時(shí)間:2022-05-06 16:20:57
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關(guān)鍵詞:普通車(chē)床 數(shù)控改造
企業(yè)要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得生存、得到發(fā)展,它必須在最短的時(shí)間內(nèi)以?xún)?yōu)異的質(zhì)量、低廉的成本,制造出合乎市場(chǎng)需要的、性能合適的產(chǎn)品,而產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣,制造周期的快慢,生產(chǎn)成本的高低,又往往受工廠(chǎng)現(xiàn)有加工設(shè)備的直接影響。目前,采用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床,已成為我國(guó)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。購(gòu)買(mǎi)新的數(shù)控機(jī)床是提高數(shù)控化率的主要途徑,而改造舊機(jī)床、配備數(shù)控系統(tǒng)把普通機(jī)床改裝成數(shù)控機(jī)床也是提高機(jī)床數(shù)控化率的一條有效途徑。我校為適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和教學(xué),對(duì)CA6140車(chē)床進(jìn)行了數(shù)控化改造。
1 機(jī)床數(shù)控化改造的條件
1.1 機(jī)床基礎(chǔ)件有足夠的剛性
數(shù)控機(jī)床屬于高精度機(jī)床,工件移動(dòng)或刀具移動(dòng)的位置精度要求很高,必須在0.001-0.01mm之間,高的定位精度和運(yùn)動(dòng)精度要求原有機(jī)床基礎(chǔ)件具有很高的靜剛度和動(dòng)剛度。本次用于改造的CA6140車(chē)床自購(gòu)進(jìn)后一直保養(yǎng)良好,機(jī)床基礎(chǔ)件剛性滿(mǎn)足要求。
1.2 機(jī)床數(shù)控改裝的總費(fèi)用合適,經(jīng)濟(jì)性好
機(jī)床數(shù)控改裝分兩部分進(jìn)行:一是維修機(jī)械部分。更換或修理磨損零件,調(diào)試大型基礎(chǔ)零件,增加新的功能裝置,提高機(jī)床的精度和性能,另一方面是舍棄原有的一部分進(jìn)給系統(tǒng),用新的數(shù)控系統(tǒng)和相應(yīng)的裝置來(lái)替代。改造總費(fèi)用由機(jī)械維修和增加的數(shù)控系統(tǒng)兩部分組成。若機(jī)床的數(shù)控改造的總費(fèi)用僅為同類(lèi)型車(chē)床價(jià)格的50% ~60%時(shí),該機(jī)床數(shù)控改造在經(jīng)濟(jì)上適宜。經(jīng)過(guò)考查,若購(gòu)買(mǎi)同樣配置的車(chē)床約需10萬(wàn)元,而我校機(jī)床數(shù)控改造的總費(fèi)用為5.1萬(wàn)元,僅占51%,因此該機(jī)床數(shù)控改造在經(jīng)濟(jì)上是合適的。
2 系統(tǒng)配置及主要技術(shù)規(guī)格
該系統(tǒng)由SIEMENS 802S系統(tǒng)、接口電路、驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路及步進(jìn)電機(jī)等組成,另外還配有自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架、主軸變頻調(diào)速器及主軸編碼器等,系統(tǒng)屬開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。其主要技術(shù)性能和參數(shù)如下:
(1)系統(tǒng)控制部分。采用SIEMENS 802S系統(tǒng),鍵盤(pán)和顯示部分裝在面板上。
(2)系統(tǒng)軟件具有若干指令。其中加工指令有直線(xiàn)、斜線(xiàn)、螺紋、錐螺紋和圓弧等5條指令??蓪?shí)現(xiàn)車(chē)削外圓、端面、臺(tái)階、割槽、錐度、倒角、螺紋、順圓弧和逆圓弧等操作??刂浦噶钣薪Y(jié)束循環(huán)、暫停、延時(shí)、延時(shí)換刀、編碼換刀、通訊等,與加工指令配合,可加工出各種較復(fù)雜的零件。
(3)系統(tǒng)環(huán)境工作條件。溫度-10-+40℃;濕度為40%-80%。
(4)輸入電網(wǎng)電壓。交流(220±22)V;頻率為50Hz;電流為1.5A。
(5)步進(jìn)電機(jī)。BYG550C-2型電機(jī)兩臺(tái),驅(qū)動(dòng)電壓為110V;相電流為2.5A;步距角為0.36°/步;靜力距為12N.m。
3 主傳動(dòng)的數(shù)控化改造
機(jī)床主傳動(dòng)的作用是把電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩通過(guò)一定途徑傳給主軸,使工件以不同的速度運(yùn)動(dòng),主傳動(dòng)性能的好壞,直接影響零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。考慮到改造的經(jīng)濟(jì)性,可乘用機(jī)床原有的普通三相異步交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)??紤]到加工過(guò)程中當(dāng)電網(wǎng)電壓和切削力矩發(fā)生變化時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速也會(huì)隨之波動(dòng),直接影響加工零件的表面粗糙度。因此為提高加工精度,實(shí)現(xiàn)主軸自動(dòng)無(wú)級(jí)變速,在主軸上增加了交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng),從而不需進(jìn)行機(jī)械換檔。針對(duì)機(jī)床要求具有螺蚊切削功能,在主軸部位安裝主軸脈沖發(fā)生器,為保證脈沖發(fā)生器與主軸等速旋轉(zhuǎn),即主軸轉(zhuǎn)一周,主軸脈沖發(fā)生器也主軸脈沖發(fā)生器安裝示意圖轉(zhuǎn)一周,主軸脈沖發(fā)生器的安裝方式很重要。改裝時(shí),主軸傳動(dòng)必須經(jīng)過(guò)原有CA6140車(chē)床主軸箱中58/58和33/33兩級(jí)齒輪(實(shí)現(xiàn)1∶1)傳遞到原有CA6140車(chē)床的掛輪軸X,拆除掛輪留出空間,安裝脈沖發(fā)生器,并用法蘭盤(pán)固定。
4 進(jìn)給傳動(dòng)的數(shù)控化改造
進(jìn)給傳動(dòng)的作用是接受數(shù)控系統(tǒng)的指令,驅(qū)動(dòng)刀具作精確定位或按規(guī)定的軌跡作相對(duì)運(yùn)動(dòng),加工出符合要求的零件,對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)的要求是高精度、高速度。改造中我們采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)控。
(1) 進(jìn)給傳動(dòng)鏈;(2) 接口箱內(nèi)減速齒輪的齒數(shù)比;(3) 傳動(dòng)滾珠絲杠副;(4) 刀架。
5 機(jī)電聯(lián)動(dòng)調(diào)試
5.1 機(jī)械調(diào)試
絲杠上,側(cè)母線(xiàn)和橫、縱導(dǎo)軌的平行度誤差控制在0.01mm/全長(zhǎng)之內(nèi);轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠,絲杠軸向竄動(dòng)在0.01mm之內(nèi);絲杠螺母同軸度誤差控制在0.01mm之內(nèi)。
5.2主軸控制
主軸電機(jī)采用交流變頻控制電機(jī),由變頻器進(jìn)行控制,轉(zhuǎn)速范圍60~6000r/min。模擬量由基本I/O單元的A0端口輸出0~10V的直流電壓,變頻器根據(jù)輸入的電壓變化而輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。由于模擬主軸電機(jī)沒(méi)有編碼器,因此在發(fā)出轉(zhuǎn)速命令后,系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)到主軸的是否運(yùn)行。為解決這一問(wèn)題,我們利用變頻器上的功能端子,將其通過(guò)參數(shù)設(shè)置成“到達(dá)指令頻率閉合”狀態(tài),并通過(guò)PLC檢測(cè)此信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行監(jiān)控。
5.3教學(xué)功能的附加
常用的工件材料類(lèi)別如下:
> 一般鋼材---普通碳鋼、合金鋼、工具鋼
> 淬火鋼
> 不銹鋼
> 鑄鐵---灰鑄鐵、球墨鑄鐵
> 鈦合金
> 高溫合金---鎳基合金、鈷基合金
> 有色金屬---銅合金、鋁合金
> 復(fù)合材料
所謂難加工材料,就是切削加工性差的材料,即硬度高、強(qiáng)度高、延伸率高、沖擊值大、導(dǎo)熱系數(shù)小的材料。但在日常生產(chǎn)中,切削加工所用的材料種類(lèi)很多,性能各異,對(duì)于某一種類(lèi)材料性能并非全面達(dá)到或超過(guò)以上指標(biāo),其中一項(xiàng)或兩項(xiàng)超過(guò)以上指標(biāo)者,也是難加工材料。常用難加工材料有五大類(lèi),即高溫合金(包括鐵基、鎳基和鈷基三大類(lèi))、鈦合金、不銹鋼(如奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、沉淀硬化型不銹鋼)、超高強(qiáng)度鋼、以及高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料等。
材料切削加工性的衡量指標(biāo)通常有四種標(biāo)志方法:刀具耐用度T、已加工表面質(zhì)量、單位面積切削力、斷屑性能。
超高強(qiáng)度鋼難加工材料加工特點(diǎn)。如38CrNi3MoVA、 40CrNi2Si2MoVA 超高強(qiáng)度鋼,其半精加工、精加工和部分粗加工常在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下進(jìn)行。調(diào)質(zhì)后的金相組織為索氏體或托氏體,硬度高達(dá)HRC55。一般σs>1GPa或σb>1.1Gpa的結(jié)構(gòu)鋼,稱(chēng)為高強(qiáng)度鋼;σs>1.2GPa或 σb>1.51Gpa的結(jié)構(gòu)鋼稱(chēng)為超高強(qiáng)度鋼。與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼相比,高強(qiáng)度鋼、超高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)度高,導(dǎo)熱系數(shù)偏低,故切削力大,切削溫度高(比45鋼高出100~200℃),刀具磨損快,使用壽命短,斷屑亦稍難。
超高強(qiáng)度鋼必須采用耐磨性強(qiáng)的刀具材料。按粗加工、半精加工、精加工的要求,應(yīng)分別采用不同牌號(hào)的YT(P)類(lèi)硬質(zhì)合金,最好是添加鉭、鈮的牌號(hào)。高速精加工時(shí),應(yīng)采用高TiC含量并添加工鉭鈮的YT類(lèi)合金、TiC基和Ti(C,N)基硬質(zhì)合金,涂層硬質(zhì)合金和復(fù)合Al2O3陶瓷等。刀具前角應(yīng)較小。在工藝系統(tǒng)剛性允許的情況下,應(yīng)采用較小的主偏角和較大的刀尖圓弧半徑。切削用量,尤其是切削速度,應(yīng)比加工中碳正火鋼時(shí)適當(dāng)降低。盡量采用切削液與斷屑措施以改善切削條件。
高溫合金和不銹鋼材料加工特點(diǎn)。不銹鋼按金相組織分,有鐵素體、馬氏體、奧氏體三種。奧氏體不銹鋼的成分以鉻、鎳等元素為主,淬火后呈奧氏體組織,切削加工性比較差,表現(xiàn)在:
> 塑性大,加工硬化很?chē)?yán)重,易生成積屑瘤而使已加工表面質(zhì)量惡化。切削力約比45鋼(正火)高25%。加工表面硬化程度及硬化層深度大,常給下序帶來(lái)困難。且不易斷屑
> 導(dǎo)熱系數(shù)小,只為45鋼的1/3,產(chǎn)生的熱量不易傳出,所以切削溫度高。
> 由于切削溫度高,加工硬化嚴(yán)重,加上鋼中有碳化物(TiC等)形成硬質(zhì)夾雜物,又易與工具發(fā)生冷焊,故刀具磨損快,使用壽命降低。
YT類(lèi)合金刀具不宜用于加工奧氏體不銹鋼和高溫合金,因?yàn)閅T類(lèi)硬質(zhì)合金中的鈦元素易與工件材料中的鈦元素發(fā)生親和而導(dǎo)到冷焊,在高溫下還加劇了擴(kuò)散磨損。一般宜采用YG類(lèi)(最好添加鉭、鈮,如YG6A)、YH類(lèi)或YW類(lèi)硬質(zhì)合金,也可采用高性能高速鋼。刀面應(yīng)磨光,且需采取斷屑措施。加工奧氏體不銹鋼時(shí),宜采用較大的前角(γ0=15~30°以減小切削變形)與中等的切削速度(50~80m/min,硬質(zhì)合金)。加工高溫合金時(shí),宜采用偏小的前角(γ0=0~10°,以提高切削刃的強(qiáng)度)與偏低的切削速度( 30~40 m/min,硬質(zhì)合金)不論加工奧氏體或高溫合金,切削深度和進(jìn)給量均宜適當(dāng)加工,避免切削刃和刀尖劃過(guò)硬化層。
針對(duì)鈦合金、不銹鋼、超高強(qiáng)度鋼等難加工材料的切削,使用的刀具材料主要是細(xì)晶粒硬質(zhì)合金、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金和高性能高速鋼,應(yīng)特別注意刀具材料(包括其涂層)與工件材料的匹配,實(shí)踐證明,鈦合金切削加工中,常規(guī)涂層對(duì)提高刀具性能方面沒(méi)有明顯作用,必須尋找新的涂層及涂層工藝。
> 鈦合金的加工方法切削速度不宜過(guò)高(40~60m/min):切削速度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生大量切削熱,導(dǎo)致刀具壽命降低。
> 縮短刀具與工件的接觸時(shí)間:刀具與工件接觸時(shí)間越長(zhǎng),產(chǎn)生的熱量就越多,會(huì)導(dǎo)致刀具壽命降低。而刀具直徑越大,接觸時(shí)間就越長(zhǎng),因此在允許的范圍內(nèi),應(yīng)盡可能使用小直徑刀具。
> 減小切削寬度:切削寬度越大,接觸時(shí)間越長(zhǎng),會(huì)增加發(fā)熱量。因此,加工時(shí)不宜加大切削寬度,而通過(guò)增加切削長(zhǎng)度來(lái)提高加工效率。使用長(zhǎng)刃刀具等對(duì)于粗加工很有效。切削寬度小的臺(tái)肩銑削能減少切削熱,使提高切削速度成為可能。
> 充分使用切削液,提高冷卻效果:尤其是15MPa以上的超高壓切削液。
> 使用45°主偏角刀具:只要工件形狀允許,盡可能使用45°主偏角的刀具,以減薄切屑,延長(zhǎng)刀具壽命。
難加工材料數(shù)控加工需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題如下:
(1) 數(shù)控加工仿真及數(shù)控程序優(yōu)化技術(shù);
(2) 加工難加工材料的先進(jìn)刀具的選用和切削參數(shù)優(yōu)化;
(3) 加工難加工材料的切削理論研究;
(4) 數(shù)控加工工藝技術(shù);
(5) 基于毛坯加工及毛坯殘留的數(shù)控編程與加工技術(shù)
難加工材料數(shù)控加工編程要點(diǎn)
> 刀具加工過(guò)程采用順銑,盡量避免逆銑。
> 在加工中拐角減速,減速值為正常進(jìn)給率的40%到70%。編程采用高速銑加工模塊,所有轉(zhuǎn)角執(zhí)行R1-R3圓弧過(guò)渡連接,避免瞬間急轉(zhuǎn)彎。
> 在粗加工半封閉槽或型腔的時(shí)候刀具不應(yīng)超出工件外,刀具直徑的20%到30%。
> 槽加工宜采用擺線(xiàn)加工方式。
> 先用直徑大的刀具加工,再用直徑小的刀具對(duì)拐角進(jìn)行插銑,為精銑創(chuàng)造好條件。
> 粗加工時(shí)注意工件變形,注意陡壁加工、 分層加工、進(jìn)退刀控制、 對(duì)稱(chēng)加工策略的應(yīng)用。
小結(jié)
> 切實(shí)掌握常用五大類(lèi)難加工材料的加工特點(diǎn)。
> 材料切削加工性的衡量指標(biāo)、具體判據(jù)。
> 改善難加工材料切削加工性的措施。
> 掌握難加工材料數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)及編程要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】橢球;工藝;程序;走刀路線(xiàn)
橢球長(zhǎng)半軸30mm,短半軸20mm。
一、加工工藝的分析
首先,分析零件圖樣是工藝準(zhǔn)備中的首要工作,直接影響零件的編制及加工結(jié)果。分析零件圖樣上的尺寸公差要求,以確定控制其尺寸精度的加工工藝,如刀具的選擇及切削用量的確定等。看圖得出為橢球兩配合,單件,材質(zhì)為45#鋼,技術(shù)要求:表面粗糙度均為1.6,現(xiàn)有毛坯規(guī)格?50mm,長(zhǎng)130mm一件。加工工分析如下:(1)從已知條件去選擇機(jī)床CKA6136/
6140均可,如現(xiàn)在以FANUC 0i mate數(shù)控系統(tǒng)為例,準(zhǔn)備相應(yīng)的刀具和加工程序。(2)有毛坯規(guī)格和配合件對(duì)同軸度不難看出,在加工過(guò)程中應(yīng)盡量采取一次裝夾全部完成的方法。這對(duì)裝夾的要求較高,通過(guò)計(jì)算得出。(3)刀具的選用:刀號(hào)01,刀具名稱(chēng)90°外圓車(chē)刀,型號(hào)YG8 A320,數(shù)量1;刀號(hào)02,刀具名稱(chēng)切槽刀,刀寬3mm,數(shù)量1;刀號(hào)03,刀具名稱(chēng)切斷刀,5*20mm,數(shù)量1;刀號(hào)07,刀具名稱(chēng)麻花鉆及鉆套,Ф12mm*50mm,Ф16mm*30mm,數(shù)量各1;刀號(hào)08,刀具名稱(chēng)中心鉆及鉆夾頭,A3 Ф1~13mm,數(shù)量各1;刀號(hào)04,刀具名稱(chēng)內(nèi)螺紋車(chē)刀,M20*1.5mm*30mm,數(shù)量1,刀號(hào)05,刀具名稱(chēng)外螺紋車(chē)刀,M20*1.5mm,數(shù)量1;刀號(hào)06,刀具名稱(chēng)內(nèi)孔車(chē)刀,Ф16mm,數(shù)量1。(4)具體的加工步驟如下:第一,裝夾毛坯伸出長(zhǎng)度不低于98mm,夾緊并找正。先用08號(hào)刀具鉆出中心孔,再用07號(hào)刀具預(yù)制Ф16mm,深度不小于22 mm的孔,達(dá)到技術(shù)要求。第二,分別對(duì)06,04,03號(hào)刀具零點(diǎn)設(shè)置在軸線(xiàn)和毛坯右端面的交點(diǎn)處,粗精加工內(nèi)孔及內(nèi)螺紋,達(dá)到技術(shù)要求。第三,用03號(hào)刀具切斷并保證30mm的總長(zhǎng)度。把切下的內(nèi)孔工件①先放一邊。第四,先用08號(hào)刀具鉆出中心孔,再用07號(hào)刀具預(yù)制Ф12mm,深度40mm的孔,達(dá)到技術(shù)要求。分別對(duì)01,05,02,03號(hào)刀具零點(diǎn)設(shè)置在軸線(xiàn)和毛坯右端面的交點(diǎn)處,粗精加工外圓及外螺紋,達(dá)到技術(shù)要求。第五,把切下的內(nèi)孔工件①配到外螺紋上,用01號(hào)刀具加工外輪廓至橢球一半即可,再去掉內(nèi)孔部分的工件①。第六,用03號(hào)刀具切斷并保證50mm的總長(zhǎng)度外輪廓工件②先放一邊。第七,再次使用08號(hào)刀具鉆出中心孔,用07號(hào)刀具預(yù)制Ф16mm,深度不小于22mm的孔,并分別對(duì)06,04號(hào)刀具零點(diǎn)設(shè)置在軸線(xiàn)和毛坯右端面的交點(diǎn)處,粗精加工內(nèi)孔及內(nèi)螺紋,達(dá)到技術(shù)要求。把外輪廓工件②配到內(nèi)螺紋上,用01號(hào)刀具加工外輪廓至橢球一半達(dá)到技術(shù)要求即可,再去掉外輪廓工件②。第八,最后把內(nèi)孔工件①和外輪廓工件②打毛刺后裝配完成即可。(5)編程計(jì)算及編寫(xiě)程序(在后面)。(6)程序校驗(yàn)及加工。
二、加工程序
(1)橢球程序。O0001;(程序名)T0101 M03 S1200;(調(diào)用1號(hào)刀1號(hào)刀補(bǔ),主軸正轉(zhuǎn),每分鐘1200轉(zhuǎn))G00 X52 Z2;(快速跑到循環(huán)起點(diǎn))G71 U2 R0.5;(外圓粗車(chē)循環(huán))G71 P1 Q2 U0.5 W0.05 F0.3;(外圓粗車(chē)循環(huán))N1 G00 X0;G1 Z0 F0.1;#1=0;(起始角度)#2=90;(終點(diǎn)角度)#3=30;(長(zhǎng)半軸)#4=20;(短半軸)WHILE[#1 LE #2]DO 1;(當(dāng)起始角度小于等于終點(diǎn)角度時(shí),執(zhí)行1)#5=#3*COS[#1];(任意一點(diǎn)X坐標(biāo)值)#6=#4*SIN[#1];(任意一點(diǎn)Z坐標(biāo)值)G1 X #5 Z #6 F0.1;(直線(xiàn)插補(bǔ))#1=#1+0.5;(布距0.5度)END 1;(結(jié)束語(yǔ))N2 G1 X52;G70 P1 Q2;(精車(chē)循環(huán))G00 X100 Z100;(換刀點(diǎn))M05;(主軸停)M30;(結(jié)束語(yǔ))。(2)外圓程序省略。
參 考 文 獻(xiàn)
1.1數(shù)控加工的定義
數(shù)控加工能夠大大提高對(duì)復(fù)雜性產(chǎn)品的制造效率,能夠充分保障產(chǎn)品的加工質(zhì)量,它是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝、現(xiàn)代化控制技術(shù)、傳感技術(shù)等技術(shù)于一體的,它的廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了極大的方便,數(shù)控技術(shù)的水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。
1.2數(shù)控加工的特點(diǎn)
數(shù)控加工技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)床加工技術(shù)相比,其具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):1.加工零件的精度越來(lái)越高,能夠適應(yīng)許多品種復(fù)雜的小零件。數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的,不需要人工干預(yù),從而能夠消除人為產(chǎn)生的誤差。2.數(shù)控機(jī)床能夠隨生產(chǎn)對(duì)象的變化而發(fā)生變化,所以在數(shù)控機(jī)床上改變加工零件時(shí),只需重新編制程序,輸入新的程序后就能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)新的零件的加工;而并不需要改變機(jī)械部分和控制部分的硬件,從而為復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的生產(chǎn)提供了極大的方便。3.數(shù)控機(jī)床每一道工序都可以選用最有利的切削用量,這就提高了數(shù)控機(jī)床的切削效率,節(jié)省了時(shí)間,數(shù)控機(jī)床還能夠?qū)崿F(xiàn)多道工序的連續(xù)加工,大大提高了生產(chǎn)效率。4.數(shù)控機(jī)床加工零件一般不需要制作專(zhuān)用夾具,并且還可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,從而能夠使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降,可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。5.數(shù)控機(jī)床可以使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼處理、傳遞信息,從而為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造以及管理一體化奠定了基礎(chǔ)。
2數(shù)控機(jī)床
2.1數(shù)控機(jī)床的定義
數(shù)控機(jī)床是集多種技術(shù)于一體的現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化的數(shù)字機(jī)床,其控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)的處理各種程序指令,從而使得機(jī)床工作加工零件。數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障,就會(huì)使得機(jī)床停止運(yùn)轉(zhuǎn),從而影響生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床容易出現(xiàn)的故障主要有:機(jī)械的磨損與銹蝕、工件表面粗糙度大、電子元器件發(fā)化,本身有隱患、灰塵、操作失誤等,所以,對(duì)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障及時(shí)的進(jìn)行維修是保障數(shù)控機(jī)床能夠正常運(yùn)行的前提,對(duì)數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展和不斷完善也起到了巨大的推動(dòng)作用。
2.2數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)
(1)對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性比較強(qiáng),能夠根據(jù)不同加工對(duì)象為模具的制造提供合適的加工方法;(2)加工精度高,能夠適應(yīng)各種小而精密的零件的加工,具有比較穩(wěn)定的加工質(zhì)量;(3)當(dāng)加工零件發(fā)生改變時(shí),不需要重新進(jìn)行設(shè)置,只需要更改數(shù)控的程序就可以,這樣就大大節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率;(4)由于采用的是自動(dòng)化程序控制,所以大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度;(5)數(shù)控機(jī)床對(duì)工作人員的素質(zhì)要求比較高,對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。
2.3數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)
(1)按照加工工藝方法進(jìn)行分類(lèi):金屬切削類(lèi)數(shù)控機(jī)床;特種加工類(lèi)數(shù)控機(jī)床;扳材加工類(lèi)數(shù)控機(jī)床;(2)按控制運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分類(lèi):點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床、輪廓控制數(shù)控機(jī)床。
3數(shù)控機(jī)床常常出現(xiàn)的故障分析
3.1數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展,從而更加準(zhǔn)確的確保了機(jī)床的正常運(yùn)行。數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有以下三個(gè)特點(diǎn):(1)數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)的目的很明確,能夠快速的對(duì)機(jī)床進(jìn)行故障監(jiān)測(cè),進(jìn)而及時(shí)的制定出科學(xué)、有效的解決方案,從而保障機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn);(2)數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)技術(shù)涉及的范圍比較廣,主要涉及到物理學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域;(3)數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠很好的聯(lián)系實(shí)際,能夠把理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐,然后用于實(shí)際的操作中,這樣就能夠很好的提高數(shù)控機(jī)床的安全運(yùn)行。
3.2數(shù)控系統(tǒng)故障
3.2.1位置環(huán)位控環(huán)報(bào)警:可能是測(cè)量回路開(kāi)路;測(cè)量系統(tǒng)損壞,位控單元內(nèi)部損壞;不發(fā)指令就運(yùn)動(dòng),可能是漂移過(guò)高,正反饋,位控單元故障;測(cè)量元件損壞;測(cè)量元件故障,一般表現(xiàn)為無(wú)反饋值;機(jī)床回不了基準(zhǔn)點(diǎn);高速時(shí)漏脈沖產(chǎn)生報(bào)警的可能原因是光柵或讀頭臟了;光柵壞了。3.2.2電源部分電源是維持系統(tǒng)正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接結(jié)果是造成系統(tǒng)的停機(jī)或毀壞整個(gè)系統(tǒng)。
3.3無(wú)報(bào)警顯示的故障
3.3.1機(jī)床失控由于伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)檢測(cè)元件的反饋信號(hào)接反或元件故障本身造成的。3.3.2機(jī)床振動(dòng)此時(shí)應(yīng)首先確認(rèn)振動(dòng)周期與進(jìn)給速度是否成比例變化,如果成比例變化,則故障的原因是機(jī)床、電動(dòng)機(jī)、檢測(cè)器不良,或是系統(tǒng)插補(bǔ)精度差,檢測(cè)增益太高;如果不成比例,且大致固定時(shí),則大都是因?yàn)榕c位置控制有關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤,速度控制單元上短路棒設(shè)定錯(cuò)誤或增益電位器調(diào)整不好,以及速度控制單元的印刷線(xiàn)路不好。
3.4數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)人員要掌握方法對(duì)機(jī)床的監(jiān)測(cè)
數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)人員在檢測(cè)前要詳細(xì)了解機(jī)床發(fā)生故障前有哪些征兆或者是現(xiàn)象,根據(jù)這些現(xiàn)象對(duì)故障進(jìn)行分析,這樣可以大大提高監(jiān)測(cè)效率;如果不能通過(guò)看機(jī)床表面判斷出機(jī)床的故障,這時(shí)就必須進(jìn)行深層次的故障檢測(cè),對(duì)很有可能發(fā)生故障的部位進(jìn)行監(jiān)測(cè),從而監(jiān)測(cè)出故障部位。監(jiān)測(cè)人員還一定要熟悉相關(guān)機(jī)床的維修原理,在每一次監(jiān)測(cè)完機(jī)床故障以后,應(yīng)該詳細(xì)的記錄好監(jiān)測(cè)方法,從而可以方便掌握機(jī)床的故障規(guī)律,從而提高故障診斷效率。
4數(shù)控加工及數(shù)控機(jī)床的維護(hù)及檢修
4.1數(shù)控加工及數(shù)控機(jī)床維護(hù)與檢修人員
由于數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn),所以對(duì)維護(hù)與檢修人員的要求比較高,只有維修人員具有較高的素質(zhì)和工作技術(shù)才能真正確保數(shù)控機(jī)床維修工作的快速、高效運(yùn)行。有效的預(yù)防與維修的技術(shù)手段是確保數(shù)控機(jī)床能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)的基本條件,所以要建立嚴(yán)格的維護(hù)修理制度對(duì)機(jī)床進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)、修理,從而來(lái)大大降低事故的發(fā)生率,每次使用完機(jī)床以后要對(duì)機(jī)床的每一個(gè)部件進(jìn)行檢測(cè),對(duì)一些有破損的部件進(jìn)行及時(shí)的更換,定期對(duì)機(jī)床進(jìn)行檢測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)的進(jìn)行解決,另外,還可以對(duì)機(jī)床進(jìn)行一定程度的升級(jí)或者是改裝,從而使的機(jī)床的技術(shù)水平能夠得到大幅度的提升,使得機(jī)床能夠穩(wěn)定運(yùn)行、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益;除此以外,還要對(duì)機(jī)床的使用壽命與更換頻率進(jìn)行評(píng)估,從而真正提高機(jī)床的使用壽命。保障數(shù)控機(jī)床能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主體還是維護(hù)人員,為此,一定要加強(qiáng)對(duì)維護(hù)人員的培訓(xùn)力度,讓維護(hù)人員在掌握基本的知識(shí)基礎(chǔ)以后,掌握更多、更有效的技術(shù)方法,真正成為數(shù)控機(jī)床專(zhuān)業(yè)檢測(cè)診斷技術(shù)的高級(jí)操作專(zhuān)家,此外還要提高維護(hù)人員的責(zé)任心,讓維護(hù)人員能夠利用自己靈活且基礎(chǔ)扎實(shí)的知識(shí)體系,使機(jī)床的正常運(yùn)行獲得保證,從而減少事故的發(fā)生頻率,帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。
4.2加強(qiáng)對(duì)機(jī)床的安全監(jiān)察力度
只有真正保障機(jī)床是在嚴(yán)格的操作流程下進(jìn)行,才能真正保障人們的生命安全,減少事故的發(fā)生,所以,一定要重視事故的發(fā)生原因,對(duì)事故進(jìn)行仔細(xì)的分析和解決,吸取教訓(xùn),不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn),將事故發(fā)生的過(guò)程記錄下來(lái),從而能夠避免下次再出現(xiàn)同樣的事故,另外,還要加強(qiáng)對(duì)機(jī)床的安全監(jiān)察力度,做好安全工作,對(duì)于不同種類(lèi)的機(jī)床要采取不同的分析與診斷方法,還要做好定期維修和護(hù)理工作,提前對(duì)機(jī)床可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行預(yù)測(cè),然后針對(duì)這些故障提前做好預(yù)防措施,對(duì)于機(jī)床的引進(jìn)購(gòu)買(mǎi)一定要確保是從正規(guī)廠(chǎng)家進(jìn)行的購(gòu)買(mǎi),從而真正從源頭上確保機(jī)床的質(zhì)量,再者還要注意確保維護(hù)人員的生命安全,要牢記安全第一的原則,提高維護(hù)人員的安全意識(shí),從而真正使得維護(hù)人員的安全有所保障。
4.3做好預(yù)防性維護(hù)工作
預(yù)防性維護(hù)工作的目的是為了降低故障的發(fā)生率。所以,數(shù)控機(jī)床維護(hù)人員要對(duì)數(shù)控機(jī)床在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行提前的預(yù)測(cè),然后根據(jù)估測(cè),提前做好防范工作;除此以外,數(shù)控機(jī)床管理人員還要對(duì)每臺(tái)數(shù)控機(jī)床都建立起日常的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃,包括保養(yǎng)內(nèi)容以及各功能部件和元?dú)饧谋pB(yǎng),然后定時(shí)定期的對(duì)這些數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維護(hù);如果數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間閑置不用,當(dāng)需要使用的時(shí)候,第一次使用時(shí)最好用較低速度進(jìn)行運(yùn)行。
4.4數(shù)控機(jī)床的診斷原則
數(shù)控機(jī)床診斷技術(shù)主要是對(duì)機(jī)床進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)和診斷。如果不能很好的對(duì)機(jī)床進(jìn)行監(jiān)測(cè)和診斷,就會(huì)使得這些機(jī)床在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生故障,導(dǎo)致機(jī)床不能繼續(xù)正常工作,從而給人們的生命安全造成威脅,給企業(yè)帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。診斷技術(shù)就能夠很好的避免這些故障的發(fā)生,能夠使得機(jī)床按照自身的系統(tǒng)正常的運(yùn)行。對(duì)機(jī)床進(jìn)行監(jiān)測(cè)和診斷可以精確的發(fā)現(xiàn)機(jī)床存在的問(wèn)題,然后快速的解決這些問(wèn)題,從而確保機(jī)床的正常運(yùn)行。由于數(shù)控機(jī)床是集多種技術(shù)于一體的現(xiàn)代化設(shè)備,所以維修人員在診斷故障時(shí)應(yīng)該采用先由外向內(nèi)逐一進(jìn)行排查,盡量避免隨意地啟封、拆卸,這樣會(huì)擴(kuò)大故障范圍,使機(jī)床大傷元?dú)?喪失精度,降低性能。所以,在診斷時(shí)可以采用:先檢查外部再檢查內(nèi)部;先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)下通過(guò)了解、觀(guān)察測(cè)試、分析確認(rèn)為故障,然后再給機(jī)床通電;當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織掩蓋,一時(shí)無(wú)從下手的情況時(shí),應(yīng)該先解決容易的問(wèn)題,然后再解決難度較大的問(wèn)題。這樣,遵循原則進(jìn)行診斷,既能夠快速診斷出故障所在的位置,又能避免對(duì)機(jī)床的損害,大大提高了工作效率。
4.5應(yīng)該為數(shù)控機(jī)床配備系統(tǒng)編程、操作和維修的專(zhuān)業(yè)人員
只有合理的配備出專(zhuān)業(yè)的維修人員,才能大大提高機(jī)床的維修效率。這些專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)該熟悉所用機(jī)床的各個(gè)部分及使用環(huán)境,并且能夠按照機(jī)床和系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)的要求正確的使用數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的使用環(huán)境會(huì)影響機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn),所以在安裝機(jī)床時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)規(guī)定進(jìn)行安裝,在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,應(yīng)該將數(shù)控機(jī)床與普通的機(jī)械加工設(shè)備隔離安裝,以便對(duì)機(jī)床進(jìn)行維修和保養(yǎng)。
4.6數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中硬件控制部分的維修與保養(yǎng)
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)硬件控制部分是數(shù)控機(jī)床的核心,所以一定要重視對(duì)其的維修與保養(yǎng)工作,每年應(yīng)該讓有經(jīng)驗(yàn)的維修人員檢查一次,檢測(cè)有關(guān)參考電壓是否在規(guī)定的范圍內(nèi),檢查系統(tǒng)內(nèi)各器件連接是否有松動(dòng)的現(xiàn)象,如果有及時(shí)進(jìn)行維修。還要,檢查各功能模塊使用風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常并且是否清除灰塵,這樣,可以延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命。
4.7制訂數(shù)控系統(tǒng)日常維護(hù)的規(guī)章制度
要根據(jù)各種數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn),確定各自保養(yǎng)條例,應(yīng)該有一種嚴(yán)格的規(guī)定,除非進(jìn)行必要的調(diào)整和維修,否則不允許隨便開(kāi)啟柜門(mén),更不允許在使用時(shí)敞開(kāi)柜門(mén);應(yīng)每天檢查數(shù)控系統(tǒng)柜上各個(gè)冷卻風(fēng)扇工作是否正常,檢查工作環(huán)境狀況,如果發(fā)現(xiàn)過(guò)濾網(wǎng)上灰塵積聚過(guò)多,一定要及時(shí)清理,否則將會(huì)引起數(shù)控系統(tǒng)柜內(nèi)溫度過(guò)高,造成過(guò)熱報(bào)警或數(shù)控系統(tǒng)工作不可靠;還要經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)用的電網(wǎng)電壓;定期更換存儲(chǔ)器用電池。
5結(jié)語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工;數(shù)控機(jī)床;維護(hù)工作
引言
在當(dāng)前的機(jī)械產(chǎn)品加工,需要通過(guò)對(duì)于數(shù)控加工方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)加工技術(shù)研究,避免在數(shù)控機(jī)床的使用中,出現(xiàn)機(jī)床故障,保障數(shù)控機(jī)床處于良好的工作狀態(tài)中,保障機(jī)械加工工作的順利進(jìn)行,避免由于機(jī)械故障造成生產(chǎn)上的延誤,從而造成經(jīng)濟(jì)效益的浪費(fèi)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出了精度、復(fù)雜性的要求,這對(duì)機(jī)床設(shè)備不僅提出了精度和效率的要求,而且也對(duì)其提出了通用性和靈活性的要求。機(jī)械加工現(xiàn)在已越來(lái)越傾向使用數(shù)控加工。數(shù)控加工主要有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)精度高,(2)操作簡(jiǎn)單,現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)只需機(jī)床操作人員在加工前輸入相應(yīng)的數(shù)控程序,機(jī)床就會(huì)嚴(yán)格按照數(shù)控程序進(jìn)行加工。文章從數(shù)控加工工藝分析,分析零件經(jīng)過(guò)數(shù)控加工,確定合理工藝方案,保證工件的精度和工藝設(shè)計(jì)要求,以達(dá)到配合要求,最終完成的零件的加工。同時(shí)由于數(shù)控機(jī)床是一種價(jià)格昂貴的精密設(shè)備,維護(hù)更是不容忽視。
1、銑削為主的箱體類(lèi)配合件的加工
所謂箱體類(lèi)零件的加工,就是對(duì)孔隙較少的零件的加工管理,這種零件在使用過(guò)程中的最大的特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)尺寸和方向的靈活控制,也就是說(shuō)被廣泛的應(yīng)用于汽車(chē)和飛機(jī)等大型制造業(yè)中。主要的應(yīng)用部位是發(fā)動(dòng)機(jī)燈重要零件位置。
數(shù)控銑床銑削加工作為一種重要的模具加工方式,主要是針對(duì)數(shù)控零件進(jìn)行的加工,也就是說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的數(shù)控管理和加工效率的有效提升,被廣泛的應(yīng)用于我國(guó)的數(shù)控零件的加工和生產(chǎn)過(guò)程中。目前這種生產(chǎn)方式加工的高速銑削技術(shù),不僅能夠在濟(jì)公過(guò)程中實(shí)現(xiàn)較低溫度的作業(yè),還可以實(shí)現(xiàn)較小的切削力,也就是說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)縮短工期,節(jié)約成本的優(yōu)勢(shì),未來(lái)可以更好的應(yīng)用于模具加工的生產(chǎn)過(guò)程中。
2、箱體零件加工方法
2.1在加工過(guò)程中,首先要先分辨孔好面,要先對(duì)面進(jìn)行加工,然后在加工孔。
2.2在加工過(guò)程中,首先應(yīng)該對(duì)零件進(jìn)行粗加工,然后再進(jìn)行精細(xì)加工。
2.3在材料的直徑大于三十的情況下,應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行一定的孔隙處理,也就是說(shuō)要保證直徑上面的孔隙達(dá)到相關(guān)的尺寸要求再進(jìn)行精細(xì)加工,一般來(lái)說(shuō),要按照“粗鏜-半精鏜-孔端倒角-精鏜”這樣四個(gè)基本步驟完成。
2.4對(duì)于直徑達(dá)不到三十的孔隙的加工處理,要注意對(duì)不同的孔隙之間的面積進(jìn)行打滑處理,也就是說(shuō)要采用專(zhuān)門(mén)的擴(kuò)孔工藝進(jìn)行孔隙表面的處理。然后再按照’半精鏜-孔端倒角-精鏜”的這樣基本步驟進(jìn)行是加工。
2.5在孔隙加工過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)一些尺寸較小的孔,進(jìn)行擴(kuò)孔處理,然后對(duì)于一些孔隙較大的孔,進(jìn)行平整度的處理。
2.6在孔隙處理過(guò)程中,對(duì)于一些施工跨度較大的孔,應(yīng)該做好相關(guān)的掉頭和刀具的剛性比,這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的更加合理的加工。
3、數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)
要想實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的有效加工,就必須要對(duì)其進(jìn)行加工前的認(rèn)真分析,對(duì)其自身的使用情況以及維修質(zhì)量等問(wèn)題進(jìn)行全面的資料搜集,以更加全面的掌握加工的方式,避免加工技術(shù)隊(duì)現(xiàn)有的機(jī)床造成不利影響。
3.1數(shù)控機(jī)床的專(zhuān)業(yè)性和技術(shù)性都是非常強(qiáng)的,也就是說(shuō)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中,需要專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員進(jìn)行操作和知道,所以在對(duì)其進(jìn)行維修的過(guò)程中,也應(yīng)該注意根據(jù)專(zhuān)業(yè)人員的指導(dǎo)進(jìn)行操作,避免維修行為對(duì)現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床的功能造成影響。
3.2在墊柜門(mén)的開(kāi)啟的過(guò)程中,有關(guān)工作人員應(yīng)該注意對(duì)電源的控制盒管理,也就是說(shuō)必須在電源的切斷的情況下開(kāi)啟電柜門(mén)。
3.3對(duì)于數(shù)控機(jī)床的參數(shù)不得在維修過(guò)程中隨意的修改,也就是說(shuō)有關(guān)部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的參數(shù)的保護(hù)。
3.4修改參數(shù)后,進(jìn)行第一次加工時(shí),機(jī)床在不裝刀具和工件的情況下用機(jī)床鎖住、單程序段等方式進(jìn)行試運(yùn)行,確認(rèn)機(jī)床正常后再使用機(jī)床。
3.5機(jī)床的PLC程序是機(jī)床制造商按機(jī)床需要設(shè)計(jì)的,不需要修改。不正確的修改,操作機(jī)床可能造成機(jī)床的損壞,甚至傷害操作者。
3.6機(jī)床在連續(xù)運(yùn)行時(shí),使用時(shí)間盡量不要超過(guò)二十四小時(shí),以免造成電氣系統(tǒng)和各元器件的損壞,影響機(jī)床的精度和壽命。
3.7機(jī)床全部連接器、接頭等,不允許帶電拔、插操作,否則將引起嚴(yán)重的后果。
4、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)
在數(shù)控機(jī)床的維護(hù)過(guò)程中,應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床的核心系統(tǒng),對(duì)于數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用效果和應(yīng)用質(zhì)量有著十分重要的影響。而數(shù)控系統(tǒng)作為一種元件較多的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的系統(tǒng)設(shè)備,比較容易出現(xiàn)系統(tǒng)的故障問(wèn)題。所以,要重視數(shù)控系統(tǒng)的日常管理和維護(hù),一般來(lái)說(shuō),從以下幾個(gè)方面入手:
4.1制訂數(shù)控系統(tǒng)日常維護(hù)的規(guī)章制度
4.2應(yīng)盡量少開(kāi)數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門(mén)
因?yàn)樵跈C(jī)加工車(chē)間的空氣中一般都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印制線(xiàn)路或電器件上,容易引起元器件間絕緣電阻下降,甚至導(dǎo)致元器件及印制線(xiàn)路的損壞。
4.3定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)
應(yīng)每天檢查數(shù)控系統(tǒng)柜上各個(gè)冷卻風(fēng)扇工作是否正常,應(yīng)視工作環(huán)境狀況,每半年或每季度檢查一次風(fēng)道過(guò)濾器是否有堵塞現(xiàn)象。如果過(guò)濾網(wǎng)上灰塵積聚過(guò)多,需及時(shí)清理,否則將會(huì)引起數(shù)控系統(tǒng)柜內(nèi)溫度高(一般不允許超過(guò)55℃),造成過(guò)熱報(bào)警或數(shù)控系統(tǒng)工作不可靠。
4.4經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)用的電網(wǎng)電壓
4.5定期更換存儲(chǔ)器用電池
4.6數(shù)控系統(tǒng)長(zhǎng)期不用時(shí)的維護(hù)
為提高數(shù)控系統(tǒng)的利用率和減少數(shù)控系統(tǒng)的故障,數(shù)控機(jī)床應(yīng)滿(mǎn)負(fù)荷使用,而不要長(zhǎng)期閑置不用,由于某種原因,造成數(shù)控系統(tǒng)長(zhǎng)期閑置不用時(shí),為了避免數(shù)控系統(tǒng)損壞,需注意以下兩點(diǎn):
要經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電,特別是在環(huán)境濕度較大的雨季更應(yīng)如此,在機(jī)床鎖住不動(dòng)的情況下(即伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)),讓數(shù)控系統(tǒng)空運(yùn)行。利用電器元件本身的發(fā)熱來(lái)驅(qū)散數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的潮氣,保證電子器件性能穩(wěn)定可靠,實(shí)踐證明,在空氣濕度較大的地區(qū),經(jīng)常通電是降低故障率的一個(gè)有效措施。
5、結(jié)束語(yǔ)
就當(dāng)前的機(jī)械加工行業(yè)工作與發(fā)展情況分析,是通過(guò)數(shù)控加工的發(fā)展應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工行業(yè)的良好發(fā)展,實(shí)現(xiàn)技術(shù)加工上的更為高端的技術(shù)要求,實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工上的技術(shù)進(jìn)步,在節(jié)省人力的同時(shí),能夠減少工作強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益。在數(shù)控加工中,需要做好數(shù)控加工機(jī)床的維護(hù)工作,這樣才能夠保障數(shù)控加工機(jī)床處于平穩(wěn)的工作狀態(tài)中,延長(zhǎng)使用時(shí)間,節(jié)省經(jīng)濟(jì)支出。
參考文獻(xiàn)
計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)控加工操作過(guò)程進(jìn)行模擬仿真的一門(mén)新技術(shù)。該技術(shù)面向?qū)嶋H生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)床仿真操作,加工過(guò)程三維動(dòng)態(tài)的逼真再現(xiàn),在很大程度上彌補(bǔ)了實(shí)踐教學(xué)中設(shè)備品種、數(shù)量不足、學(xué)生操作時(shí)間不足的缺點(diǎn),提高了學(xué)生編程能力和數(shù)控機(jī)床操作能力,可以反復(fù)動(dòng)手進(jìn)行數(shù)控加工操作,在培養(yǎng)全面提高數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)用型技能人才方面有著重要作用。
【關(guān)鍵詞】
宇龍數(shù)控仿真軟件;數(shù)控加工;應(yīng)用
1數(shù)控仿真軟件介紹
數(shù)控加工仿真是以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真軟件,它通過(guò)計(jì)算機(jī)的編程和建模將加工過(guò)程用三維圖或者二維圖并以動(dòng)態(tài)形式演示出來(lái),面前國(guó)內(nèi)較為流行的仿真軟件有北京斐克VNUC、南京宇航Y(jié)hcnc、南京斯沃等,這其中以上海宇龍應(yīng)用最為廣泛,其界面簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)單,人機(jī)交流方便,支持的多種數(shù)控系統(tǒng)。其主要優(yōu)點(diǎn)有幾下幾點(diǎn)
1.1提供多種數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)上海宇龍仿真軟件提供車(chē)床、立式銑床、臥式加工中心、立式加工中心;控制系統(tǒng)有FANUC系統(tǒng)、SIEMENS系統(tǒng)、三菱系統(tǒng)、大森系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)以及上海市技能鑒定機(jī)構(gòu)所采用的PA系統(tǒng)。豐富的刀具材料庫(kù)采用數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理刀具材料和性能參數(shù)庫(kù),刀具庫(kù)含數(shù)百種不同材料和形狀的車(chē)刀、銑刀,支持用戶(hù)自定義刀具以及相關(guān)特征參數(shù)。鑒于各高校資金等方面原因,一般的高職院校不可能購(gòu)買(mǎi)所有的數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng),同時(shí)隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展,將會(huì)涌現(xiàn)出更多新的機(jī)床和系統(tǒng),而高職院校不可能更新如此頻繁,數(shù)控仿真軟件在很大程度了彌補(bǔ)了這一不足,學(xué)生可以在仿真系統(tǒng)上進(jìn)行各種最新的數(shù)控系統(tǒng)的仿真操作,緊跟社會(huì)發(fā)展,為今后的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.2模擬程度高,安全性高數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床操作全過(guò)程仿真。仿真機(jī)床操作的整個(gè)過(guò)程;毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、基準(zhǔn)對(duì)刀、安裝刀具、機(jī)床手動(dòng)操作等仿真。數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加工運(yùn)行全環(huán)境仿真。仿真數(shù)控程序的自動(dòng)運(yùn)行和MDI運(yùn)行模式;三維工件的實(shí)時(shí)切削,刀具軌跡的三維顯示;提供刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)系設(shè)置等系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定。尤其是切削路線(xiàn)的顯示在很大程度了幫助了學(xué)生對(duì)現(xiàn)有的程序進(jìn)行有效的修改。數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面的碰撞檢測(cè)。仿真系統(tǒng)中的手動(dòng)、自動(dòng)加工等模式下的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè),包括刀柄刀具與夾具、壓板、機(jī)床等碰撞,也包括機(jī)床行程越界及主軸不轉(zhuǎn)時(shí)刀柄刀具與工件等的碰撞。通過(guò)碰撞檢測(cè)能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)對(duì)已有的數(shù)控程序進(jìn)行修改。數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序處理。數(shù)控仿真能夠通過(guò)DNC導(dǎo)入各種CADCAM軟件生成的數(shù)控程序,例如Mastercam、ProE、UG、CAXA-ME等,也可以導(dǎo)入手工編制的文本格式數(shù)控程序,還能夠直接通過(guò)面板手工編輯、輸入、輸出數(shù)控程序。完全模擬了現(xiàn)實(shí)機(jī)床的數(shù)據(jù)傳輸方式,使得學(xué)生通過(guò)仿真后就能很快在機(jī)床上進(jìn)行操作加工。
1.3便于掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)上海宇龍仿真軟件具有記錄考試操作全過(guò)程和考試結(jié)果的功能以及多種回放方式,便于教師及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)生動(dòng)態(tài)并給與相應(yīng)的指導(dǎo)。同時(shí)該仿真軟件具有互動(dòng)教學(xué)功能,教師和學(xué)生可以相互觀(guān)看對(duì)方的操作,進(jìn)行互動(dòng)交流。
1.4彌補(bǔ)了各院校設(shè)備不足的情況由于數(shù)控設(shè)備價(jià)格昂貴,尤其是多軸數(shù)控機(jī)床價(jià)格偏高,很多各高職院校無(wú)法購(gòu)買(mǎi)較多的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué),加上實(shí)訓(xùn)環(huán)境等多種因素影響,目前很多院校實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的都是幾個(gè)學(xué)生一臺(tái)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行操作,這樣必然使得每個(gè)學(xué)生獨(dú)立操作設(shè)備時(shí)間大量縮短,從而導(dǎo)致學(xué)生不能更全面的掌握數(shù)控方面的知識(shí)。而數(shù)控仿真系統(tǒng)彌補(bǔ)了這一不足,一臺(tái)電腦就可以模擬進(jìn)行數(shù)控加工,學(xué)生可以先在仿真系統(tǒng)上對(duì)程序進(jìn)行模擬仿真操作,針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)程序進(jìn)行改正和改進(jìn),這樣大量縮短了學(xué)生在實(shí)際操作中熟練操作面板和修改程序、校驗(yàn)程序的時(shí)間,有效的提高了數(shù)控實(shí)訓(xùn)的效率。
當(dāng)然,仿真系統(tǒng)畢竟只是虛擬仿真的一個(gè)軟件,與現(xiàn)實(shí)的設(shè)備還是存在一定的差別,其主要缺點(diǎn)有:(1)無(wú)法驗(yàn)證程序的準(zhǔn)確性仿真軟件只驗(yàn)證程序的可行性,無(wú)法驗(yàn)證其準(zhǔn)確性,比如在直線(xiàn)加工過(guò)程中,應(yīng)該采用G01指令,但是如果采用G00指令,仿真依然正常進(jìn)行,不會(huì)出現(xiàn)報(bào)警顯示,而在實(shí)際加工過(guò)程中,直線(xiàn)插補(bǔ)只能用G01指令。仿真軟件無(wú)法驗(yàn)證選擇的切削用量是否合理,刀具是否選擇合理,而在實(shí)際的加工過(guò)程中切削用量是最重要的工藝分析,往往很多同學(xué)在仿真時(shí)隨意設(shè)置切削用量導(dǎo)致實(shí)際加工中出現(xiàn)尺寸偏差,嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)撞刀等情況。(2)對(duì)于有些指令仿真軟件不支持比如上海宇龍仿真軟件,4.0版本的不支持宏程序編程,不支持倒角指令編程,現(xiàn)在新升級(jí)的4.9版本能支持宏程序但是不支持倒角指令。這樣華中系統(tǒng)的倒角指令就無(wú)法仿真校驗(yàn)。(3)無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的加工檢測(cè)上海宇龍仿真軟件雖然能實(shí)現(xiàn)零件的加工仿真,但是對(duì)于復(fù)雜的零件,比如配合件,無(wú)法實(shí)現(xiàn)配合件的組合和檢測(cè)功能,這不得不說(shuō)是個(gè)遺憾。同時(shí)在裝夾上,實(shí)際加工過(guò)程中很多地方是不能進(jìn)行裝夾而仿真時(shí)任何地方都可以進(jìn)行裝夾,比如圓錐、螺紋處,這樣在一定程度上給初學(xué)者帶來(lái)一定的誤解。
2結(jié)論
綜上所述,數(shù)控仿真軟件在數(shù)控加工中有著廣泛而重要的應(yīng)用,尤其在高職院校已經(jīng)成為機(jī)械加工必不可少的軟件,雖然仿真軟件還存在一些缺點(diǎn)但是這些缺點(diǎn)我們可以通過(guò)各種方法去改進(jìn)和避免。在實(shí)際的數(shù)控加工過(guò)程中,我們必須充分發(fā)揮數(shù)控仿真軟件的優(yōu)勢(shì),合理、科學(xué)、有效的利用軟件為我們教學(xué)服務(wù),為學(xué)生服務(wù),為我們數(shù)控加工服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 精加工;數(shù)控技術(shù);譯碼
中圖分類(lèi)號(hào)TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)113-0201-02
1 數(shù)控車(chē)床精加工程序的分析
數(shù)控機(jī)床的所有工作程序和工作內(nèi)容全部是由其內(nèi)部程序控制的,工件最終加工成什么標(biāo)準(zhǔn)也是有這些程序來(lái)決定的,即數(shù)控加工程序是數(shù)控機(jī)床的控制大腦。實(shí)際上數(shù)控機(jī)床加工產(chǎn)品水平,一部分是由機(jī)床本身精密系數(shù)決定,另一部分就是由其內(nèi)部加工程序來(lái)控制的。數(shù)控車(chē)削加工操作要求輸入程序盡可能簡(jiǎn)化,并一次輸入程序、調(diào)試程序和對(duì)刀,確保加工過(guò)程中不需要對(duì)程序進(jìn)行修改;數(shù)控車(chē)床加工操作程序通常情況下是根據(jù)零件輪廓來(lái)編寫(xiě)的,這種程序?qū)嶋H上就屬于精加工程序,將其結(jié)合系統(tǒng)循環(huán)模塊之后,即可完成多余余量的切除操作。數(shù)控加工特點(diǎn)決定著每一個(gè)數(shù)控加工程序中都包含有切削參數(shù)、刀鋸運(yùn)動(dòng)類(lèi)型、主軸轉(zhuǎn)速和機(jī)床狀態(tài)等相關(guān)信息,而且不同信息在程序中都有不同代碼和格式相對(duì)應(yīng)。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,不同廠(chǎng)家生產(chǎn)出來(lái)的數(shù)控機(jī)床規(guī)格性能和結(jié)構(gòu)等參數(shù)也不同,所以相應(yīng)的輸入其系統(tǒng)數(shù)控加工程序也不同。
數(shù)控加工程序可以看做是由多個(gè)程序段組成的,而每一個(gè)程序段就是整個(gè)程序的單位連續(xù)字節(jié),由多個(gè)代碼組成。每一個(gè)程序段所包含的內(nèi)容不同,在數(shù)控加工過(guò)程中所承擔(dān)的任務(wù)也不同。所謂程序段的格式,就是由哪些字母、數(shù)字或者符號(hào),通過(guò)什么樣的形式連接在一起。我們可以根據(jù)數(shù)控機(jī)床的型號(hào)以及所需要完成的任務(wù)來(lái)進(jìn)行程序段的編寫(xiě),并按照規(guī)定格式將單位程序段連接在一起。字地址程序段主要由語(yǔ)句號(hào)字、代碼字以及程序段結(jié)束字符所組成,其中語(yǔ)句號(hào)字是數(shù)控系統(tǒng)識(shí)別成都段標(biāo)號(hào)的重要標(biāo)志,通常情況下程序段的起始符為N。
2 譯碼模塊的處理過(guò)程
每一個(gè)數(shù)控加工任務(wù)確定之后,首先要進(jìn)行的就是數(shù)控加工程序的編寫(xiě),之后就是非常關(guān)鍵的插補(bǔ)運(yùn)算處理。插補(bǔ)預(yù)處理的主要內(nèi)容有譯碼、刀補(bǔ)計(jì)算以及加減速控制這三大塊。譯碼模塊在整個(gè)系統(tǒng)中的主要作用就是對(duì)數(shù)控加工程序進(jìn)行插補(bǔ)變化,從而代碼轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可識(shí)別的數(shù)據(jù)及控制信息。
1)譯碼準(zhǔn)則
譯碼模塊的程序段譯碼和數(shù)據(jù)處理要按照一定的規(guī)定進(jìn)行,且整個(gè)預(yù)處理過(guò)程必須遵循系統(tǒng)程序格式。
刀具上一段的終點(diǎn)即是下一段的起始點(diǎn):數(shù)控加工過(guò)程是一個(gè)連續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡是連續(xù)的,不能出現(xiàn)跳躍情況。因此在進(jìn)行數(shù)控加工程序編寫(xiě)時(shí),完全可以直接將刀具運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)作為接下來(lái)操作的起始點(diǎn)。
選擇刀尖中心為控制對(duì)象:數(shù)控機(jī)床加工刀尖是CNC控制軟件主要的控制對(duì)象,它被視為加工過(guò)程中的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),任何幾何形狀的物體都需要經(jīng)過(guò)刀尖的運(yùn)動(dòng)得以完成。因此數(shù)據(jù)加工程序就是控制這一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的程序。
按機(jī)床坐標(biāo)系譯碼與計(jì)算:坐標(biāo)系是數(shù)控機(jī)床加工工具的運(yùn)動(dòng)范圍,每個(gè)機(jī)床自其制造完成之后,坐標(biāo)系就已經(jīng)固定了,因此數(shù)控加工程序的編寫(xiě)要遵循數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定和位置。
2)譯碼方法
編譯方法:所謂編譯方法即數(shù)控系統(tǒng)加工程序的預(yù)編譯,根據(jù)不同加工任務(wù)編譯出相對(duì)應(yīng)的加工程序,實(shí)際加工時(shí)通過(guò)插補(bǔ)模塊從系統(tǒng)中提取,用來(lái)控制加工工具的運(yùn)動(dòng)軌跡,從而實(shí)施加工操作。這種數(shù)控加工方法最大的優(yōu)勢(shì)就在于不需要在進(jìn)行程序代碼之間的轉(zhuǎn)換,大大提高了數(shù)控加工效率。但其不足之處是需要占用系統(tǒng)較大的存儲(chǔ)空間,而且對(duì)于加工零件較復(fù)雜的情況下,很容易影響系統(tǒng)的操作性能。
解釋方法:該方法采用的是逐行譯碼、預(yù)處理和插補(bǔ)技術(shù),在進(jìn)行下一步加工程序之前,首先由解釋程序?qū)庸ごa進(jìn)行預(yù)處理后,再用來(lái)控制加工工具。這種數(shù)控加工方法使用起來(lái)較為簡(jiǎn)單,而且不需要系統(tǒng)提供較大的存儲(chǔ)空間。但由于不同模塊之間數(shù)據(jù)處理時(shí)順序串行的,所以對(duì)解釋程序的運(yùn)行速度要求較高,必須要滿(mǎn)足在不同程序段之間的來(lái)回轉(zhuǎn)換。
3)數(shù)控加工程序的檢錯(cuò)
數(shù)控加工程序的檢錯(cuò)是譯碼過(guò)程的第一步,檢錯(cuò)效果的好壞將直接影響著數(shù)控機(jī)床加工程序是否能夠有效控制加工工具。檢錯(cuò)就是對(duì)程序結(jié)構(gòu)、詞法以及語(yǔ)法進(jìn)行檢查,只有正確合法的程序段才能夠進(jìn)入系統(tǒng)。
(1)程序結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤檢查
數(shù)個(gè)程序段按照一定順序連接后就組成了一個(gè)完整的數(shù)控程序,但單位程序段也可以看作是一個(gè)小型完整程序,其基本構(gòu)造也是起止符、程序號(hào)、程序主體等。所以程序機(jī)構(gòu)錯(cuò)誤的檢查,實(shí)質(zhì)上就是對(duì)每一個(gè)程序段以及程序段之間聯(lián)系進(jìn)行檢查。
(2)詞法錯(cuò)誤檢查
詞法也可以簡(jiǎn)單理解為語(yǔ)法,即數(shù)控程序語(yǔ)句的編寫(xiě)規(guī)則。數(shù)控加工程序詞法檢查主要設(shè)計(jì)不同功能代碼字以及數(shù)字類(lèi)型等,不同代碼所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型也不同。而且每一個(gè)數(shù)控加工程度中都不能出現(xiàn)未定義代碼。
(3)出錯(cuò)處理
數(shù)控加工程序的編寫(xiě)難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤,正常情況下如果數(shù)控加工程序中有錯(cuò)誤信息,系統(tǒng)會(huì)向用戶(hù)進(jìn)行提示,并將具體錯(cuò)誤信息的出錯(cuò)原因和位置告知操作人員,以方便進(jìn)行下一步的編輯修改?;久恳粋€(gè)數(shù)控系統(tǒng)都會(huì)預(yù)留一定空間存儲(chǔ)區(qū),用于保存錯(cuò)誤信息。這里我們給出錯(cuò)誤信息的結(jié)構(gòu)定義:
#define ERROP_DATA_SIZE 50
Struct ERROR_DATA
{ Uint ErrorNo;
Uint Block_Num;
Char ErrorInfo[20];
Int ErrorType;
Char code[5];
}Error_Table[ERROR_DATA_SIZE];
(4)數(shù)據(jù)的整理和存放
數(shù)控加工程序整理過(guò)程可以簡(jiǎn)述為:首先從待加工程序中選擇提取出需要加工的程序段,并對(duì)程序段進(jìn)行編碼,以明確其初始位置。按照字符串的形式將這些程序段存放至響應(yīng)存儲(chǔ)區(qū),同時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行格式和詞義檢錯(cuò)。如經(jīng)檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,即可將程序段進(jìn)行分割,以字符串的形式將這些程序段存入指定存儲(chǔ)區(qū)。
精加工數(shù)控技術(shù)是未來(lái)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的重頭戲,其涉及到很多學(xué)科領(lǐng)域。筆者目前的主要工作內(nèi)容就是精加工數(shù)控技術(shù)的研究,雖然積累了一定的工作經(jīng)驗(yàn),但在理論基礎(chǔ)上還有待提高。在今后的工作中,筆者將致力于精加工數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,以期能夠在該領(lǐng)域做出一定成果。
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