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1、成組技術(shù)在數(shù)控車床上的應(yīng)用
成組技術(shù)在數(shù)控車床上的應(yīng)用
【摘要】從零件的精度、外表粗糙度、形狀等方面,論述了成組技術(shù)在數(shù)控車床上的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】成組技術(shù);數(shù)控;加工
1 引言
成組技術(shù)由蘇聯(lián)米特洛萬諾夫創(chuàng)造,后來介紹到歐美,受到普遍重視。德國阿亨大學(xué)的H.奧匹茲教授曾對其進(jìn)行深入研究,制定出一整套的工作程序和零件分類編碼系統(tǒng),使之更趨完善并更便于推廣應(yīng)用。成組技術(shù)已開展到可以利用計(jì)算機(jī)自動進(jìn)行零件分類、分組,不僅應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化及工藝規(guī)程的編制過程,而且在生產(chǎn)作業(yè)方案和生產(chǎn)組織等方面也有較多的應(yīng)用。
2、成組技術(shù)所研究的問題就是如何改善多品種、小批量生產(chǎn)的組織管理,以獲得如同大批量那樣高的經(jīng)濟(jì)效果。成組技術(shù)的根本原那么是根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn)、工藝過程和加工方法的相似性,打破多品種界限,對所有產(chǎn)品零件進(jìn)行系統(tǒng)的分組,將類似的零件合并、聚集成一組,再針對不同零件的特點(diǎn)組織相應(yīng)的機(jī)床形成不同的加工單元,對其進(jìn)行加工,經(jīng)過這樣的重新組合可以使不同零件在同一機(jī)床上用同一個夾具和同一組刀具,稍加調(diào)整就能加工,從而變小批量生產(chǎn)為大批量生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率。
2 理論依據(jù)
隨著企業(yè)應(yīng)用數(shù)控機(jī)床加工的日益增加,利用GT的相似性原理去減少一切不必要的重復(fù)勞動的可能性仍然存在。從國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床加工的
3、實(shí)際應(yīng)用來看,仍然存在著準(zhǔn)備結(jié)束時間長、生產(chǎn)組織管理困難、利用率低等問題。GT與數(shù)控加工相結(jié)合,首先在選購數(shù)控機(jī)床之前,以GT為手段建立零件族,然后考慮數(shù)控機(jī)床能加工的零件族數(shù)量、數(shù)控機(jī)床的負(fù)荷率等,據(jù)此計(jì)算投資回收期及其經(jīng)濟(jì)效益做出購置的決策;其次GT要適應(yīng)數(shù)控加工的要求,如GT的分類編碼要適應(yīng)數(shù)控加工的要求,在加工時以零件族為對象進(jìn)行排序加工。同時,在GT生產(chǎn)單元中采用數(shù)控機(jī)床,也能增強(qiáng)其柔性。由此可見,GT與數(shù)控加工技術(shù)相結(jié)合,相輔相成,既有利于GT的實(shí)施應(yīng)用,也有利于數(shù)控機(jī)床更好地發(fā)揮作用。
成組技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控加工方面,乃是將多種零件按其工藝的相似性分類成組以形成零件族,把同一
4、零件族中零件分散的小生產(chǎn)量聚集成較大的成組生產(chǎn)量,從而使小批量生產(chǎn)能獲得接近于大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果。這樣,成組技術(shù)就巧妙地把品種多轉(zhuǎn)化為“少〞,把生產(chǎn)量小轉(zhuǎn)化為“大〞,由于主要矛盾有條件的轉(zhuǎn)化,這就為提高多品種、小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益提供了一種有效的方法。
3 主要應(yīng)用范圍
應(yīng)用成組技術(shù)編程,編寫出的程序要具有極好的易讀性和易修改性,邏緝嚴(yán)密,通用性強(qiáng)。程序里要應(yīng)用大量的編程技巧,如數(shù)學(xué)關(guān)系的表達(dá),加工刀具的選擇,走刀方式確實(shí)定等,直接地表達(dá)編程者的工藝指導(dǎo)思想,其主要研究以下5類零件的加工。
3.1、精度要求高的零件
由于數(shù)控車床的剛性好,制造和對刀精度高,以及
5、能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償甚至自動補(bǔ)償,所以它能夠加工尺寸精度要求高的零件。在有些場合可以以車代磨。此外,由于數(shù)控車削時刀具運(yùn)動是通過高精度插補(bǔ)運(yùn)算和伺服驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)的,再加上機(jī)床的剛性好和制造精度高,所以它能加工對母線直線度、圓度、圓柱度要求高的零件。
3.2、外表粗糙度好的回轉(zhuǎn)體零件
數(shù)控車床能加工出外表粗糙度小的零件,不但是因?yàn)闄C(jī)床的剛性好和制造精度高,還由于它具有恒線速度切削功能。在材質(zhì)、精車留量和刀具已定的情況下,外表粗糙度取決于進(jìn)給速度和切削速度。使用數(shù)控車床的恒線速度切削功能,就可選用最正確線速度來切削端面,這樣切出的粗糙度既小又一致。數(shù)控車床還適合于車削各部位外表
6、粗糙度要求不同的零件。粗糙度小的部位可以用減小進(jìn)給速度的方法來到達(dá),而這在傳統(tǒng)車床上是做不到的。
3.3、輪廓形狀復(fù)雜的零件
數(shù)控車床具有圓弧插補(bǔ)功能,所以可直接使用圓弧指令來加工圓弧輪廓。數(shù)控車床也可加工由任意平面曲線所組成的輪廓回轉(zhuǎn)零件,既能加工可用方程描述的曲線,也能加工列表曲線。如果說車削圓柱零件和圓錐零件既可選用傳統(tǒng)車床也可選用數(shù)控車床,那么車削復(fù)雜轉(zhuǎn)體零件就只能使用數(shù)控車床。
3.4、帶一些特殊類型螺紋的零件
傳統(tǒng)車床所能切削的螺紋相當(dāng)有限,它只能加工等節(jié)距的直、錐面公、英制螺紋,而且一臺車床只限定加工假設(shè)干種節(jié)距。數(shù)控車床不但能加工任何等節(jié)距直、錐
7、面,公、英制和端面螺紋,而且能加工增節(jié)距、減節(jié)距,以及要求等節(jié)距、變節(jié)距之間平滑過渡的螺紋。數(shù)控車床加工螺紋時主軸轉(zhuǎn)向不必像傳統(tǒng)車床那樣交替變換,它可以一刀又一刀不停頓地循環(huán),直至完成,所以它車削螺紋的效率很高。數(shù)控車床還配有精密螺紋切削功能,再加上一般采用硬質(zhì)合金成型刀片,以及可以使用較高的轉(zhuǎn)速,所以車削出來的螺紋精度高、外表粗糙度小。可以說,包括絲杠在內(nèi)的螺紋零件很適合于在數(shù)控車床上加工。
3.5、超精密、超低外表粗糙度的零件
磁盤、錄象機(jī)磁頭、激光打印機(jī)的多面反射體、復(fù)印機(jī)的回轉(zhuǎn)鼓、照相機(jī)等光學(xué)設(shè)備的透鏡及其模具,以及隱形眼鏡等要求超高的輪廓精度和超低的外表粗糙度值,它們
8、適合于在高精度、高功能的數(shù)控車床上加工。以往很難加工的塑料散光用的透鏡,現(xiàn)在也可以用數(shù)控車床來加工。超精加工的輪廓精度可到達(dá)0.1μm,外表粗糙度司達(dá)0.02μm。超精車削零件的材質(zhì)以前主要是金屬,現(xiàn)已擴(kuò)大到塑料和陶瓷。
4 結(jié)束語
成組技術(shù)在數(shù)控車床上的應(yīng)用需要科學(xué)精確地根據(jù)被加工零件的幾何形狀、結(jié)構(gòu)及加工工藝的相似性進(jìn)行分組;同一組的零件要按照共同的工藝流程制造,要利于生產(chǎn)管理科學(xué)化。
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基金工程:
黃石職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程資金。