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数控大赛梯队培养计划资料
数控大赛梯队培养计划
为配合“国家高技能人才培训培养工程”,和技能型紧缺人才的培训方案,近几年来全国各地举办的各类数控技能赛事不断,通过比赛造就了一大批优秀技能型人才,相当多的选手在赛场上得到了锻炼,更多的数控机床操作人员也希望通过比赛展示自己的才华,提高数控机床操作技能,怎样才能在比赛中获得理想成绩,这是教练和选手们广为关注的问题,下面就数控大赛应试技巧作一简要探讨:
1、心理准备:
赛场如同战场,考试是以应用为目的,以能力为主线,数控技能比赛是在特定的环境下,考察选手理论知识、软件应用、实际操作能力和水平的一项综合赛事。
参赛选手要以临战姿态,紧张有序、忙而不乱的工作作风,应对比赛中各个比赛环节,比赛中心态要平和,从容应试,要善于把平时从各种途径学习的新知识、新工艺和掌握的数控机床操作技能,加以归纳和总结,还要借鉴传统加工经验,不断完善,最终演变成具有个人特点的,较完善的数控机床加工规范,尽可能在比赛中充分展示出来。
参赛也是一次学习机会,要从理论试题的应答,实操试件加工,培养锻炼自己。
成功的要总结经验,不足的要吸取教训,要学习别人的长处,真正做到为我所用,最终通过比赛,提高个人数控机床操作技能和应用水平。
实践证明,凡是心理准备充分的,考试成绩都比较理想,很多选手都经过各种比赛磨练,心理较成熟,赛场表现得从容自如,最终获得优异成绩。
2、技术准备:
①当代数控机床集中了机、电、气、液、仪等综合技术。
参赛选手要对当代数控技术有深入地了解和领会;②了解当今数控机床发展趋势和应用技术、操作技能等最新动态;③了解数控加工中高速、高效、高精度、复合及特殊加工的一般做法;④对数控机床基础知识、试件图样、基点计算、加工材料及热处理知识、刀具的选用、切削参数合理选择及刀具刃磨技术有较深刻的了解;⑤对工装夹具如手动夹具中工件定位、找正、夹紧都能熟练操作,了解气动、液压等自动夹具的夹紧原理和使用方法;⑥了解数控机床结构、动作原理,能熟练操作数控机床,编制具有个性化的加工程序,正确使用数控系统功能,具备故障诊断能力,并能排除一般机械故障。
技术准备中最关键的是,综合运用数控应用的基础知识,应对理论知识考试。
在实操考试中,熟练操作数控机床,掌握工件快速定位,找正、装夹。
合理的选择刀具,优选切削参数,灵活运用数控系统功能,实现快速高效加工。
3、工艺准备:
在数控技能大赛中,实操比赛占有举足轻重的地位。
实操比赛能全面、集中展示选手工艺知识,编程能力、操作技能水平,最终决定选手排名顺序。
对实操比赛总的要求是:
以最合理的工艺方案、最佳刀具路径、最短时间完成试件加工。
①最合理工艺方案:
是指自己最熟悉的工艺方案,即采用最少的走刀次数,实现最快捷的去除方式,最有效的精度保证和最方便工件自检,在规定时间内,完成试件加工的工艺方案。
②最佳刀具路径:
是指在保证加工精度和表面粗糙度的前提下,数值计算最简单,走刀路线最短、空行程少、编程量小、程序短、简单易行的刀具路径。
③最短时间:
熟炼的操作,快捷的编程,选好完成试件切入点,合理使用刀具,优选切削用量,确保关键得分点,把握加工节奏、粗精加工分开,力争在规定时间内完成加工项目,确保试件完整性。
注意执行经济加工精度。
工艺准备中核心是:
在实操考试中,准备多种工艺方案,优选合理的加工路线,把握得分点,这样可能得高分。
4、编程准备。
数控加工是按照编制的程序实现工件加工,编程水平决定着工件加工效率和精度。
程序形式有多种多样,为了适应不同工件加工需要,编程内容有以下几种形式:
①孔类加工程序,模块化结构为主,把孔的坐标位置编成子程序,由主程序确定加工内容,调用子程序执行加工,这种程序逻辑性强,可以用框图表示程序结构和内容,较为直观。
②平面和腔槽类加工程序,应以单一程序为主,粗精加工可用宏指令来划分。
循环加工中背吃刀量、重复次数,都利用宏指令的判断比较功能实现。
宏程序功能是数控系统的一个非常实用的功能,用好宏程序功能,能够极大地方便加工程序的编写,提高选手们的编程效率。
这样程序虽然长,但清晰流畅,具有连续、开放等特点。
在编程和自动运行中,操作方便。
③型腔加工程序。
型腔加工由于加工件形状复杂,而且大都是三维型面,程序内容长,刀具运行轨道复杂,加工时间长,刀具单一。
因此程序应以原程序为主,利用机床中的DNC功能,直接运行比较可靠。
5、实操考试的技巧:
准确、熟练、快速的操作手法,是对参赛选手的基本要求。
实操考试的环境和平日的生产环境有很大区别,设备不熟悉,心理有压力,参赛选手彼此不熟悉,容易有畏惧心态。
由于心理紧张,有些操作手法可能变形,容易产生平时很难出现的错误,这是对选手考验。
实操考试分为三个阶段,即加工准备阶段,加工阶段,加工精度验证阶段。
(1)加工准备阶段:
①在读懂图样基础上,看清试件配合精度要求和检测方法前题下,确定基本加工工艺方案,对完成加工需要时间,有一个大致估算,然后确定加工顺序,看清评分表中的分数分配,明确得分目标。
②工件的快速安装、找正及夹紧。
1)工件的安装、找正:
用相应的工具和量具,确定工件与刀具的正确位置和角度过程,称为工件找正。
首先用杠杆表找正平口钳固定钳口,用杠杆表验证垫铁高度一致后装工件,轻夹工件,用胶木锤,轻敲工件上面中间部位,力量不能太大,否则容易造成工件反弹。
检查工件和垫铁接触后,夹紧工件,再次检查工件和垫铁接触状态。
如工件和垫铁未完全接触可再次轻敲工件上面,直至工件和垫铁完全接触后,此时工件的安装、找正完成。
找正时要根据图样中相关精度要求,注意执行经济找正精度,即找正时能满足图纸精度的2/3即可。
例如图样中规定两个加工面平行度0.05mm,找正精度在0.03mm以内,比赛中不可找得太精,目的是为了节省时间,确保主要得分部位的加工完成。
2)工件夹紧:
工件找正后,将工件固定,使其保持正确位置就是工件夹紧,为了保证加工精度,在夹紧过程中要注意以下事项:
•工件在夹紧过程中,不应改变找正定位时的正确位置。
•夹紧力要稳妥可靠,确保工件在加工过程中,工件不发生位移,即夹紧力不能过大,也不能太小。
•正确选择夹紧部位及夹压点,使工件在夹紧状态下变形最小。
如果使用专用夹具时,要保证零件定位准确,并能迅速进行工件夹紧,且工件装卸方便。
③工件零点确定:
1)基准面推算法,用主轴标准检棒、寻边器或其他量具,从基准面起测定工件零点。
2)对称法,用杠杆表或寻边器,分别检测工件两侧位置,利用位置显示功能,取中间位置,确定工件零点。
用杠杆表采用滚表方式,测定工件零点更为精确。
检棒有振摆误差,寻边器测头中心位置有误差,这些误差需要在零点确定过程中,进行必要的修正(偏心标定)。
④快捷编程。
实操比赛中准确无误编程至关重要,首先应确定加工顺序,然后再确定每一把刀的起终点,在平面和轮廓加工中根据刀具的直径,确定走刀次数,如含有曲线平面,可在基点上作圆弧半径等适当标注。
这样可以加快轮廓编程速度。
孔类加工根据刀具配备情况,是采用逐级扩孔办法,还是采用铣刀插补方式,这些都需要现场决定,编程中要特别注意利用数控机床功能,如旋转、极坐标、镜向、缩放等,以减少编程工作量。
程序验证一般采用图形显示和浅铣外形方式进行。
加工进行中应能熟练进行背景编程操作,实现加工和编程同步进行,为比赛赢得时间。
(2)加工阶段:
实操比赛核心是在规定时间内完成工件加工,这和生产中工件加工有很大区别,生产中追求质量和效率。
比赛目的是得高分。
比赛中操作要快捷和准确,要减少失误。
加工过程分为去除加工、精加工两个阶段。
实施高效加工的关键,要求选手有敏锐的思维,熟练快捷的操作手法和赛场上较强的适应能力。
新一代数控机床通过高速化,大幅度缩短切削时间,才能进一步提高生产效率。
选手在赛场上要牢牢把握这一原则。
①去除加工:
即粗加工,应根据现场提供机床、刀具、工件、夹具等因素,依据浅铣外形轮廓,编制粗加工近似程序。
选择较大切削用量,进行粗加工,根据听、看刀具在加工中状态,适时调整给进倍率,由低到高最终确定最佳切削参数。
去除加工走刀路线一般选择高效走刀路线,即最短走刀路线。
往复走刀方式加工效率高,程序编制简单,适合比赛中采用。
②精加工:
主要进行尺寸和位置精加工,首先要保证刀具在精加工时处于最佳状态。
选择较高的转速和较小的进给量,采用精度最高的走刀路线。
加工中要注意排除刀具干涉和过切等错误。
要克服工件和刀具弹性变形产生的误差。
1、平面加工:
主要是保证平面精度和接刀精度,根据现场实际情况选择顺逆铣。
顺铣切削时,切屑厚度开始最大,刀具切入工件中没有挤压。
顺铣刀齿切削距离短,切屑变形小,顺铣可以采用较高主轴转速和进给量,加工效率高。
采用顺铣时;①机床应具有间隙消除机构,以防止铣削中产生振动。
②工件表面无硬化层。
③工艺系统应有足够刚性。
难加工材料应采用顺铣,可以减小切削变形降低切削力和功率消耗,还可以提高刀具寿命。
逆铣切削时,切屑由厚变薄,刀具从已加工表面切入。
刀具在切削过程中和工件有摩擦和挤压,进给平稳。
在有些情况下,逆铣可以获得较高的光洁度,尺寸精度容易保证。
采用逆铣时;①工件表面有硬化层。
②工艺系统刚性不足。
铣削平面时产生带刀原因:
机床垂直精度差,在机床安装调试中,各项精度未在最佳状态。
铣刀前进方向刀具抬头,铣削时有带刀,铣出平面中间凸。
带刀加快刀具磨损。
铣刀前进方向刀具低头,铣削时不带刀,铣出平中间凹。
面铣刀可以增加修光刃,安装时比普通齿高0.1-0.2mm。
为了保证平面精度,精铣时应尽量选择顺铣,走刀方式避免平行铣,采用环铣方式,可以有效保证平面和接刀精度。
往复型走刀方式加工效率高,但顺逆铣交替进行,表面质量比较差;单方向走刀方式,能保证顺逆铣的一致性,表面质量比较好。
如采用覆盖加工时,端铣刀直径应大于铣削平面宽度1.2~1.5倍为宜。
平面精加工留量:
底面0.1mm,侧面0.05mm~0.08mm。
如果加工材料是铸铁或有色金属,精加工应采用逆铣方式进行。
2、孔类加工:
孔精度主要体现在尺寸精度、位置精度和表面粗糙度。
其中尺寸精度和表面粗糙度与刀具和切削参数有关。
如选用G86或G85镗孔时孔径尺寸有差异。
镗孔时进给快和进给慢孔径尺寸有差异,镗孔时孔径壁厚壁薄孔径尺寸有差异。
镗孔时有无冷却孔径尺寸有差异。
镗孔时精加工留量0.10~0.20mm肖孔精饺留量0.05~0.08mm
3、腔槽加工:
实操试题都含有腔槽部位,特别是在台阶面上铣不规则腔槽,精度保证有一定困难,台阶面上铣不完整腔槽,铣刀单面切削时,容易产生误差和加工缺陷,这时要用刚性相对好的刀具,采用分级铣削方式,精铣至尺寸,或先铣腔槽后铣台阶面,铣腔槽时,一般编制两条曲线程序,一条曲线程序保证尺寸精度,另一条曲线程序保证槽宽,为了避免在台阶和拐角方向出现台阶,拐角处采用钻铣加工,确保拐角处不出现欠切现象。
铣削过程中避免进给停顿,否则在轮廓表面会留下刀痕,若在被加工表面范围内垂直进刀和退刀也会划伤工件表面,加工中应避免上述缺陷出现。
4、轮廓加工:
实操试题都有轮廓加工,轮廓加工包括两方面加工,即外轮廓加工(含薄壁加工)和内轮廓型腔加工。
轮廓加工用逼近法,精铣外轮廓,为了保证加工外轮廓精度,在薄壁未完全成形的状态下,适当增加加工表面刚性,即增加未加工表面的加工余量,配合必要的工件自检和补赏,完成外轮廓即配合面加工。
内型腔加工要坚持先粗后精原则,为了克服加工过程中让刀现象,应减少背吃刀量,应尽可能采用较高转速和单向铣削方式,确保精加工顺利完成。
本次比赛中,有些选手未能正确选择刀具,在粗铣试件外形时都选择了高速钢的立铣刀,高速钢的立铣刀,由于线速度上不去,因此加工效率底下,且在最后精加工时,刀具已经磨损不能再使用。
,选手在粗铣外形时,为了提高加工效率,应该选用可转位面铣刀EM90-50LD15(线速度V=160~220m/分,主轴转速S=1019~1401转/分,进给速度F=152~210mm/分)或可转位立铣刀EM90-16AP10,(线速度V=140~180m/分主轴转速S=2786~3582转/分,进给速度F=278~358mm/分)将外形基本铣成型,再用可转位立铣刀EM90-16AP10,进行半精加工及局部清根,并留0.2-0.4mm的精铣余量,用Ф12高速钢立铣刀精加工,(线速度V=20~35m/分主轴转速S=530~928转/分,进给速度F=26~46mm/分)这样既能提高加工效率,又能保证加工精度。
5、特种型面加工:
试题中都含有宏程序考点,数控车的试件为内外椭圆圆弧,数控铣和加工中心试件为过渡R型面和球形面,这些部位加工都需要借助宏指令才能完成。
加工R型面和球形面,实际上是一种两轴半控制,只要对宏指令功能有较深入的了解,在加工轮廓程序中增加宏指令程序段,就可以完成三维型面加工。
为了保精加工精度,在精加工阶段应采用较高转速和较小步长,实现特种型面加工。
6、配合件精度保证。
实操考试中,试件都有配合精度要求,选择配合试件加工顺序的做法是:
加工量少、重量轻的先加工。
其优点是容易保证试件加工完整性好,另一个优点是自检时重量轻、测量方便。
在有销孔和腔槽结构试件中,一般做法是先进行销孔预加工,腔槽粗精加工,最后进行销孔精加工。
比赛中一般粗加工切削参数选得较高,加工过程中试件可能有微量位移。
为了避免孔和腔槽加工中出现位置误差,应采用上述加工顺序。
配合尺寸确定原则是,配合面外形,尽量做下差。
配合面内腔应尽可能做上差,以保证配合精度和相配试件尺寸精度。
(3)加工精度验证阶段:
加工精度自验,考试中在机床上进行试件自检,判断其是否符合图样要求,是必不可少的工作,也是必须掌握的技能。
加工精度:
包括尺寸精度和位置精度。
要求选手进行精度自检的项目有,基点位置、孔位置精度、型腔尺寸精度,以及刀具直径调整等内容。
加工精度验证,目的是使选手熟练运用数控系统各种显示功能和设定功能,对加工件实施有效的自检,力争试件达到图样要求,争取实操考试中获得高分。
今年我国步入了国民经济“十一五”发展规划时期,国民经济发展对数控机床应用提出了更高的要求,在“十一五”期间,我国数控加工水平将会有一个更大的飞跃,这就要求我们不应当停留在现有水平上。
希望通过各类数控技能大赛和各种培训及职业技能鉴定,推动数控应用技术的提高,造就一大批数控应用顶尖级人才,尽快使我国数控应用技术赶上世界先进水平。
O6030
(GUZHENBAN)(DIANWO)(FANMIAN)(&0.9)
N1
G00G90G54X0Y0
G43H01Z10.0S3055M3
G99G82R2.0Z-0.5P30F70
M98P3620
G00G90Z10.0
N2
G00G90G54X0Y36.0
G99G82R2.0Z-0.5P30F70
M98P3620
G00G90Z10.0
N3
G00G90G54X0Y72.0
G99G82R2.0Z-0.5P30F70
M98P3620
G00G90Z10.0
N4
G00G90G54X0Y108.0
G99G82R2.0Z-0.5P30F70
M98P3620
G00G90Z10.0
N5
G00G90G54X0Y144.0
G99G82R2.0Z-0.5P30F70
M98P3620
G00G90Z10.0
M30;
O3604
G91X-1.5
M99
O3605
M98P3604L24
M99
O3610
M98P3611L3
M98P3612L8
M98P3611L3
M99
O3611
G91Y1.5
M99
O3612
M98P3611L24
M99
O3620
M98P3604L3
M98P3605L13
M98P3604L3
M99
%
M98P3611L3
M99
选择附加坐标系宏程序段
O1000(DIYIBUBIAOPANMIANJIAGONG)
G0G17G40G80G90
G0G53Z0.
G0G53X0.Y0.
#600=1附加坐标系G54.1P1赋值。
#601=16附加坐标系G54.1P16赋值。
N1#602=#600
N101M06T1
N1G54.1P#602执行附加坐标系G54.1P1。
(MECHEDIA.0.48)注释
G90G0G0X11.67Y2.82S14000M03定位
G43H1Z10.M08
G98G81Z-2.144R1F145加工程序段
X6.217Y3.195
X-2.801Y-6.845
X-5.446Y0.252
X-7.111Y1.904
X-11.67Y-2.82
X7.906Y-1.125
G80
G0Z20
#602=#602+1附加坐标系递加计算。
IF[#602LE#601]GOTO1执行附加坐标系循环G54.1P1~G54.1P16
;
宏指令程序循环,Z轴分步进给。
O1000;
G00G55X0Y5;
G01Z3F200;
#1=2.39;Z轴第一次进给赋值。
WHILE[#1GE2.17]DO1;循环指令终点坐标值2.17。
Z#1F30;Z轴第一次进给。
G42D30X0.75Y5.0;加工程序段。
G02I0.75J0F171;
G01G40X0Y5.0;
#1=#1-0.1;Z轴进给每次进给0.1mm。
#1=ROUND[#1*100]/100四舍五入消除数控系统计算误差。
END1;
Z10.0F2000;
宏指令程序循环,Z轴分步进给最后一次为精加工。
O2000;
G00G55X0Y5;
G01Z3F200;
#1=2.39;Z轴第一次进给赋值。
WHILE[#1GE2.17]DO1;循环指令终点坐标值2.17。
Z#1F30;Z轴第一次进给。
G42D30X0.75Y5.0;加工程序段。
G02I0.75J0F171;
G01G40X0Y5.0;
#1=#1-0.1;Z轴进给每次进给0.1mm。
#1=ROUND[#1*100]/100四舍五入消除数控系统计算误差。
IF[#1EQ2.09]THEN#1=2.17;Z轴进给循环等于2.09时限制位置2.17结束循环。
END1;
Z10.0F2000;
宏指令程序循环,Z轴分步进给形面留量,最后一次为深度和形面精加工。
O3000;
G00G55X0Y0;
G01Z3F200;
#1=2.34;Z轴第一次进给赋值。
#2=22;刀补号赋值。
G10G91L12P[#2]R+0.05;刀补号赋值精加工留量0.05mm。
WHILE[#1GE1.52]DO1;循环指令Z轴终点坐标值1.52mm。
G90Z#1F30;G90方式Z轴第一次进给。
G42D#2X0.75Y5.0;加工程序段。
G02I0.75J0F171;
G01G40X0Y5.0;
#1=#1-0.2;Z轴进给每次进给0.2mm。
#1=ROUND[#1*100]/100四舍五入消除数控系统计算误差。
IF[#1NE1.34]GOTO1;Z轴进给循环等于1.34转到N1程序段。
G10G91L12P[#2]R-0.05;恢复刀半径补值精加工量0.05mm。
#1=1.52;Z轴进给终点坐标值精加工0.02mm。
N1END1;
G90Z10F2000;
M30;
宏指令程序循环,Z轴分步进给型面留量,最后一次为深度和型面精加工。
O4000;
G00G55X0Y0;
G01Z3F200;
#1=2.34;Z轴第一次进给赋值。
#2=22;刀补号赋值。
#3=0执行Z轴进给循环次数计数器。
G10G91L12P[#2]R+0.05;刀补号赋值精加工留量0.05mm。
WHILE[#1GE1.52]DO1;循环指令Z轴终点坐标值1.52mm。
G90Z#1F30;G90方式Z轴第一次进给。
G42D#2X0.75Y5.0;加工程序段。
G02I0.75J0F171;
G01G40X0Y5.0;
#1=#1-0.2;Z轴进给每次进给0.2mm。
#3=#3+1
IF[#3NE5]GOTO1;Z轴进给循环5次后转到N1程序段。
G10G91L12P[#2]R-0.05;恢复刀半径补值精加工量0.05mm。
#1=1.52;Z轴进给终点坐标值精加工0.02mm。
N1END1;
G90Z10F2000;
M30;
注:
用#3做计数器可以避免数控系统计算误差,缺点是加工高度有变化时需修改
程序。
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