0 引言
目前,数控技术广泛用于各个行业。代表现代制造科技发展的方向和水平。对生产质量和效率的提高起到了很重要的作用。数控加工技术通常都能准确地按照预先安排好的工艺流程实现予定的现场加工工作。
1 现代数控加工技术的发展趋势
数控系统可由输入介质、数控装置、伺服系统、反馈系统、机床主机等部分组成,见图1。
图1 数控加工技术的组成框图
数控技术在基于高性能CPU的PC平台上。不仅可完成数控系统的基本功能(例如信息处理、刀补计算、插补计算、加减速控制等),而且可完成伺服控制功能,最终实现数控加工的高速、高效、高精度目的。数控加工技术可以通过提高切削速度和进给速度.达到成倍地提高生产效率。有效地提高零件的表面加工质量和加工精度。并可解决某些难加工特殊材料(例如合金钢、模具钢、淬硬钢)和特殊形状(例如复杂薄壁零件)的零件高速加工问题。
数控技术的加工应用主要有两方面:(1)传统机床的数控改造。运用信息技术和自动化技术改造传统产业,可取得巨大的经济效益。我国拥有普通机床数百万台,加速地采用数控技术改造传统机床将是我国数控领域的重要任务。(2)使用高性能高指标的数控机床。高档数控系统采用电主轴代替老式机械传动,减少噪音污染,调速十分方便。高性能的伺服系统和高精度的检测系统,精度可实现0.001 mm,最大进给速度可达48m/min,并可通过检测系统监视(诸如切削扭矩、切削力、刀具磨损等)参数,保证切削过程在预定的工作条件下进行,防止机床、工具、工件由于过载而损坏。
数控系统可对进给运动的位置和速度同时实现自动控制,可有较高的定位精度和良好的动态响应,机械装置中的无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振、适宜的阻尼比等特点,使它能够实现复杂廓形控制和高精度的加工要求。
2 数控加工技术在纺机行业中的生产应用
随着现代纺机行业的蓬勃发展。对纺机产品的质量提出了更高要求,必须赶上世界潮流.求新求快已成为产品占领市场的主要手段。如何适应高质量、多品种的市场要求已成为纺机专件生产中须迫切解决的问题。我国纺机专件生产中,数十年维持着的老工艺手段和专机流水线加工,不仅存在着基准更换频繁的问题,而且产品转型较难,花费着较大的工具工装费用。对完工质量的保证存在着较大的制约。国际上的现代专件加工工艺。均用了数控技术一次装夹完成加工。对零件的外观和内在质量均有大幅度提高,值得我们借鉴。现代专件加工中,无论是锭子、罗拉、皮辊,长期以来都存在着许多的生产工艺瓶颈问题.靠现有的专机很难保证。20世纪80年代以来,纺机零件加工逐步引入的数控技术,起到了重要的作用。罗拉加工中,采用数控技术加工导杆和导孑L.有效地改善了罗拉的联接质量,减少了有害机械波的发生,得到了广泛推广、取得了较好效果。锭子加工中,改进锭杆制坯工艺为锭杆车坯.解决了以往热轧制坯造成材料组织变形而影响使用的情况.许多厂家均已使用这一经验。高速回转的锭盘零件,成形复杂、质量要求较高,采用了数控技术整体加工孔和外圆的一次成形合并工艺.选用南京产的CK1420机床加工,速度达到3 000 rpm,零件外观和整体质量都有了显著提高.外圆与孑L的跳动量均能保证≤0.015,圆度≤0.01,粗糙度达到Ra1.6,完工装配后的高速旋转稳定性良好,提高了成套锭子的质量。
数控技术对一些特殊形状难加工的纺机零件提供了解决方法。专件零件中有些是薄壁深孔件,加工中由于设备和刀具问题。长期困扰现场加工。例如图2所示,孔径为9 mm,孔深30 mm,长径比达3.3,属于薄壁深孔零件,精度要求高(孔圆度≤0.006 mm,孔不允许有倒锥);采用数控技术加工转速高达3 500 rpm,加工中的切削力明显降低,减少了零件的切削变形,提高了零件的精度,粗糙度达到Ra1.6,圆柱度≤0.006,达到了工艺要求。
图2薄壁深孔零件的简图
3 数控加工技术在纺机专件生产中的展望
数控技术在纺机专件加工中有着较大优势,产品转型周期可以明显缩短。对于小批量加工和新产品试制都可提供较好环境。新产品试制中推行并行工程,多数采用数控加工。能够及时验证产品设计的工艺合理性和适用性,并可大大减少试制中的工装费用,缩短试制周期,为产品早日推向市场打下基础。纺机专件加工中,是以大批量为主,采用数控技术要向群控系统(直接数字控制系统即DNC系统)发展:不仅适应多种类型产品的数控加工,还可将数控机床、自动仓库、刀具、夹具管理联接.实现工件装卸、清理、检测自动进行的新型制造系统。DNC系统的不断完善为向高一级制造系统发展奠定了基础:DNC系统的推广应用将给专件加工开创新的局面。
数控技术及其产业正在中国蓬勃发展。纺机专件要在生产中大量选用数控设备,走向加工技术现代化.必须根据现有的国情和自身条件,选择符合中国的高性能的国产数控系统,组成自身的控制管理系统,制定总体发展战略,确定纺机专件的发展方向。从而提高自身的产品质量,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。多年来纺机行业被视为“夕阳产业”,只是因它的加工技术和装备落后,采用数控技术可给纺机传统制造业带来革命性的变化,使之成为现代纺机制造业的象征,极大地提高生产效率、提高产品质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争力,为中国纺机专件生产早日成为世界名牌而奠定坚实的基础。
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本文标题:数控技术在纺机专件生产中的应用
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