鑄鋼閥門數控機床
應用的技術
閥門數控機床應用涉及的基礎是數控工藝技術。現階段人們提及的數控工藝,在狹義上是指數控切削加工工藝。概括起來講,數控工藝技術是以切削加工技術為核心,應用計算機輔助設計制造軟件工具、數控機床以及數控測量設備等完成工藝設計、數控程序編制、工件加工、尺寸測量等工作過程的方法、數據、文件等的集合,它涉及知識集(切削原理、數學計算方法、軟件技術基礎)、資源集(軟件工具和數據庫、工裝工具與儀器)、數據集(工藝文件、數控程序)[1]。上述這些技術與工具是數控機床應用的主要技術基礎和基本條件。數控機床應用主要涉及工藝數據準備、數控加工在線控制、數控車間或生產線系統集成、數控加工成本控制4個環節。
(1)工藝數據準備。
工藝數據包括工藝規程、數控程序、測量指令等。其中,數控程序是數控機床運行的直接數據。復雜零件的數控程序設計流程主要包括數模分析(結合設計圖紙,分析型面特點、精度要求、初步確定加工走刀方式等,并完成工藝規程設計)、編程準備(定義毛坯、加工區邊界、刀具數據、程序命名等)、程序編制(選擇合適的加工方法,給定進刀、走刀、退刀方式及其工藝參數,生成刀具運動軌跡)、模擬檢查(參照工件CAD模型檢查刀具運動軌跡的正確性,對刀具軌跡中出現的位置突變、過切或欠切、運動軌跡異常等進行處理與修正)、后置處理(將刀位軌跡數據轉換為數控機床可接受的數控指令代碼)、現場加工這樣幾個過程。
工藝數據準備過程有兩個關鍵技術:工藝優化和數控加工仿真。工藝優化包括切削參數優化、工藝路線優化設計、加工變形控制。切削參數優化主要是以提高單位時間金屬去除率和_加工質量為目標,選擇和確定合理的工藝參數,通常通過切削試驗、工藝系統穩定性分析計算和典型驗證試驗獲得;加工變形控制是借助數值分析、經驗積累、工藝系統動態特性分析控制等滿足工件的加工精度要求;工藝路線優化則以降低制造成本、減少非加工時間為目標,對工件的加工過程進行精化設計。
閥門數控機床加工仿真是在計算機上模擬刀具運動、切削加工過程,包括幾何仿真、物理仿真、加工過程仿真。幾何仿真是基于理想幾何圖形通過數學計算來檢驗數控程序是否正確,不考慮切削參數、切削力等因素對切削加工的影響,如刀位軌跡檢查、數控程序仿真檢查;物理仿真將整個工藝系統或部分工藝系統元素視為彈塑性實體,對物理特性及其變化特征進行模擬,如切削加工中刀具受力變形、工件受力變形、加工振動分析等;加工過程仿真是將幾何形體與物理性質的變化集成在一起,對加工過程(工序、工步及其具體加工狀態和結果)進行較為真實模擬的一種仿真形式。目前幾何仿真技術已經比較成熟,在數控程序設計中應用較為廣泛,而其他兩種仿真主要在工藝研究中有初步應用,能夠提供給生產現場應用的成熟產品很少。