一无所知到制作出一件成品的过程,我们在老师们耐心细致地指导下,很顺利的完成各自的实习内容,并且基本上都达到了老师预期的实习要求,圆满地完成了实习。在实习期间,通过学习车工、钳工的操作,我们做出了自己的工件,虽然这几个星期的实习是对我们的一个很大的考验,但是看到自己平生第一次在车间中做出的工件,我们都喜不自禁,感到很有成就感。

来到工厂,首先工人师父给我们上安全课,告诉我们什么可以弄什么不可以弄,一定要服从厂里还有老师的管理,并且要自己注意安全,不要到处乱跑等,还给我们说了一些活生生的事件,加强我们对安全的认识,并且还给我们说了一些厂子里的优秀业绩等,还给我们介绍了一些分厂的各种不同的地方.

接下来几天实习老师带领我们来到各分厂熟悉一下车工、锻工、磨工,铣工等机械设备的构造、工作原理、基本操作和基本功能,等以后实习的时候再让我们实际操作。通过老师的讲解,我们熟悉了普通车刀的组成、安装与刃磨,了解了车刀的主要角度及作用,刀具切削部分材料的性能和要求以及常用刀具材料,车削时常用的工件装夹方法、特点和应用,常用量具的种类和方法,了解了车外圆、车端面、车内孔、钻孔、车螺纹以及车槽、车断、车圆锥面、车成形面的车削方法和测量方法,了解了常用铣床、刨床、磨床的加工方法和测量方法。

比如在使用磨床机床工作时,头不能太靠近砂轮,以防止切屑飞入眼睛,磨铸铁时要戴上防护眼镜,不要用手摸或测量正在切削的工件,不要用手直接清除切屑,应用刷子或专用工具清除,严禁用手去刹住转动着的砂轮及工件,开机前必须检查砂轮是否正常,有无裂痕,检查工件是否安装牢固,各手柄位置是否正确。开动铣床机床前,要检查铣床传动部件和润滑系统是否正常,各操作手柄是否正确,工件、夹具及刀具是否已夹持牢固等,检查周围有无障碍物,才可正常使用,变速、更换铣刀、装卸工件、变更进给量或测量工件时,都必须停车。更换铣刀时,要仔细检查刀具是否夹持牢固,同时注意不要被铣刀刃口割伤。铣削时,要选择合适的刀具旋转方向和工件进给方向,切削速度、切削深度、进给量选择要适当,要用铁勾或毛刷清理铁屑,不能用手拉或用嘴吹铁屑,工作加工后的毛刺应夹持在虎钳上用锉刀锉削,小心毛刺割手。铣齿轮时,必须等铣刀完全离开工件后,方可转动分度头手柄。

车工要求较高的手工操作能力。通过老师的讲解,我们了解了车刀的种类,常用的刀具材料,刀具材料的基本性能,车刀的组成和主要几何角度,车床的功能和构造,老师最后给我们示范了车床的操作方法,并示范加工了一个木模,然后就让我们开始自己独立实习,虽然操作技术不怎么熟练,经过几天的车工实习,最后还是各自独立的完成了实习。 车床运转时,不能用手去摸工件表面,严禁用棉纱擦抹转动的工件,更不能用手去刹住转动的卡盘。当用顶尖装夹工件时,顶尖与中心孔应完全一致,不能用破损或歪斜的顶尖,使用前应将顶尖和中心孔擦净,后尾座顶尖要顶牢,用砂布打磨工件表面时,应把刀具移动到安全位置,不要让衣服和手接触工件表面。加工内孔时,不可用手指支持砂布,应用木棍代替,同时速度不宜太快。禁止把工具、夹具或工件放直接在车床床身上和主轴变速箱上。工作时,必须集中精力,注意头、手、身体和衣服不能靠近正在旋转的机件,如工件、带轮、皮带、齿轮等。

四、实习收获

通过车工实习,我们熟悉了有关车工及车工工艺方面的基本知识,掌握了一定的基本操作技能,已经会初步正确使用和操作车床,而且还增强我们的实践动手能力,以及分析问题和解决问题的能力。

车床和数控的区别篇4

一、企业创新事迹

1、产品研发

***机床厂有限公司是广东省最大的数控机床专业制造企业。公司主要研发龙门加工中心、卧式(立式)加工中心、车削中心、全功能数控车床、精密型数控车床、成套专用数控设备等高技术精密机床。公司所有产品都拥有自主知识产权,产品应用先进设计制造技术工艺和检测手段,采用高可靠性功能部件及优质原材料,其技术水平达到国内先进水平,可广泛应用于汽车、造船、柴油机、医疗器械、模具等重要领域,并形成系列化和标准化。同时,公司还根据客户特殊需求提供专业定制设计服务。

企业产品构成主要分为8大类:龙门加工中心、立式(卧式)加工中心、车铣复合加工中心、精密型数控车床、普及型数控车床、经济型数控车床、专用数控设备、普通卧式车床。主要发展方向是数控机床,以中高档数控机床为主。

(1)龙门加工中心:G-XK2412、G-XK2423等4个系列龙门加工中心;

(2)立式加工中心:VM6、HM8等7个系列立式(卧式)加工中心;

(3)车铣复合加工中心:G-280MCS、G-Z16、G-280MC、G-210MC等;

(4)精密型数控车床:G-NC22、G-CNC100等精密型数控车床4种;

(5)普及型数控车床:G-210等斜床身系列数控车床10种;

(6)经济型数控车床:G-CNC350、G-CNC6140等4个系列数控车床;

(7)专用数控设备:G-ZJ35/42、ZJS160、ZJT500等数控车钻镗孔专机;

(8)普通卧式车床:C6132A1等3个系列普通卧式(马鞍)车床;

近年来,公司加强研发投入,积极参与国际国内竞争,承担多项粤港关键领域重点项目及省市科技计划项目。2008年承担国资收益项目《发展龙门加工中心》、粤港关键领域重点突破项目《高架桥式龙门五面加工中心机床研发及产业化》,2009年承担广东省省级企业技术中心结构调整专项财政资金项目《建设华南数控机床装备企业技术中心》、广东省科技计划项目《数控机床电主轴、直线伺服系统的研制与应用》、***市重大科技项目《多轴联动龙门五面精密加工机床研发及产业化》,2011年承担***市服务业发展引导资金项目《数控装备检测中心》、国家重大专项《用于超细长零件加工的八轴五联动精密车铣中心设计与制造》等。

企业积极研发龙门加工中心系列大型精密多轴联动数控机床,开创了华南地区生产大型龙门类机床的先河,提升公司整体装备制造能力,优化公司产业结构。产品品种规格逐步趋于齐全,产品定位“高效、精密、复合、成套”,产品除销售国内市场外,还出口东南亚、南美、南非、中东和欧美等国家与地区。公司充分利用***市的地理及周边配套产业优势,调整产品结构加快发展步伐,确立广东省机床制造行业的领导地位。

2、信息化建设

加强信息化建设是推动企业现代管理升级的重要手段,公司投入资金在原有的OA、二维CAD和初步的PDM基础上大力推进企业管理系统信息化建设。提高产品设计、研发、生产效率。对技术中心及技术线使用的计算机进行全面更新升级。为提高产品研发设计效率,对三维协同设计平台相关产品分析比较中选定了具有国际水平的Pro∕E设计软件,并配套Windchill系统,构建起三维协同设计平台,实现了提高产品研发效率、图纸管理效率,并与国内知名企业同步交流的目标。企业管理使用的ERP实施方案已经完成评审并在2011年推进实施。加强信息传输管理,进一步完善了企业外网与内部邮箱的使用规范和网络使用安全。

3、装配制造能力

***机床厂有限公司已有50多年生产制造机床历史,积累了一定的经验,具有制造国内先进水平机床的技术能力,自2001年以来,公司通过易地改造,资产重组,在产品技术、生产规模、制造能力和企业管理等水平均取得较大的飞跃。目前开发设计、生产销售数控机床能力在省内仍居首位,整体的制造技术水平、产能有了更进一步的提高,现企业有多项目具备先进水平的技术:

(1)对制造零件进行各种要求的热处理技术;

(2)对大型零部件精加工技术;

(3)对机床主轴、箱体、导轨精加工技术;

(4)对机床部件装配与总装技术.

企业拥有从事机床设计的技术人员、高级技师100多人,并拥有一支技术高、经验丰富的生产工人队伍,掌握了数控系统多轴联动控制设计应用技术、电主轴设计制造技术和设计车铣复合加工中心综合技术、高精度检测计量技术等

目前企业技术基本能适应数控机床的技术发展需要,也具备加大数控机床的生产制造能力。可根据用户不同需要,具有较强的设计制造专用数控设备的技术适应能力。

4、企业荣誉

普通车床、数控车床为省、市名牌产品,“三环箭”牌商标为省、市著名商标,产品质量和技术服务在国内机床行业也具有相当的影响力。2004年企业被认定为广东省装备制造业重点企业,2007年被评为“中国数控机床十强企业”、“全国售后服务行业十佳单位”、“***市富有竞争力企业”、“***市制造业信息化工程示范企业”、“***市安全文明样板企业”,2008年公司通过高新技术企业、广东省50家骨干装备制造业企业认定,2009年公司技术中心被认定为省级技术中心。

5、发展规划

立足华南地区,面向国内外市场,着力打造数控机床行业的华南“三大基地”,即:数控装备研发基地、数控装备制造基地、重大装备服务基地;“四个中心”,即:技术创新中心、成果转化中心、信息和技术交流中心、人才培训中心;建设“五个技术平台”,即:重大型龙门镗铣床技术研发平台、高速高刚性主轴等核心零部件技术研发平台、重大型数控机床及总成零部件试验检测平台、重大型数控机床新工艺的开发和研究平台、重大型数控设备维修服务升级改造平台。

凭借公司产业、技术、信息、资金和人才等方面的显著优势,加强与清华大学、华南理工大学、广东工业大学等国内外知名院校及科研院所产学研合作,参与广东省装备制造产业联盟,带领广东省机床行业发展、协调和整合行业内资源的能力,***机床厂有限公司将能担负起我国华南数控机床装备行业技术研发、应用示范、成果推广和技术服务的作用,推动中国机床行业的健康快速发展。

二、企业年度经营管理综述

1、企业经营管理

2010年公司立式加工中心产量与上年同比增长200%,产值数控化率超过65%,全年实现利税超千万元,企业年生产能力6000台。根据机床工具行业协会统计,2010年全国同行业排名产品销售收入第12位、数控产品产量第15位,省内排名第1位。公司正大步向建设华南地区数控装备设计、制造和重大装备服务基地的目标迈进。

2、创新成果

由公司自主研发的G-XK系列龙门加工中心,经权威部门的检测合格,并通过产品鉴定,总体性能达到国内先进水平,完全适用于我国目前的市场的需要,符合国家工业产业结构,填补了广东省的空白。产品拥有自主知识产权,已申报国内专利6项,其中发明专利1项,实用新型专利5项,已授权专利5项,未授权1项。

高速电主轴四轴联动数控纵切车床、双主轴数控车削中心两项产品被认定为“2010年度***市科学技术成果”

立式加工中心G-VM系列产品的开发方面,经过各方面的改进与技术完善,在外观造型上也采用了新的工业设计元素,进一步提升了产品的档次。

3、重大事件

为全力贯彻公司“全面提升企业的核心竞争能力为根本,全力发展大型数控装备实现产品结构转型,提升数控装备品位”的发展规划,从2010年9月份起公司着手研发的大型斜床身数控卧式车床G-70LC,已于2011年4月1日试制成功并送北京国际机床展览!

G-70LC大型数控卧式车床是公司继龙门加工中心、立式加工中心之后的又一大型机床项目,突破常规,技术空前。机床最大加工直径达φ700mm,最大加工长度3000mm,可对轴类、盘类、套类零件进行车、镗、钻、铣等工序实施编程自动加工,是***机床厂有限公司产品发展至今最为大型的数控车床。当中大量应用了新型结构及配置:设计突破了以往传统的45°、60°斜床结构而采用70°倾斜床身,内部为筒形加强筋结构,倒置式矩形导轨十字滑台,并配置主轴式伺服驱动尾座、液压中心架。设计突破了以往斜床结构最大加工长度为750mm规格的局限而达到3000mm,该机床成为公司重大型数控装备的一个亮点。

4、对外交流

企业在对外交流,培育企业人才队伍的工作中,以加强员工培训为抓手,建立多个平台,采取多种方式加以实施。做到高学历、高层次人才的培训定向化,以装配、销售、机械加工、质量管理为内容的在职学习常态化,实行企业与学校的校企办学培训合作化。近年来公司选送了7名具有较高造诣的工程技术人员参加研究生班的定向培训学习。员工在职学习培训则以着重解决各工种、人员在进行生产经营的实际需求,通过公司技术骨干、外聘老师等方式进行授课,讲课内容做到与生产经营实际相结合,与问题解决的时间跨度相适应,提高员工解决问题的能力。在实行校企合作方面公司目前除了与清华大学、华南理工大学、广东工业大学进行技术研发合作之外,与***市技师学院、***市轻工技师学院等在内的8所职业学院签订了校企合作的协议,与84所职业学校建立了联系。公司建立起员工培训中心,改建培训教室500平方米。与***市技师学院联合举办的新型技师班被纳入广东省知识产权局软科学项目课题,被中国高等教育学会授予“十一·五”科研课题规划成果。公司与电视广播大学联合举办了行政管理班、数控专业班等在职培训学科。通过多种形式的在职培训,极大地提升了员工的学识水平。

5、企业文化

公司着力推进文化强企工作,以构建“广机” 特色企业文化建设为切入点,以增强企业凝聚力、向心力,提升员工队伍战斗力为着力点,通过搭建平台,成果创新,企业和谐家园建设等工作,以“诚实、敬业、进取、感恩”为广机人准则,以“人本、和谐、创新、发展”的企业文化核心价值观鼓舞和团结广大员工立足岗位、创新思维、破解难题,从容应对国际金融危机的严峻挑战和市场变化的重大考验,为全面完成公司各项工作任务作出积极努力。

(1)组织培训竞技,搭建员工技能提升平台

公司坚持以开展岗位练兵、技术竞赛活动为抓手,正确引导、鼓励职工敬业爱岗、岗位成才。分别组织车工、钳工、装配工、挂吊工、吊车工、销售员等进行技能培训活动;我们还根据企业生产经营实际,做到每年有针对性的开展员工技术技能竞赛活动,目前已成功举办了车工、钳工、企业(简介)电子版、数控车工、数控铣工、部喷、台喷、射手和部件装配工多个技术技能竞赛。

(2)开展劳动竞赛,树立建功立业先进典型

公司围绕技术革新、挖潜增收、节能降耗工作,把开展“群众性经济创新”、“我为节约作贡献”和“安康杯”竞赛活动有机的结合,引导员工从细处着手,从小事做起,增强员工的艰苦奋斗、勤俭节约意识。以劳动竞赛活动为契机,有力推动了技术创新、建功立业先进典型的培育工作,先进典型的树立充分反映企业创新、发展文化理念已经深入人心,使员工学有目标、学有榜样。

    (3)创建和谐家园,提升企业文化建设实力

公司根据近年外来务工者不断增加的情况,着力构建企业和谐家园,进一步建立和完善了职工文娱活动室、图书阅览室、篮球场、足球场等硬件设施,公司与电视大学挂钩投资40万元举办员工行政管理、数控技术大专班,新建设的员工业余学习培训中心,为员工的在职深造提供了场地。每年公司都能适时地开展员工迎春游园会、职工醒狮、拔河、象棋赛、健步走、篮球、足球、乒乓球友谊赛等活动;专门为外来工举行“家不在***员工贺中秋联谊会”、“外来工卡拉OK大赛”等活动,通过企业和谐家园建设,不断提升企业文化的软实力。

三、企业图片

00司徽与商标:公司开发设计、生产销售数控机床为省、市名牌产品,“三环箭”牌商标为省、市著名商标,

01公司鸟瞰图:公司位于***市番禺区大石,厂区占地面积87358平方米,厂区内建筑面积58547平方米。

02公司内景:公司通过易地改造,资产重组,在产品技术、生产规模、制造能力和企业管理等水平均取得较大的飞跃。

03职工文娱活动室:公司着力构建企业和谐家园,进一步建立和完善了职工文娱活动室、图书阅览室、篮球场、足球场等硬件设施。

04广机人准则:诚实、敬业、进取、感恩

05李长春视察: 中共中央政治局常委李长春曾两度考察***机床厂有限公司,看到该公司数控机床发展硕果累累,他鼓励企业要继续加强研发能力,尽快在中高档数控机床领域中提高市场占有率,取得新突破。

06技术讨论:近年来,公司加强研发投入,积极参与国际国内竞争,承担多项国家、省级、市级、区级重点项目。

07公司产品:产品构成主要分为8大类:龙门加工中心、卧式(立式)加工中心、车铣复合加工中心、精密型数控车床、普及型数控车床、经济型数控车床、专用数控设备、普通卧式车床。

车床和数控的区别篇5

【关键词】车削加工 数控车床 普通车床 合理选用

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2013)05C-0190-03

在实际车削加工生产中,会遇到各种各样的零件,根据不同类型的零件合理选用车床类型,能做到既提高功效,又降低生产成本。

目前,我国企业机械零件车削加工所采用的车床有普通车床、数控车床及车削中心。普通车床是传统的手动操作,操作工人的劳动强度较大。但普通车床刚性好,承受的切削扭矩大,适用于不规则毛坯及大余量零件的粗车以及单件小批量零件的车削加工。数控车床或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,加工精度高,产品质量稳定,且自动化程度极高,可减轻工人的体力劳动强度,大大提高了生产效率,并且可以完成普通机床难以完成的复杂曲面的零件加工,尤其车削中心可对付含车、铣、钻多工种加工的大型零件,因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。但是数控车床造价比普通车床高,而刚性比普通车床刚性要差些,承受的加工扭矩、抗冲击性比普通车床小,所以,应根据加工对象选用车床。如果不假思索地随意选用车床,可能出现加工出的零件精度达不到图样要求、生产效率过低,或者浪费设备资源,或者缩短精密车床寿命等现象。

选择车床类别时应根据零件结构、工艺特征及数量等要素选择来选择。

一、根据零件结构选择车床类别

零件结构指零件各组成加工表面轮廓的要素。如轴类零件有结构简单和复杂之分,有外圆、端面组成的圆柱销(或光轴),有圆柱面、端面组成的圆锥销,有多圆柱面组成的台阶轴,这些结构较简单的轴承为简单轴类零件;由外圆柱面、圆锥面、沟槽、螺纹、特形面、内孔、径向孔等组合而成的轴承为复杂轴类零件。套类零件同样也有简单套类零件和复杂套类零件之分。

(一)对于结构简单的零件。结构简单且精度较容易控制的零件,如粗车图1所示零件,精度要求不高,从缩短切削基本时间方面考虑,基本时间计算如下:

车削基本时间为tj■×■,式中tj为基本时间(min),l为刀具行程长度(mm),n为工件转速(r/min),f为进给量(mm/r),z为工序余量(mm),?琢p为背吃刀量(mm)。其中,■为加工该表面的走刀次数,设为N,取整数。

若选用普通车床加工,转速n选取1000 r/min,进给量f选取0.5 mm/r,背吃刀量?琢p取4 mm,那么左、中、右三处外圆表面的走刀次数由z/?琢p计算并取整后N分别为2、1、2,起切点离端面2 mm。计算基本时间如下:

tj左■×2=0.068(min)

tj中■×1=0.07(min)

tj右■×2=0.408(min)

总基本时间为tj=0.068+0.07+0.408=0.546(min)

若选用数控车床加工,选用不重磨车刀,由于数控车床刚性差些,转速n选取1500 r/min,进给量f选取0.3 mm/r,背吃刀量?琢p取3 mm,左、右两端的外圆表面需各粗车两刀,半精车一刀,中间的外圆表面粗车两刀,半精车一刀。所以左、中、右三处外圆表面的走刀次数N分别为3、2、3。计算基本时间如下:

tj左■×3=0.113(min)

tj中■×2=0.156(min)

tj右■×3=0.68(min)

总基本时间为tj=0.113+0.156+0.68=0.815(min)

由此可见,粗加工结构简单且余量大的零件时,普通车床所用基本时间比在数控车床所用基本时间少,损耗功率就少。虽然数控车床所用的辅助时间比普通车床所用的辅助时间要少些,但车床折旧成本考虑,数控车床的成本远高于普通车床的成本,所以,从经济效益的角度考虑,选择普通车床更合理。

(二)对于结构复杂的零件。由多种表面构成形状较复杂的零件,如图2所示零件的车削,若采用普通车床来加工,圆弧、圆锥、螺纹等表面的加工率就比较低,且普通车削所加工的螺纹的种类相当有限,而数控车床不但能加工任何等距的直螺纹、锥螺纹和端面螺纹,还能车削变螺距的螺纹,能使等距螺纹与变距螺纹之间平滑过渡,加工出来的螺纹精度高、表面粗糙度小。采用数控车床加工复杂的零件,只要输入正确的加工程序及正确操作就可以轻而易举地保证按图样加工出来。对批量生产,数控车床由于辅助时间很短,切削加工进退刀动作连贯,就更加显现其效率优势。所以,对于结构复杂的批量生产的零件,或零件的部分内容普在通车床无法加工或难加工、质量难保证、劳动强度大、加工效率低的零件,应选用数控车加工。

(三)对于多工种转换加工的零件。若加工的零件包含车、铣、钻等多工种加工内容,且尺寸较大的零件,则应选择车削中心来加工,这样可减少转换工种是消耗过多辅助时间。但尺寸较小的零件不适宜在车削中心加工,避免贵重的大设备加工小零件造成资源浪费,可按上述两种的选择原则选用普车床或数控车床加工后再转到其他工种加工其他工序内容。

二、根据加工零件的工艺特征选择车床类别

选用车床类型还应根据零件加工工艺特征来确定,如加工精度高低与数量多少、粗加工还是精加工、加工余量大小及加工是否断续切削具有冲击性等因素来考虑。

(一)对于尺寸精度高的零件。普通车削时,车床的切削用量、进给路线和加工步骤等是由操作工人自行选定,车床受控于操作工人,加工尺寸精度高的零件难度大、质量不稳定。数控车削加工按程序指令自动进行的,数控车床受控于程序指令,质量不稳定。所加工的零件尺寸精度要求高,但零件数量少,如果选用数控车床加工,准备加工程序及其他准备工作的平均辅助时间长,生产成本反而提高了,这时可选用普通车床上加工。如果零件数量多,在用普通车床上加工,整批零件的精度难以较稳定的控制,加工效率不高,这时应选用数控车床来加工。

(二)对于表面粗糙度精度高的零件。表面粗糙度要求较高的零件,在数控车床上加工更容易保证质量,尤其是加工零件的端面和锥面时,在普通车床上车削,车床主轴转速恒定不变,加工工件的切削速度却在不断变化,导致被加工零件表面粗糙度值不一样。而数控车床有恒线速切削功能,它能根据加工零件直径的改变来调整主轴的转速,加工出来的零件表面粗糙度值小又均匀。所以对表面粗糙度要求高且数量多的零件应选用数控车床加工。

(三)对加工余量大小的零件粗精车。对加工余量较大的零件粗车,采用强力切削来提高功效,从降低车床和刀具经济损耗考虑,若选用数控车床加工成本比普通车床高,选用刚性好的普通车床进行粗加工,精车可选用数控车床。如果是大型零件且轮廓复杂,普通车床加工难度大、效率低,选用车削中心加工更能提高效率。

(四)对断续切削具有冲击性的零件。毛坯为铸件或锻件,加工余量不均匀,加工呈现断续切削具有冲击性的零件,如果选用高精度、造价高的数控车床加工,车床、刀具抗冲击性能差,尤其是铸铁件的毛坯表皮有沙粒或白口对刀具与车床损害更大,加之铸铁粉末使车床导轨表面的磨损加剧。数控车床相对普通车床的加工成本高,所以,加工粗车时选用普通车床,刚性、抗冲击性、经济性比数控车床好,精车时再选用数控车床提高效率更合理。

三、根据加工最大损耗功率选择车床规格型号

根据加工零件的材料、直径、切削量、加工精度及表面粗糙度要求,初步确定选用刀具,再通过查阅切削手册计算并确定切削用量、切削力及切削功率才能正确选用机床额定功率,否则可能出现所选车床动力不足或动力过大造成浪费。主切削力及切削功率可根据以下公式计算:

主切削力:Fz=9.81CFz ?琢pxFZ fyFZ vCnFZ KFZ

式中各参数通过查阅切削手册选取,切削力修正系数由KFZ=计算。

切削功率:PC=(10-3Fz?自c)/60(kw)

如工件为中碳钢,毛坯直径为φ70 mm,最大加工余量为12 mm,加工精度为h12级,表面粗糙度Ra6.3?滋m,假定选用YT15硬质合金90°不重磨车刀,刀片厚度为6 mm,?酌0=10°,?酌01=-5°,λs=0°,?酌ε=0.5 mm,通过查阅切削手册计算确定切削用量:?琢p=5mm,f=0.4 mm,?自c=100 mm/min,其他参数:CFz=270,xFz=1.0,yFz=0.75,nFz=-0.15,KFZ=1.0(KFZ修正系数在此取1.0)。

所以FZ=9.81×270×51.0×0.41.0×100-0.15×1.0=2655(N)

PC=(10-3×2655×100)/60=4.425(kw)

考虑机床效率ηm=0.8,则车床额定功率Pe≥Pc/ηm=4.425÷0.8=5.531(kw)。

最后根据切削功率,选择普通车床。若选择普通车床,应选择额定功率为7.5 kw的CA6140。若选择SK6140数控车床,主电机的额定功率为5.5 kw,因此切削深度及进给量相对于普通车床CA6140应取小些,而切削速度可取高些,充分发挥数控刀具的潜能。

以上是根据加工零件选择车床类型的一般方法。由于数控车削的操作方法、工艺制定、工序的安排以及加工方法与普通车削有较大差别,对操作工的技术要求也不同,工资待遇有所区别。实际生产中,考虑生产成本的差异尤为重要。选择加工机床时还需考虑以下问题,如加工前期准备工作,根据典型零件的工艺要求,是否需要制作工装夹具及制作周期;特殊刀具与选用的车床相匹配;提高产品质量靠性和生产效率,等等。

综上所述,根据加工对象选择加工车床可大体原则如表1所示,给生产管理提供参考。

【参考文献】

[1]田春霞.数控加工技术[M].北京:机械工业出版社,2002:153-154

[2]倪森寿.机械制造工艺与装备[M].北京:化学工业出版社,2003

[3]机械工程手册、机电工程手册编辑委员会.机械工程手册:第8卷[M].北京:机械工业出版社,1982

车床和数控的区别篇6

关键词:中职生;数控专业;教学模式;分层教学;因材施教

随着科技发展的日新月异,经济结构不断优化调整,传统产业不断升级换代,企业生产分工越来越细,社会越来越需求多层次的数控人才。然而,近年来普通高中的扩招和中职学校办学规模的不断扩大,中职学校学生生源个体差异很大,如果仍按同一标准“一刀切”地组织教学,必然造成优等生“吃不饱”、后进生“吃不了”并存的局面, 针对个体差异悬殊的学生群体,考虑到社会对数控人才的需求现状,在数控专业教学实践中,我们采用分层教学法,对不同层次的学生因材施教,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的学习积极性,取得了比较满意的教育教学效果。

一、分层教学的理论依据

1.孔子提出的“因材施教”是分层教学思想的起源。所谓因材施教,就是在共同的教育目标下,根据学生的个体差异等具体特点,因势利导地采取不同的教育措施。依据这一指导思想,基于不同层次学生的具体实际和具体差异,分层教学在教学中给予学生不同程度的要求,使每一层次学生都有奋斗方向,达到了因材、因人掌握不同层次知识水平的目标。

2.当代美国著名心理学家、教育家、目标教学理论创始人布卢姆认为,学生是具有独立人格、巨大潜能和个性差异的人,如果给予学生足够的学习时间,同时使他们获得科学的学习方法,几乎每个学生都能达到规定的学习目标。这就是分层教学的理论依据,同时也说明了分层教学的必要性。

3.“最近发展区”理论。前苏联教育家维果茨基提出的“最近发展区”理论表明,教育对学生的发展起到主导和促进作用,但需要确定学生已经达到的发展水平和可能达到的发展水平,这两种发展水平之间的距离,称为“最近发展区”。如果我们能够正确地把握每个学生的“最近发展区”,使学生的学习目标建立在通过一定努力可以达到的水平上,那么肯定能够促进每个学生在自己的“最近发展区”获得最充分地发展。由此可见,“最近发展区”理论的核心是因材施教,这一理论也为分层教学提供了强有力的理论依据。

二、分层教学的具体实施

1.总体思路

以“宽基础,活模块”为前提,采取“学分制”形式。即在实际教学中,首先确定每个学生个体的实际知识水平,对学生进行分层;其次,确定不同层次学生的具体学习目标要求,即对教学目标分层;最后,针对不同层次学生进行分类教学与辅导,并组织不同层次的测试,使各层次学生得到最充分的发展。具体做法是:(1)学生分层,分类编组。学生编组是实施分层教学的基础,为了加强教学的针对性,根据对学生在校表现的调查和普车实训测试等情况,将学生分成三个不同层次的组,即数控机床操作组、数控加工编程组、数控设备维修组。学生分组不是固定的,而是可以随着学习情况及时作出调整;(2)依据差异,目标分层。根据各组所需掌握的知识和学生现有的知识水平,合理确定各层次学生的教学目标;(3)分层考查,分类评价。考试命题依据各层次学生的不同教学目标,实施分层考查、分类评价,确保各类学生都能达到预定的阶段目标,获得相应的学分。(4)选好方向,活选模块。当学生学完本组有关内容后,可以根据自己的知识水平、能力和爱好,选学其它组“活模块”的有关内容(数控车、铣床编程与操作、加工中心操作、数控加工编程、数控机床维修为活模块)。此教学模式充分考虑到学生的具体差异,有利于学生的个体发展。

2.学生分层

应根据学生的具体特点,充分考虑学生的自身愿望,注重以学生发展为本,做到细致全面、科学有效,体现教育的个性化。

分层依据:(1)根据学生在校学习期间的表现,全面调查了解每个学生的学习习惯、兴趣特长、行为特点等等;(2)逐一与学生交谈,并且采用面试等形式充分了解学生发现问题、分析问题、解决问题的能力;(3)根据不同组对数控专业知识的不同要求,组织摸底测试,重点考查学生对数控专业相关基础的掌握情况。

分层方法:(1)对于文化基础不好、反应快、愿意动手、喜欢形象思维的学生,让他们主攻机床操作方向;(2)对于数学较好、空间想象能力和逻辑思维能力较强、做事认真细心的学生,动员他们选择编程方向;(3)对于发散思维和逆向思维能力较强、喜欢动手、头脑灵活的学生,按照维修方向来培养。这三个层次不是毫无关联的,而是都要先学好数控专业基础理论,进行十个周左右的普车、数控车操作技能的培训,且考核合格后确定。

3.目标分层

培养目标应根据学校的实际教学条件、当前企业的需求并结合国家职业大典规定的工种来确定。我们尝试把数控专业分成五个培养方向:数控车床编程与操作、数控铣床编程与操作、加工中心操作、数控加工工艺与编程、数控机床维修。不同培养方向的具体知识水平、技能水平要求不同,但不是完全割裂的。(1)数控机床操作组:要求掌握机械制造、数控加工的基本知识,能熟练进行数控车、数控铣、加工中心中两种以上机床的熟练操作,达到相应数控机床操作职业资格中级工水平;(2)数控加工编程组:要求掌握数控加工工艺基本知识及编程,并能熟练进行一种以上数控机床操作,达到该工种职业资格中级工水平;(3)数控设备维修组:要求熟悉两种以上典型数控系统设备的安装、调试、维护,并且能独立解决数控机床使用中出现的常见问题,达到该工种职业资格中级工水平。

4.评价分层

由于学生基础不同,达到的目标要求不同,因此对学生的评价也应不同,我们采取学生自评、学生互评、组长评价、教师评价等形式,评价内容包括学习态度、作业数量与质量、基本理论、实践操作技能、成果展示等。依照各层次学生的教学目标分别命题,实行阶段性、项目化考核,让学生每月逐层递进完成教学计划,以确保各类学生都达到预定的阶段目标。

三、结论

著名教育学家布鲁姆指出,教育的任务是既考虑到学生个别差异,又能促进学生个体最充分发展。显然,分层教学是一种最佳教育策略。

经过多年的尝试,我们针对学生的具体差异实施分层教学,开发了他们的潜能,最大限度地调动了不同层次学生的学习积极性。100%的学生能取得中级数控车床操作工证书,65%的学生取得了中级数控铣床操作工证书,10%的学生还取得了加工中心操作工证书。

“因材施教”是分层教学的目的,但如何确定“材”的水平最为关键。目前,如何确定不同的教学目标,如何更科学、客观地对学生分层一直是值得我们深入研究的重要课题。

参考文献:

[1]葛小兵.《分层教学在数控实训教学中的应用》.科技信息.2011.24.

[2]张玉臣.《职业院校教学改革三大环节的技术探讨》.职教论坛.2009.4.

[3]王建东.《谈在数控车削实习教学中的分层教学》.科技信息.2007.29.

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车床和数控的区别篇7

关键字:FANUC数控车床;撞车

机械制造行业对数控车床熟练工人的要求越来越高。技工学校又是主要的相关人才输出点,足量的实训课时是学生提升数控车技能的重要保证。但是学生作为初学者经常会出现各种各样的失误,撞车是各种失误中相对较严重的,一旦发生撞车可能会对昂贵的机床造成损伤、影响机床的加工精度,严重的还可能危害到人身安全。本文总结了一些规避撞车的方法,并在学生实训过程中取得了良好的效果。

一、参数设置

数控系统的参数完成数控系统与机床各种功能的匹配,使数控机床的性能达到最佳。

对FANUC数控系统参数做一些合理设置,能有效地避免撞车。

1.最小的设定单位

坐标数字后的小数点“.”在编程中经常会被学生疏忽掉。

如:G00 X20 Z-50 F0.3;

此处“X20 Z-50”后均省略了小数点。假如此时系统参数设置为最小设定单位为0.001mm,那么此程序段实际上就等价于:

G00 X0.02 Z-0.05 F0.3;

执行此段程序,刀具将直接扎入工件造成撞车。

可以设置参数NO.3401来规避这种情况,设置为让系统可以不使用小数点的地址字, NO.3401设置为mm, inch单位。同时参数1001直线轴的最小移动单位也应设置为mm(公制机床)。如此设置后程序的地址字即使省略小数点“.”也不会造成程序错误。

2.设置机床行程极限

加工中如何避免刀具或刀架与卡盘发生干涉这种较为严重的撞车事故?以FANUC 0i为例,可以通过设置参数NO.1320和NO.1321来设置刀架的禁止区域,让刀具无法碰触卡盘。先手动刀架接近卡盘,确定刀架的安全坐标,在参数NO.1321中输入该坐标值。设置NO.1321要注意需对禁止区域1:No.1320,No.1321进行检查。若No.1320

二、车削工艺安全性分析与编程

数控编程是数控车床加工中至关重要的环节,加工程序的编写必须根据工件图纸、工艺要求来确定。在各种加工内容上考虑加工的可行性的同时还要充分考虑加工的安全性。

1.换刀点的选择

换刀点必须让刀具有足够的换刀空间,不要让刀具与工件或机床其它部件发生干涉。设置换刀点前要了解刀具的构造及装夹的伸出量情况。有些长柄刀具还要在机床上进行测量才能确定换刀点,对于加工较长的零件时(比如使用一夹一顶、两顶尖装夹或者搭中心架的),还加要注意换刀不让刀具与工件及辅助部件发生干涉。

2.刀补值

输入错误的刀补值也是产生撞车的主要原因。比较容易出错的几种情况:忘记输入"-"号让补值变成正值;漏掉小数点,如"10.5"输成"105";"X"轴输成"Z"轴;"T0303"输成"T0302"。这些因不细心的小错误有时会造成大事故。

3.切槽和螺纹加工的进退刀方式

执行安全的进退刀是实现加工完整性的重要保证。切槽刀和螺纹车刀的刀具结构和加工方式都与一般的外圆车刀不一样。

(1)切槽。切槽刀刀头部位有二个刀尖,编程时要提前测量刀头的实际宽度,应选用一个固定刀尖来作为走刀的坐标定位参考点,靠近工件阶台时要提前调整走刀速度,不能再用“G00”指令的速度,避免撞刀。进退刀时"X、Z"两轴不能做同时移动使用,进刀定位顺序是先定Z轴后定X轴,退刀时先退出X轴再退Z轴。

(2)螺纹。螺纹加工用"G92"指令执行之后,系统默认的走刀速度是每转一个螺距的速度,若"G92"后面直接编写"G01"或"G02"等指令,则必须重新定义F值,不然在主轴高速旋转的情况下,系统按螺纹加工的走刀速度执行(F2.0,此时使用“G99”转进给),此时会出现两种情况:一是机床不动,伺服系统报警;二是刀具移动速度过快,导致撞车。另外,普通螺纹加工时刀具起点位置要相同,X轴起点及终点坐标要相同,以避免产生“乱牙”。

4.设置坐标原点

用G50设置坐标原点时可以不用调用刀具的长度补偿。但是如果用多把刀加工,除了第一把不要刀具的长度补偿,其它的还必须使用刀具的长度补偿(而且每一个都有减去G50的补偿量),使用十分不方便(设备上显示的机械坐标与实际的不符)。有时会因机械坐标发生变化而导致撞车。建议用G50只作为限制最高转速来使用。

例:N10 G00 G50 S2000 (不要加X Z)

多刀具加工或夹具偏置用G54-G59来分别设置坐标点比较合适。

5. G70--G73复合循环指令

G70--G73等复合循环指令执行后的退刀是从程序终点快速返回程序起点,为了避免车刀从终点快速返回起点时撞向工件,在设置定位点时应注意终点与起点的连线必须在工件之外(一般X、Z轴定位时均大于毛坯尺寸),不能跟工件的任一位置交叉,否则退刀会出现碰撞,如:毛坯尺寸为Φ50×100,定位点位“G00 X20.0 Z2.0”加工时退刀刀具将撞到工件。G70精加工循环指令的起点位置更应该注意,在对指令走刀路线不熟悉的情况下,建议将G70的起点坐标设在其它粗加工循环指令的起点位置上。

三、程序的安全校检

程序的校检可以及时的发现程序上的疏漏,减免因程序错误而引起碰撞事故。

1.数控模拟仿真系统

数控仿真系统能很好的强化学生的编程技能,通过数控仿真模拟数控车床加工的整个过程,加深学生对数控车床系统和程序编制的认识水平。仿真上通过程序检验、观察刀具的轨迹、了解整个加工过程,若出现碰撞可以及时更改错误程序。等检查完全无误再上机床实际操作,如此可以大大地减少程序错误及误操作而引起的撞车,最大限度的保护机床设备。

2.加工过程中的临时校检

刀具切入工件前做临时的校检:对刀后开始加工时走慢点,在快接近零件时快速按下暂停,观察此时的系统数字显示还有多少距离要走,再打开防护罩观察刀与零件的距离。若显示的数字与所观察的距离无明显差别,才可继续运行。

车床和数控的区别篇8

原产品整机由多个钣金部件通过螺钉连接而成,分型线较多,导致各个部件之间棱角分明,缺乏过渡与呼应,整体外形给人以严肃、呆板、笨重和冷漠之感;色彩的分割在整机高度的1/3处,未选用深色作为视觉收敛之效,在整体上缺乏稳定感。同时,该数控车床的细节设计上也存在诸多不妥之处。如图1中所示,控制面板是安机床罩壳上再用螺钉固定的;这种方法虽很普遍,但却不美观。整个控制区域分为两大部分,左为输入程序部分;右为操作部分。这是按照普通用户的一般行为顺序进行设计的,即从左至右先输入程序,再操作。若用户是左撇子,这样的设定就变得不甚合理。所以考虑到操作的通用性,控制面板应采用上下排布较为妥当。如图2所示,数控车床的防护罩几乎没有发挥实际功效,加工时的余料还是会从网格处飞溅出来。因此应设计有一定屏蔽功能的防护网,才能保证用户的安全。此外,这样的设计已基本被淘汰,全封闭式的床身罩壳设计是现在的主流趋势。如图3所示,在数控车床的背面有两个散热处:图3(a)为风扇的散热,图3(b)为下部马达的散热,一处是金属折弯成型,而另一处是热固性塑料,这两个散热处的功能一致,但形态的处理受零件和加工工艺影响却没有连贯性,因此在工业设计改进中应重点考虑散热孔形态的呼应关系。如图4所示,数控车床的背部完全没有防护设计,加工过程中产生的废屑直接暴露在外,既破坏周围环境,又影响视觉美观。所以,在设计中一定要做好密闭的防护措施;同时可考虑采用可拆卸的装置,帮助用户后期的清洁和保养。如图5所示,把手设计采用了圆柱形的“L”型管道形态,当用户正手握住水平把手进行水平方向上的推拉操作时,力的效率是很低的。假设用户单手水平推拉,就必须使用很大的力,而且这样的操作也非常不安全。最终导致只能如图中所示那样,用两只手分别握住垂直、水平方向的把手向右移动的尴尬局面。综上所述,NCP-400L数控车床的壳体分型线较多,各个部件之间大都由螺钉进行连接,导致整体形态缺乏连贯性和设计感;控制面板设计在机器的上部,操作舒适性差,人机关系不合理;机器背部采用半敞开式防护罩,不能将废屑、粉尘、飞溅的冷却液及噪声等都封闭在防护罩之内,不仅安全性差,而且还给用户带来不良的心理影响等等。针对种种不足之处,应该进行有针对性的工业设计改进,总体指导思想是在工业设计与结构设计相协调的原则下尽量丰富产品的色彩,处理好壳体的分型与体量关系的变化,以及提供更人性化的人机交互方式,来提升产品的整体品质。最终使用户在感知、认识及操作数控车床的过程中都能够体会到高科技产品的附加价值及其所带来的精神愉悦感。

2工业设计改进方案

数控车床是高速车削加工的大型机电产品,一般以简洁干练的外形居多,应采用直线或者直线加小曲面相结合的整体形态,尽量避免过于复杂的曲面设计;在进行各功能构件的细部设计时,要舍弃片面强调功能主导的堆砌式设计,即各部件仅仅是按照功能要求被机械地连接在一起,整体造型非常松散、杂乱[2];色彩设计上应使造型更加完美,能提高用户的操作效率,改善用户的工作环境,营造更加舒畅和人性化的感觉;在人机交互设计上,应该更符合人机工程学原理,考虑用户的生理和心理因素,提高产品的人机工程学品质。2.1整机形态设计数控车床的防护罩大都是采用钣金弯折成型,其功能主要就是用于安全防护,对机器的功能不会有太大影响,因此在形态设计上有更多的空间。但又考虑到钣金的加工工艺和成本,整体仍然以直线型为主,没有像汽车或小家电产品那样的复杂曲面。如图6所示,改进方案的整机形态为硬朗干净的直线型;为使形体间衔接密切、转变自然[3],数控车床的顶端棱角处理成柔和的小圆角过渡。这样的“直线型+小圆角过渡”整体外形,给人以工整、理性、严谨和精密的感觉,符合数控车床作为机械产品的特征。合理的比例是造型的基础,运用比例可以确定产品的局部与局部、局部与整体之间的相关尺寸。数控车床的形体比例是指整体与局部、局部与细部之间的大小对比关系。若形态的外形轮廓多为矩形,长宽比可选择黄金比(1:0.618)或均方根比例等。一般来说,在数控机床的形态设计中,各部分通常采用相等或相近的比例,容易得到协调、舒适的效果[4]。当然这必须建立在不影响产品的整体结构和加工工艺及其性能的前提下。基于上述的比例设计原则,对于车床外形进行了合理的形态分割。如图7所示的侧视图,产品截面形态采用了正梯形与倒梯形的组合,既活泼生动又轻巧稳定。这两个梯形将总高度为1500mm的整机按照接近黄金分割比例的数值分成上下两部分;如图8所示的主视图,移门将车床横向比例做了三等分,即A、B、C三部分的长度数值比接近于1。这样的比例分割符合工业设计中形态美的设计原则。2.2细部形态设计考虑到数控车床的控制区设置在整机右侧,为了平衡将马达机电装置放置在整机左侧,机电装置在全封闭的罩壳内要正常运转就需及时散热,因此在车床的下部设计了散热区域。如图9所示,单个散热孔为腰形孔形式,水平方向共五排,每排以六孔和五孔的数目呈z字形交叉分布;简洁又不失设计感,在工艺上用简单的冲孔就可以实现。数控车床工作时会有大量废屑和冷却液飞溅,同时产生噪声和热量。因此设计采用全封闭的防护罩,能使粉尘、油污、废屑、冷却液、噪声等都封闭于防护罩之中,不给用户带来任何伤害,提高了产品的安全性和宜人性。此外,车床内部有较多复杂的构件,防护罩将之全部遮盖起来,避免对用户产生不良的心理影响,同时也加强了车床的简洁性和美观性。如图10所示,可移动式防护门处于车床水平方向的中心,车削加工时先在这里安装刀具和零件,同时也在这里观察零件加工的情况。门的形态与整机外形保持一致,并采用了不同的色彩区分。这样的配色设计是为了突出防护门相对于车床整机的运动感,以一种轻盈的滑块形式来加强其形态语义,体现出移动门本身的功能特征。由于A和B两处均有移动导轨,在形态语义上暗示出移动门的运动方向,能减少误操作,这样的细节设计使得车床整体形态错落有致、丰富并具有美感。针对原产品中把手的缺点重新设计了更合理的把手。如图11所示,在移动防护门上的把手为竖直方向;考虑到不同用户的身高差异,把手的有效握持高度维持在570mm至1265mm的范围之内,用户不用费力就能准确找到把手的位置,并握持在适合自己身高的某个部位后就能轻松拉动防护门,操作时无需做出额外的主观判断,提高了把手的通用性和舒适度。如图12所示,在机床的背面下部,设计有专门收集加工废屑的抽屉。在车床加工过程中废屑和冷却液将直接落入抽屉中,不会散落到地上影响周围环境。同时,在抽屉的一侧开有小门,可以让用户更方便地回收废屑;整个收集和清倒过程十分便捷,既降低了劳动强度又提高了操作舒适度。2.3色彩设计本改进设计方案中,首先考虑的是材料本身色质和加工工艺,对于型材冲压、折边、焊接等工艺制造的产品,其表面应平整光洁,棱角清晰。选择色调时,可采用明亮、浅淡、纯净的色调,使产品显得干净利落,舒展大方[5]。主体色采用浅灰色,底座采用黑色,显得收敛而稳重,使得数控车床的视觉稳定性更强。既能表现出机器的现代感,又可提供给使用者舒适的使用感受,避免长时间使用时产生视觉疲劳。整机色彩对比鲜明,轻重结合,干净利落。总体来讲,从物质功能上分析,色彩使用中间色调,符合实际使用场合;从人机协调来看,使用冷色调,可使用户在操作时保持冷静,提高工作效率,减少差错;从色彩的时代要求来看,这几种颜色都是时代的流行色,符合现代人普遍的色彩审美观念[6]。2.4人机交互设计由于车床的整体外形是直线和小圆弧过渡,控制面板就采用了直线形的设计,希望给用户带来理性与严谨之感。数控车床整机高1500mm,假定用户的身高为1650mm,操作时立姿眼高约为1400mm至1550mm之间,控制面板显示屏高度设计为1350mm,因为考虑到用户操作时需要一边观察零件(方案按照原先产品改良设计,零件的安装位置不能改变)一边操作控制面板,在设计时将控制面板安装高度适当降低一些,以此来减少用户弯腰的次数和幅度。同时,考虑到能为用户提供除手动操作外更多的选择性,在手动控制系统中加入辅助控制系统,并对该系统的交互界面作出了设计尝试,如图13中所示。“车床是有体温的”——这是传达给用户的设计理念。当机床出现故障时,它的体温会上升,并发出警报来警示用户;一些通用的程序被编制成选择式菜单供用户操作,如将刀库中的不同刀头进行编号,配合形象图示直观说明不同刀头加工零件时的情况,当用户点触到相应区域时,刀头的技术参数会显示在界面上供用户决断。在手动操作系统的按键失灵时,就可以开启该辅助控制系统来继续工作,避免了未能及时修理所产生的不便。人性化的交互界面设计,给用户带来即学即用的全新操作体验。

3结束语

我国机床与国外相比在造型上还存在一定的差距,研究其工业设计方法,对于缩小这种差距,提高市场竞争力,具有重要的现实意义[7]。作者从形态、色彩、人机交互设计等方面对NCP-400L数控车床的工业设计方法做了深入探讨;从美学上确定了产品的整体与局部形态比例关系,使得比例关系更加和谐统一,整体视觉效果更加简洁大方,同时又安全、防护实用;从用户的使用性和产品的可用性入手,针对现存问题,对车床的各个细节部件均做出了相应的改进设计。最终的设计方案充分体现出时代感和设计感,令人耳目一新的产品整体形象以及各个细部的改进设计,得到了专家的高度评价和认可;产品人机交互设计方面作出的大胆尝试,给用户带来了更加多样化的操作选择和体验,获得了一线操作工人的良好反馈;通过对NCP-400L数控车床的改进设计,最终使得该产品的市场竞争力有了明显的提升。从本案可以看出,对于现有产品在不改变其整体结构和功能的基础上仍有可能进行工业设计改进以改善其美学品质和人机交互关系,这对于目前我国不少企业的成熟产品而言是更为现实的解决办法。

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