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2013大學(xué)生公司頂崗實(shí)習(xí)周記
有效節(jié)省加工時(shí)間
index公司的g200車(chē)削中心集成化加工單元具有模塊化、大功率雙主軸、四軸聯(lián)動(dòng)的功能，從而使加工時(shí)間進(jìn)一步縮短。與其他借助于工作軸進(jìn)行裝夾的概念相反，該產(chǎn)品運(yùn)用集成智能加工單元可以使工件自動(dòng)裝夾到位并進(jìn)行加工。換言之，自動(dòng)裝夾時(shí)，不會(huì)影響另一主軸的加工，這一特點(diǎn)可以縮短大約10%的加工時(shí)間。
此外，四軸加工非常迅速，可以同時(shí)有兩把刀具進(jìn)行加工。當(dāng)機(jī)床是成對(duì)投入使用的時(shí)候，效率的提高更為明顯。也就是說(shuō)，常規(guī)車(chē)削和硬車(chē)可以并行設(shè)置兩臺(tái)機(jī)床。
常規(guī)車(chē)削和硬車(chē)之間的不同點(diǎn)僅僅在于刀架和集中恒溫冷卻液系統(tǒng)。但與常規(guī)加工不同的是：常規(guī)加工可用兩個(gè)刀架和一個(gè)尾架進(jìn)行加工;而硬車(chē)時(shí)只能使用一個(gè)刀架。在兩種類(lèi)型的機(jī)床上都可進(jìn)行干式硬加工，只是工藝方案的制造者需要精心設(shè)計(jì)平衡的節(jié)拍時(shí)間，而index機(jī)床提供的模塊結(jié)構(gòu)使其具有更強(qiáng)的靈活性。
以高精度提高生產(chǎn)率
隨著生產(chǎn)效率的不斷提高，用戶對(duì)于精度也提出了很高的要求。采用g200車(chē)削中心進(jìn)行加工時(shí)，冷啟動(dòng)后最多需要加工4個(gè)工件，就可以達(dá)到±6mm的公差。加工過(guò)程中，精度通常保持在2mm。所以index公司提供給客戶的是高精度、高效率的完整方案，而提供這種高精度的方案，需要精心選擇主軸、軸承等功能部件。
g200車(chē)削中心在德國(guó)寶馬landshut公司汽車(chē)制造廠的應(yīng)用中取得了良好的效果。該廠不僅生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，而且還生產(chǎn)由輕金屬鑄造而成的零部件、車(chē)內(nèi)塑料裝飾件和轉(zhuǎn)向軸。質(zhì)量監(jiān)督人員認(rèn)為，其加工精度非常精確：連續(xù)公差帶為±15mm，軸承座公差為±6.5mm。
此外，加工的萬(wàn)向節(jié)使用了index公司全自動(dòng)智能加工單元。首批的兩臺(tái)車(chē)削中心用來(lái)進(jìn)行工件打號(hào)之前的預(yù)加工，加工后進(jìn)行在線測(cè)量，然后通過(guò)傳送帶送出進(jìn)行滾齒、清洗和淬火處理。最后一道工序中，采用了第二個(gè)index加工系統(tǒng)。由兩臺(tái)g200車(chē)削中心對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)的軸承座進(jìn)行硬車(chē)。在機(jī)床內(nèi)完成在線測(cè)量，然后送至卸料單元。集成的加工單元完全融合到車(chē)間的布局之中，符合人類(lèi)工程學(xué)要求，占地面積大大減少，并且只需兩名員工看管制造單元即可。
五，數(shù)控車(chē)削加工中妙用g00及保證尺寸精度的技巧
數(shù)控車(chē)削加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，如何高效、合理、按質(zhì)按量完成工件的加工，每個(gè)從事該行業(yè)的工程技術(shù)人員或多或少都有自己的經(jīng)驗(yàn)。筆者從事數(shù)控教學(xué)、培訓(xùn)及加工工作多年，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)與技巧，現(xiàn)以廣州數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的gsk980t系列機(jī)床為例，介紹幾例數(shù)控車(chē)削加工技巧。
一、程序首句妙用g00的技巧
目前我們所接觸到的教科書(shū)及數(shù)控車(chē)削方面的技術(shù)書(shū)籍，程序首句均為建立工件坐標(biāo)系，即以g50 xα zβ作為程序首句。根據(jù)該指令，可設(shè)定一個(gè)坐標(biāo)系，使刀具的某一點(diǎn)在此坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(xα zβ)(本文工件坐標(biāo)系原點(diǎn)均設(shè)定在工件右端面)。采用這種方法編寫(xiě)程序，對(duì)刀后，必須將刀移動(dòng)到g50設(shè)定的既定位置方能進(jìn)行加工，找準(zhǔn)該位置的過(guò)程如下。
1. 對(duì)刀后，裝夾好工件毛坯;
2. 主軸正轉(zhuǎn)，手輪基準(zhǔn)刀平工件右端面a;
3. z軸不動(dòng)，沿x軸釋放刀具至c點(diǎn)，輸入g50 z0，電腦記憶該點(diǎn);
4. 程序錄入方式，輸入g01 w-8 f50，將工件車(chē)削出一臺(tái)階;
5. x軸不動(dòng)，沿z軸釋放刀具至c點(diǎn)，停車(chē)測(cè)量車(chē)削出的工件臺(tái)階直徑γ，輸入g50 xγ，電腦記憶該點(diǎn);
6. 程序錄入方式下，輸入g00 xα zβ，刀具運(yùn)行至編程指定的程序原點(diǎn)，再輸入g50 xα zβ，電腦記憶該程序原點(diǎn)。
上述步驟中，步驟6即刀具定位在xαzβ處至關(guān)重要，否則，工件坐標(biāo)系就會(huì)被修改，無(wú)法正常加工工件。有過(guò)加工經(jīng)驗(yàn)的人都知道，上述將刀具定位到 xαzβ處的過(guò)程繁瑣，一旦出現(xiàn)意外，x或z軸無(wú)伺服，跟蹤出錯(cuò)，斷電等情況發(fā)生，系統(tǒng)只能重啟，重啟后系統(tǒng)失去對(duì)g50設(shè)定的工件坐標(biāo)值的記憶，“復(fù)位、回零運(yùn)行”不再起作用，需重新將刀具運(yùn)行至xαzβ位置并重設(shè)g50。如果是批量生產(chǎn)加工完一件后，回g50起點(diǎn)繼續(xù)加工下一件，在操作過(guò)程中稍有失誤，就可能修改工件坐標(biāo)系。鑒于上述程序首句使用g50建立工件坐標(biāo)系的種種弊端，筆者想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上，將程序首句g50 xαzβ改為g00 xα zβ后，問(wèn)題迎刃而解。其操作過(guò)程只需采用上述找g50過(guò)程的前五步，即完成步驟1、2、3、4、5后，將刀具運(yùn)行至安全位置，調(diào)出程序，按自動(dòng)運(yùn)行即可。即使發(fā)生斷電等意外情況，重啟系統(tǒng)后，在編輯方式下將光標(biāo)移至能安全加工又不影響工件加工進(jìn)程的程序段，按自動(dòng)運(yùn)行方式繼續(xù)加工即可。上述程序首句用 g00代替g50的實(shí)質(zhì)是將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上，不再囿于g50 xα zβ程序原點(diǎn)的限制，不改變工件坐標(biāo)系，操作簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，收到了意想不到的效果。中國(guó)金屬加工在線
二、控制尺寸精度的技巧
1. 修改刀補(bǔ)值保證尺寸精度
由于第一次對(duì)刀誤差或者其他原因造成工件誤差超出工件公差，不能滿足加工要求時(shí)，可通過(guò)修改刀補(bǔ)使工件達(dá)到要求尺寸，保證徑向尺寸方法如下：
a. 絕對(duì)坐標(biāo)輸入法
根據(jù)“大減小，小加大”的原則，在刀補(bǔ)001～004處修改。如用2號(hào)切斷刀切槽時(shí)工件尺寸大了0.1mm，而002處刀補(bǔ)顯示是x3.8，則可輸入x3.7，減少2號(hào)刀補(bǔ)。
b. 相對(duì)坐標(biāo)法
如上例，002刀補(bǔ)處輸入u-0.1，亦可收到同樣的效果。
同理，對(duì)于軸向尺寸的控制亦如此類(lèi)推。如用1號(hào)外圓刀加工某處軸段，尺寸長(zhǎng)了0.1mm，可在001刀補(bǔ)處輸入w0.1。
2. 半精加工消除絲桿間隙影響保證尺寸精度
對(duì)于大部分?jǐn)?shù)控車(chē)床來(lái)說(shuō)，使用較長(zhǎng)時(shí)間后，由于絲桿間隙的影響，加工出的工件尺寸經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。這時(shí)，我們可在粗加工之后，進(jìn)行一次半精加工消除絲桿間隙的影響。如用1號(hào)刀g71粗加工外圓之后，可在001刀補(bǔ)處輸入u0.3，調(diào)用g70精車(chē)一次，停車(chē)測(cè)量后，再在001刀補(bǔ)處輸入u-0.3，再次調(diào)用g70精車(chē)一次。經(jīng)過(guò)此番半精車(chē)，消除了絲桿間隙的影響，保證了尺寸精度的穩(wěn)定。
3. 程序編制保證尺寸精度
a. 絕對(duì)編程保證尺寸精度
編程有絕對(duì)編程和相對(duì)編程。相對(duì)編程是指在加工輪廓曲線上，各線段的終點(diǎn)位置以該線段起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)而確定的坐標(biāo)系。也就是說(shuō)，相對(duì)編程的坐標(biāo)原點(diǎn)經(jīng)常在變換，連續(xù)位移時(shí)必然產(chǎn)生累積誤差，絕對(duì)編程是在加工的全過(guò)程中，均有相對(duì)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)，即坐標(biāo)原點(diǎn)，故累積誤差較相對(duì)編程小。數(shù)控車(chē)削工件時(shí)，工件徑向尺寸的精度一般比軸向尺寸精度高，故在編寫(xiě)程序時(shí)，徑向尺寸最好采用絕對(duì)編程，考慮到加工及編寫(xiě)程序的方便，軸向尺寸常采用相對(duì)編程，但對(duì)于重要的軸向尺寸，最好采用絕對(duì)編程。
b. 數(shù)值換算保證尺寸精度
很多情況下，圖樣上的尺寸基準(zhǔn)與編程所需的尺寸基準(zhǔn)不一致，故應(yīng)先將圖樣上的基準(zhǔn)尺寸換算為編程坐標(biāo)系中的尺寸。如圖2b中，除尺寸13.06mm外，其余均屬直接按圖2a標(biāo)注尺寸經(jīng)換算后而得到的編程尺寸。其中， φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三個(gè)尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后得到的編程尺寸。
4. 修改程序和刀補(bǔ)控制尺寸
數(shù)控加工中，我們經(jīng)常碰到這樣一種現(xiàn)象：程序自動(dòng)運(yùn)行后，停車(chē)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)工件尺寸達(dá)不到要求，尺寸變化無(wú)規(guī)律。如用1號(hào)外圓刀加工圖3所示工件，經(jīng)粗加工和半精加工后停車(chē)測(cè)量，各軸段徑向尺寸如下：φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。對(duì)此，筆者采用修改程序和刀補(bǔ)的方法進(jìn)行補(bǔ)救，方法如下：
a. 修改程序
原程序中的x30不變，x23改為x23.03，x16改為x16.04，這樣一來(lái)，各軸段均有超出名義尺寸的統(tǒng)一公差0.06mm;
b. 改刀補(bǔ)
在1號(hào)刀刀補(bǔ)001處輸入u-0.06。
經(jīng)過(guò)上述程序和刀補(bǔ)雙管齊下的修改后，再調(diào)用精車(chē)程序，工件尺寸一般都能得到有效的保證。
數(shù)控車(chē)削加工是基于數(shù)控程序的自動(dòng)化加工方式，實(shí)際加工中，操作者只有具備較強(qiáng)的程序指令運(yùn)用能力和豐富的實(shí)踐技能，方能編制出高質(zhì)量的加工程序，加工出高質(zhì)量的工件。
六，數(shù)控機(jī)床故障排除方法及其注意事項(xiàng)
由于經(jīng)常參加維修任務(wù)，有些維修經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)結(jié)合有關(guān)理論方面的闡述，在以下列出，希望拋磚引玉。
一、故障排除方法
(1)初始化復(fù)位法：一般情況下，由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警，可用硬件復(fù)位或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電源依次來(lái)清除故障，若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電，拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無(wú)法排除，則進(jìn)行硬件診斷。
(2)參數(shù)更改，程序更正法：系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無(wú)效。有時(shí)由于用戶程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī)，對(duì)此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯(cuò)誤，以確保其正常運(yùn)行。
(3)調(diào)節(jié)，最佳化調(diào)整法：調(diào)節(jié)是一種最簡(jiǎn)單易行的辦法。通過(guò)對(duì)電位計(jì)的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。如某廠維修中，其系統(tǒng)顯示器畫(huà)面混亂，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。如在某廠，其主軸在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)發(fā)生皮帶打滑，原因是其主軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩大，而驅(qū)動(dòng)裝置的斜升時(shí)間設(shè)定過(guò)小，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。
最佳化調(diào)整是系統(tǒng)地對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與被拖動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳匹配的綜合調(diào)節(jié)方法，其辦法很簡(jiǎn)單，用一臺(tái)多線記錄儀或具有存貯功能的雙蹤示波器，分別觀察指令和速度反饋或電流反饋的響應(yīng)關(guān)系。通過(guò)調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時(shí)間，來(lái)使伺服系統(tǒng)達(dá)到即有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，而又不振蕩的最佳工作狀態(tài)。在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有示波器或記錄儀的情況下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，即調(diào)節(jié)使電機(jī)起振，然后向反向慢慢調(diào)節(jié)，直到消除震蕩即可。
(4)備件替換法：用好的備件替換診斷出壞的線路板，并做相應(yīng)的初始化啟動(dòng)，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。
(5)改善電源質(zhì)量法：目前一般采用穩(wěn)壓電源，來(lái)改善電源波動(dòng)。對(duì)于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過(guò)這些預(yù)防性措施來(lái)減少電源板的故障。
(6)維修信息跟蹤法：一些大的制造公司根據(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。以此做為故障排除的依據(jù)，可正確徹底地排除故障。
二、維修中應(yīng)注意的事項(xiàng)
(1)從整機(jī)上取出某塊線路板時(shí)，應(yīng)注意記錄其相對(duì)應(yīng)的位置，連接的電纜號(hào)，對(duì)于固定安裝的線路板，還應(yīng)按前后取下相應(yīng)的壓接部件及螺釘作記錄。拆卸下的壓件及螺釘應(yīng)放在專門(mén)的盒內(nèi)，以免丟失，裝配后，盒內(nèi)的東西應(yīng)全部用上，否則裝配不完整。
(2)電烙鐵應(yīng)放在順手的前方，遠(yuǎn)離維修線路板。烙鐵頭應(yīng)作適當(dāng)?shù)男拚赃m應(yīng)集成電路的焊接，并避免焊接時(shí)碰傷別的元器件。
(3)測(cè)量線路間的阻值時(shí)，應(yīng)斷電源，測(cè)阻值時(shí)應(yīng)紅黑表筆互換測(cè)量?jī)纱�，以阻值大的為參考值�?/p>
(4)線路板上大多刷有阻焊膜，因此測(cè)量時(shí)應(yīng)找到相應(yīng)的焊點(diǎn)作為測(cè)試點(diǎn)，不要鏟除焊膜，有的板子全部刷有絕緣層，則只有在焊點(diǎn)處用刀片刮開(kāi)絕緣層。
(5)不應(yīng)隨意切斷印刷線路。有的維修人員具有一定的家電維修經(jīng)驗(yàn)，習(xí)慣斷線檢查，但數(shù)控設(shè)備上的線路板大多是雙面金屬孔板或多層孔化板，印刷線路細(xì)而密，一旦切斷不易焊接，且切線時(shí)易切斷相鄰的線，再則有的點(diǎn)，在切斷某一根線時(shí)，并不能使其和線路脫離，需要同時(shí)切斷幾根線才行。
(6)不應(yīng)隨意拆換元器件。有的維修人員在沒(méi)有確定故障元件的情況下只是憑感覺(jué)那一個(gè)元件壞了，就立即拆換，這樣誤判率較高，拆下的元件人為損壞率也較高。
(7)拆卸元件時(shí)應(yīng)使用吸錫器及吸錫繩，切忌硬取。同一焊盤(pán)不應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間加熱及重復(fù)拆卸，以免損壞焊盤(pán)。
(8)更換新的器件，其引腳應(yīng)作適當(dāng)?shù)奶幚恚附又胁粦?yīng)使用酸性焊油。
(9)記錄線路上的開(kāi)關(guān)，跳線位置，不應(yīng)隨意改變。進(jìn)行兩極以上的對(duì)照檢查時(shí)，或互換元器件時(shí)注意標(biāo)記各板上的元件，以免錯(cuò)亂，致使好板亦不能工作。
(10)查清線路板的電源配置及種類(lèi)，根據(jù)檢查的需要，可分別供電或全部供電。應(yīng)注意高壓，有的線路板直接接入高壓，或板內(nèi)有高壓發(fā)生器，需適當(dāng)絕緣，操作時(shí)應(yīng)特別注意。
最后，我覺(jué)得：維修不可墨守陳規(guī)，生搬理論的東西，一定要結(jié)合當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，開(kāi)闊思路，逐步分析，逐個(gè)排除，直至找到真正的故障原因。
綜上所述，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展是與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)發(fā)展同步的，同時(shí)也是根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展的需要而發(fā)展的�，F(xiàn)在數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成熟，發(fā)展將更深更廣更快。未來(lái)的cnc系統(tǒng)將會(huì)使機(jī)械更好用，更便宜。
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