數(shù)控專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯--數(shù)控機(jī)床 中文版
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畢業(yè)設(shè)計 (論文 )外文資料翻譯 系 部: 機(jī) 械 工 程 系 專 業(yè): 機(jī)械工程 及自動化 姓 名: 學(xué) 號: 外文出處: 附 件: 料翻譯譯文; 指導(dǎo)教師評語: 簽名: 年 月 日 附件 1:外文資料翻譯譯文 數(shù)控機(jī)床 雖然各種數(shù)控機(jī)床的功能和應(yīng)用各不相同,但它們有著共同的優(yōu)點。這里是數(shù)控設(shè)備提供的比較重要的幾個優(yōu)點。 各種數(shù)控機(jī)床的第一個優(yōu)點是自動化程度提高了。零件制造過程中的人為干預(yù)減少或者免除了。整個加工循環(huán)中,很多數(shù)控機(jī)床處于無人照 看狀態(tài),這使操作員被解放出來,可以干別的工作。數(shù)控機(jī)床用戶得到的幾個額外好處是:數(shù)控機(jī)床減小了操作員的疲勞程度,減少了人為誤差,工件加工時間一致而且可預(yù)測。由于機(jī)床在程序的控制下運行,與操作普通機(jī)床的機(jī)械師要求的技能水平相比,對數(shù)控操作員的技能水平要求(與基本加工實踐相關(guān))也降低了。 運動控制 — 核心 任何數(shù)控機(jī)床最基本的功能是具有自動、精確、一致的運動控制。大多數(shù)普通機(jī)床完全運用機(jī)械裝置實現(xiàn)其所需的運動,而數(shù)控機(jī)床是以一種全新的方式控制機(jī)床的運動。各種數(shù)控設(shè)備有兩個或多個運動方向,稱為軸。這些軸沿著 其長度方向精確、自動定位。最常用的兩類軸是直線軸(沿直線軌跡)和旋轉(zhuǎn)軸(沿圓形軌跡) 。 普通機(jī)床需通過旋轉(zhuǎn)搖柄和手輪產(chǎn)生運動,而數(shù)控機(jī)床通過編程指令產(chǎn)生運動。通常,幾乎所有的數(shù)控機(jī)床的運動類型(快速定位、直線插補和圓弧插補)、移動軸、移動距離以及移動速度(進(jìn)給速度)都是可編程的。 數(shù)控系統(tǒng)中的 令命令驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)某一精確的轉(zhuǎn)數(shù),驅(qū)動電機(jī)的旋轉(zhuǎn)隨即使?jié)L珠絲杠旋轉(zhuǎn),滾珠絲杠將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線軸(滑臺)運動。滑臺上的反饋裝置(直線光柵尺)使數(shù)控系統(tǒng)確認(rèn)指令轉(zhuǎn)數(shù)已完成,參見圖 1。圖 1 數(shù)控 機(jī)床的典型傳動系統(tǒng) 普通的臺虎鉗上有著同樣的基本直線運動,盡管這是相當(dāng)原始的類比。旋轉(zhuǎn)虎鉗搖柄就是旋轉(zhuǎn)絲杠,絲杠帶動虎鉗鉗口移動。與臺虎鉗相比,數(shù)控機(jī)床的直線軸是非常精確的,軸的驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)精確控制直線軸的移動距離。 軸運動命令的方式 戶來說,為了達(dá)到給定的直線移動量而指令各軸驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn),從而使坐標(biāo)軸運動,這種方法是不可行的。(這就好像為了使鉗口準(zhǔn)確移動 1 英寸需要計算出臺虎鉗搖柄的轉(zhuǎn)數(shù)?。┦聦嵣希械臄?shù)控系統(tǒng)都能通過采用坐標(biāo)系的形式以一種較為簡單而且合理的方式來指令軸的運動 。數(shù)控機(jī)床上使用最廣泛的兩種坐標(biāo)系是直角坐標(biāo)系和極坐標(biāo)系。目前用得較多的是直角坐標(biāo)系。 理解絕對和相對運動 至此,所有的討論都假設(shè)采用的是絕對編程方式。用于指定絕對方式的最常用的數(shù)控代碼是 對方式下,所有運動終點的指定都是以編程零點為起點。對初學(xué)者來說,這通常是最好也是最容易的指定軸運動終點的方法,但還有另外一種指定軸運動終點的方法。 增量方式(通常用 定)下,運動終點的指定是以刀具的當(dāng)前位置為起點,而不是編程零點。用這種方法指定軸運動,編程員往往會問“ 我該將刀具移動多遠(yuǎn)的距離? ” ,盡管增量方 式多數(shù)時候很有用,但一般說來,這種方法指定軸運動較麻煩、困難,初學(xué)者應(yīng)該重點使用絕對方 式。 圖 2 X、 Y 坐標(biāo)格的俯視圖 圖 3 X、 Y、 Z 軸線 指令軸運動時一定要小心。初學(xué)者往往以增量方式思考問題。如果工作在絕對方式(初學(xué)者應(yīng)該如此),編程員應(yīng)始終在問 “ 刀具應(yīng)該移動到什么位置? ” ,這個位置是相對于編程零點這個固定位置而言,而不是相對于刀具當(dāng)前位置。 絕對工作方式很容易確定指令當(dāng)前位置,除此之外,它的另外一個好處涉及軸運動中的錯誤。絕對方式下,如果程序的 一個軸運動指令出錯,則只有一個運動是不正確的。而另一方面,如果在增量運動過程中出錯,則從出錯的那一點起,所有的運動都是不正確的 。 指定編程零點 記住必須以某種方式對數(shù)控系統(tǒng)指定編程零點的位置。指定編程零點的方式隨數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的不同而很不相同。(較老的)一種方法是在程序中指定編程零點。用這種方法,編程員告訴數(shù)控系統(tǒng)從編程零點到機(jī)床起始點的距離。通常用 程序的一開始指定,很可能在各把刀具的開頭指定編程零點。 另一種較新、更好的指定編程零點的方法是通過偏置的形式,見圖4。通常,加工中心上用 于指定編程零點的偏置被稱作夾具偏置,車削中心上用于指定編程零點的偏置被稱作刀具幾何偏置。圖 4 用 置編程坐標(biāo)零點 柔性制造單元 柔性制造單元( 認(rèn)為是柔性制造子系統(tǒng)。以下是 間的區(qū)別: 1. 受中央計算機(jī)的直接控制,中央計算機(jī)發(fā)出的指令被傳送到單元控制器。 2. 制造的零件族的數(shù)目有限。 般由下列部分組成: .單元控制器 .可編程邏輯控制器( .一臺以上的機(jī)床 .物流設(shè)備(機(jī)器人或托盤 ) 順序?qū)α慵鲌?zhí)行固定的加工操作。 高速加工 術(shù)語 “ 高速加工 ( 一般是指在高轉(zhuǎn)速和大進(jìn)給量下的立銑。例如,以很高的金屬切除率對鋁合金飛機(jī)翼架的凹處進(jìn)行切削。切削用量定義和公式見圖 5。在過去的 60 年中,高速加工己經(jīng)廣泛應(yīng)用于金屬與非金屬材料,包括有特定表面形狀要求的零件生產(chǎn)和硬度高于或等于 0 的材料切削。對于大部分淬火到約為 2鋼零件,當(dāng)前的切削選項包括: 圖 5 切割數(shù)據(jù) .在軟(退火)工況下材料的粗加工和半精加工 .達(dá)到最終硬度要求為 3的熱處理 .模具行業(yè)的某些零件的電極加工和放電加工 (特別是金屬切削刀具難以加工的小半徑圓弧和深凹穴) .用適合的硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、整體硬質(zhì)合金、混合陶瓷或多晶立方氮化硼( 具進(jìn)行的圓柱/平面/凹穴表面的精加工和超精加工。 對于許多零件,生產(chǎn)過程牽涉到這些選項的組合,在模具制造案例中,它還包括費時的精加工,結(jié)果導(dǎo)致生產(chǎn)成本高和準(zhǔn)備時間長。 在模具制造業(yè)中典型的是僅生產(chǎn)一個或幾個同一產(chǎn)品。生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的設(shè)計不斷改變,由于產(chǎn)品改變,模具制造中需要測量與反求工程。 加工的主要標(biāo)準(zhǔn)是模具的尺寸和表面粗糙度方面的質(zhì)量水平。如果加工后的質(zhì)量水平低,不能 滿足要求,就需手工精加工。手工精加工可產(chǎn)生令人滿意的表面粗糙度,但是對尺寸和幾何精度總是產(chǎn)生不好的影響。 模具制造業(yè)的主要目標(biāo)之一,一直是并且仍然是減少或免除手工拋光,從而提高質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和縮短準(zhǔn)備時間 。 高速加工發(fā)展的主要經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素 生存 日益激烈的市場競爭導(dǎo)致不斷設(shè)立新的標(biāo)準(zhǔn),對時間和成本效率的要求越來越高,這就迫使新工藝和生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展。高速加工提供了希望和解決方案 材料 新型難加工材料的開發(fā)迫切需要尋找新的切削解決方案。航空航天業(yè)使用耐熱合金鋼和不銹鋼,汽車工業(yè)使用了不同的雙金屬材料、小 石墨鑄鐵,并增加了鋁的用量。模具制造業(yè)必須面對切削高硬度的淬火鋼的問題,從粗加工到精加工。 質(zhì)量 對質(zhì)量的高要求是空前激烈競爭所導(dǎo)致的結(jié)果。高速加工如果使用得正確,可以在這個領(lǐng)域提供一些解決方案。替代手工精加工是一個例子,這對有復(fù)雜 3D 幾何形狀的模具尤為重要。 工藝 通過減少裝卡次數(shù)和簡化物流(后勤)來縮短產(chǎn)品產(chǎn)出時間的要求在大部分情況下可由高速加工解決。模具制造業(yè)內(nèi)的一個典型目標(biāo)是在一次裝卡中完成所有完全淬火小零件的切削。使用高速切削,可以減少和免除費時、費錢的放電加工( 設(shè)計與發(fā)展 如今競爭中 的主要方法之一是銷售新奇的產(chǎn)品?,F(xiàn)在小汽車的平均生命周期是4 年,計算機(jī)和配件 1 年半,手機(jī) 3 個月 ?? 這種快速的產(chǎn)品設(shè)計周期和開發(fā)周期的先決條件是高速切削技術(shù)。 復(fù)雜產(chǎn)品 零件多功能表面增加了,例如新設(shè)計的渦輪機(jī)葉片有新的、優(yōu)化的功能與特性。早期的設(shè)計允許用手工或機(jī)器人(機(jī)械手)來拋光。新型、形狀復(fù)雜的渦輪葉片必須通過切削來完成精加工,最好是用高速切削完成。薄壁工件必須用切削進(jìn)行精加工的例子越來越多(醫(yī)療設(shè)備、電子、國防產(chǎn)品、計算機(jī)零件) 。 產(chǎn)品設(shè)備 切削材料、刀柄刀具、機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng),特別是 能 和設(shè)備的巨大發(fā)展己經(jīng)使采用新的生產(chǎn)方法和技術(shù)成為可能和必須 。 高速加工的原始定義 1931 年 高速加工理論獲得了一項德國專利,他認(rèn)為 “ 在高于常規(guī)切削速度 5~ 10 倍的切削速度下,刀刃的切削溫度將開始下降 ??” 。見圖 6。 圖 6 刀刃的切削溫度與切削速度關(guān)系圖 由以上得出結(jié)論: “?? 用常規(guī)刀具以高切削速度加工,從而提高生產(chǎn)率,這是可能的 ??” 可惜,現(xiàn)代研究還沒能全面驗證這個理論。對于不同的材料,從某一切削速度開始切削刃上的溫度有所降低 。 對于鋼和鑄鐵來說,這種溫度降低不大。但是對鋁和其他非金 屬來說則是大的。高速切削的定義必須依據(jù)其他因素。 按照現(xiàn)在的技術(shù),普遍認(rèn)為 “ 高速 ” ,是指表面速度在 1 km/10km/者約 3300 ft/ 33000 ft/10 千米/分鐘以上的速度屬于超高速范疇,還在實驗室金屬切削范圍。顯然,獲得這些表面切削速度所要求的主軸轉(zhuǎn)速直接與使用的刀具直徑有關(guān)。當(dāng)前較顯著的趨勢是采用大直徑刀具 — 這對刀具的設(shè)計有著重要的啟發(fā) 。 關(guān)于高速切削的定義,存在許多觀點、許多謎團(tuán)和許多不同的方法。 附件 2:外文原文 (復(fù)印件)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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