你是否在工廠操作cnc機床多年,想找個靠譜的培訓(xùn)機構(gòu)學(xué)編程,然后做編程員;隨著科技的高速發(fā)展,五金沖壓件在各個行業(yè)的應(yīng)用日益廣泛,對產(chǎn)品的質(zhì)量及尺寸要求也越來越嚴(yán)格。一些產(chǎn)品的傳統(tǒng)加工工藝已經(jīng)不能滿足要求。其中五金拉伸產(chǎn)品尤為突出,拉伸件在拉伸過程中,由于材料的各向,厚度不均勻以及定位不準(zhǔn)或拉深模間隙不均勻等原因,將使拉出的工件頂端不整齊。對于端部要求平齊、美觀的零件就需要補充切邊工序。以前,簡單的切邊加工方法(簡單模具的飛邊或在車床、旋壓機上切邊)達(dá)不到公差要求,工作效率低。而用加工精度較高的旋切模具可達(dá)到應(yīng)有的效果。應(yīng)順著曲面方向延伸一段后在分型面兩端做平位,以利于加工定位及Fit模。延伸段長度:大模L=20~30mm,小模L=10mm即可。沖床就是一臺沖壓式壓力機。在國民生產(chǎn)中,沖壓工藝由于比較傳統(tǒng)機械加工來說有節(jié)約材料和能源,效率高,對操作者技術(shù)要求不高及通過各種模具應(yīng)用可以做出機械加工所無法達(dá)到的產(chǎn)品這些優(yōu)點,因而它的用途越來越廣泛。(1)凸模磨損太快 主要原因:模具間隙偏小,一般建漢模具總間隙為材料板厚的20%,25%。凸凹模具的對中性不好,包括模座和模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔鑲套精度不足等原因造成模具對巾件不好。凸模溫度過高,主要是由于同一模具連續(xù)長時間沖壓造成沖頭過熱。模具刃磨方法不當(dāng),造成模具退火,磨損加劇。局部的單邊沖切,如步?jīng)_、沖角或剪切時,鋁合金門窗配件側(cè)向力會使沖頭偏向一邊,該邊的間隙減小,造成模具磨損嚴(yán)重,如果機床模具安裝精度不高,嚴(yán)重的會使沖頭偏過上模,造成凸模和凹模損壞。(2)模具帶料問題模具帶料會造成廢料反彈,其相關(guān)因素:模具刃口的鋒利程度,刃幾的圓角越大,越容易造成廢料反彈。模具的入模量,機床每個上位的入模量是一定的,模具人模量小,容易造成廢料反彈。模具的間隙是臺合理,如果模具間隙不合適,容易造成廢料反彈。被加工板材表而是否存在較多的油物。彈簧疲勞損壞。防止模具帶料的方法:使用的防帶料凹模。鋁合金門窗配件模具經(jīng)常刃磨保持鋒利,并退磁處理。凹模間隙。采用斜刃n模具代替平刃口模具。模具安裝退料器。合理模具的入模量。檢查模具彈簧或卸料套的疲勞強度。(3)模具對中性問題模具在使用巾容易發(fā)生沖芯各側(cè)位置的磨損量不同,有的部分有較大劃痕,磨損較快,這種情況在細(xì)窄的長方模具上特別明顯。該問題主要原因:機床轉(zhuǎn)塔設(shè)計或加工精度不足.主要是上下轉(zhuǎn)盤昀模具安裝座的對中性不好。模具的設(shè)計或加上精度不能滿足要求。模具凸模的導(dǎo)套精度不夠。模具間隙選擇不合適。模具安裝座或模具導(dǎo)套由于長期使用磨損造成對中性不好。為防止模具磨損不一致,應(yīng):定期采用對中芯棒對機床轉(zhuǎn)塔和安裝座進(jìn)行對中性檢查調(diào)整。及時更換模具導(dǎo)套并選用合適間隙的凸凹模具。采用全導(dǎo)程模具。加強操作人員的責(zé)任心,發(fā)現(xiàn)后及時查找原因,避免造成更大損失。(4)成形模具使用為滿足生產(chǎn)需要,經(jīng)常需要使用成形模具或模具,主要有橋形模具、百葉窗模具、沉孔形模具、翻孔攻螺紋模具、凸臺模具、拉伸模具、組合式模具等,使用或成形模具町以人人提高生產(chǎn)效率,但足成形模具價格較高,通常是普通模具的4-5倍。為避免失誤,應(yīng)注意和遵循以下原則:模具安裝時進(jìn)行方向檢查,確保模具凸凹模安裝方向一致。根據(jù)要求正確調(diào)整模具的沖壓深度,每次調(diào)整不超過0.15mm。使用較低的沖切速度。板材要平整無變形或翹起。成形加工俯置應(yīng)盡遠(yuǎn)離夾鉗。成形模具使用時應(yīng)避免向下成形操作:沖壓時按照先普通模具沖壓,后使用成形模具。(5)模具彈簧疲勞損壞沖床模具使用中容易忽視的一個問題,鋁合金門窗配件就足模具彈簧的使用壽命,模具彈簧也需要定期進(jìn)行保養(yǎng)或更換,但是國內(nèi)許多用戶對設(shè)備和模具能進(jìn)行保養(yǎng),卻往往忽視了模具彈簧的保養(yǎng),甚至有的用戶彈簧多年就沒有更換過,同工位或模具經(jīng)常出現(xiàn)損壞或沖壓帶料,卻無法查找到原因,后來更換模具彈簧后,問題得到徹底解決。對于不同的沖床設(shè)備和模具,其模具彈簧類型也有所不同。如果保養(yǎng)不當(dāng),容易產(chǎn)生模具帶料并可能損壞模具或?qū)祝斐刹槐匾膿p失。高性能加工中心與高速加工中心的區(qū)別在于它除有一個能高速旋轉(zhuǎn)的主軸,還設(shè)計了高精度的直線運動導(dǎo)軌、大功率主軸電機、精密主軸軸承、滾珠絲杠、伺服驅(qū)動電機以及的CNC系統(tǒng)等。因而使加工中心在率下加工出高精度的零件,大大提高市場競爭力。 1.直線運動導(dǎo)軌 加工中心的各軸向運動的速度和精度,對實現(xiàn)高速切削至關(guān)重要。工學(xué)博士JoeKraemer在為高性能加工中心下定義時指出,在機床主軸轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)不變和保證滿足加工零件精度的前提下,如果各軸向運動不能達(dá)到f=7.62-11.43m/min的進(jìn)給速度,那就不能稱之為高性能加工中心。但是要達(dá)到如此高的進(jìn)給速度,采用普通機床的方形導(dǎo)軌是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能實現(xiàn)的。必須選用直線運動導(dǎo)軌。試驗,直線運動導(dǎo)軌的磨擦系數(shù)僅為普通方形導(dǎo)軌的1/20。由于直線運動導(dǎo)軌的滾柱與導(dǎo)軌間的接觸面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于方形導(dǎo)軌,因而使功率消耗也降低為方形導(dǎo)軌的1/20,且能保持長時間的很少磨損,大大提高導(dǎo)軌的使用壽命。精密的直線運動導(dǎo)軌具有一個淬火硬度為HRC58-62的經(jīng)精密導(dǎo)軌磨床磨削的直線形導(dǎo)軌,而不像普通方形導(dǎo)軌那樣少有一個V型導(dǎo)軌。因為兩條直線形導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)簡單,因此容易加工、裝配、測量以及能選擇合適的滾柱直徑等。 在機床開始沿直線運動時,直線運動導(dǎo)軌只需166kg力的力矩克服靜摩擦,需69.2kg力的力矩克服動摩擦。而方形導(dǎo)軌則需346kg力的力矩克服靜摩擦,103.8kg力克服動摩擦。因而,采用直線運動導(dǎo)軌可使機床的進(jìn)給速度達(dá)63.5m/min,其中38.1m/min的進(jìn)給速度用得多。使加速度能在0.6-1.0g范圍內(nèi)。力口之直線運動導(dǎo)軌具有高的剛度,與工作臺之間無間隙存在,因而很少產(chǎn)生振動,能加工出低表面粗糙度的零件表面,延長的使用壽命。 2.精密的滾珠絲杠 機床滾珠絲杠直徑及螺距的大小直接影響加工零件的精度,尤其是在進(jìn)給量的切削條件下,采用直線運動導(dǎo)軌的高性能加工中心都選擇小直徑的細(xì)牙螺距的單頭滾珠絲杠。也有的采用粗牙螺距的多頭滾珠絲杠。一般采用伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠的傳動方案。但是,滾珠絲杠在工作中,滾動體作螺旋運動其自轉(zhuǎn)軸線的方向是變化的,因而會產(chǎn)生陀螺運動。當(dāng)陀螺運動中的陀螺力矩Mf超過滾珠體與滾道間的摩擦力時,滾動體將產(chǎn)生滑動,從而造成劇烈摩擦,使絲杠溫度升高,同時振動和噪音,縮短了絲杠壽命,降低了滾珠絲杠的傳動品質(zhì)。為此開發(fā)出一種新型的高性能的滾動絲杠——行星滾柱絲杠,較好地解決了以上技術(shù)難題。 隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展,在超高進(jìn)給的情況下,工作臺加速度將達(dá)到3g以上,因此移動件的慣性力也相當(dāng)大。在進(jìn)行機械部分設(shè)計時必須力求減小移動件的質(zhì)量和回轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動慣量,進(jìn)一步提高進(jìn)給系統(tǒng)的剛度、靈敏度和精度。目前在加工中心上已采用由德國Ex-cell-o公司發(fā)明的大功率直線伺服電機,直接驅(qū)動工作臺作直線運動,并與由碳素纖維增強塑料制成的輕型結(jié)構(gòu)工作臺和直線滾動導(dǎo)軌副匹配,實現(xiàn)高進(jìn)給速度和高精度加工。 3.大功率機床主軸電機 在諸多影響選擇機床主軸電機功率大小的因素中,主要的有主軸錐度、加工中選擇的切削用量(切除率)、零件大小和尺寸等。選擇大錐度主軸,能進(jìn)行大功率切削,但是,有時為了快速地加速和減速,也可以采用大功率電機驅(qū)動小錐度主軸的方案。 對于大切除率加工,必須選用大錐度主軸和大功率機床主軸電機。零件材料對選擇機床主軸電機功率影響不大。例如,對于鍛件和鑄件,并不要求大功率切削。但是選擇在機床主軸高轉(zhuǎn)速下加工,必須選擇大功率電機。大零件加工也要選擇大功率驅(qū)動是因為它需選用大直徑加工。 4.主軸軸承 切削實驗,在主軸前端安裝一排向心止推軸承和一排滾珠軸承,在主軸后端安裝兩排滾珠軸承,為的裝配組合方案。它能保證在通常切削條件下主軸有好的剛性,能承受很大的側(cè)向切削力,又能滿足高速切削加工的需要。 主軸軸承的種類和規(guī)模大小必須能滿足使用條件。尺寸大的軸承能提供高強度和高剛度。但是大尺寸軸承有兩個缺點: 由于大軸承的質(zhì)量大和軸承間的接觸面積大,因而在高主軸轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生大量的熱量。在大量的熱量長時間地作用下會引起主軸尺寸—漲大,影響加工精度。 大質(zhì)量的主軸還需要大功率電機才能驅(qū)動。盡管軸承內(nèi)圈加有潤滑油冷卻,但是大軸承在高轉(zhuǎn)速下使承載量和旋轉(zhuǎn)慣量,因而所需功率加大。尤其是當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速增加時,功率消耗??墒遣⒉皇撬械墓β识枷脑谇邢骷庸ど?。例如,具有40馬力的主軸,只能有15—20馬力的功率作用于刀頭上,其余則都用以旋轉(zhuǎn)主軸。對于一個高功率主軸,它能盡可能地將大量的功率作用在切削工件上,能用很小的功率去驅(qū)動轉(zhuǎn)速的主軸。作用在主軸上的功率大小,根據(jù)空載下旋轉(zhuǎn)主軸的轉(zhuǎn)速即可計算出機床所消耗的功率。因為在高速下切削,夾頭和在切削力作用下產(chǎn)生徑向偏斜,不同心等引起附加力或產(chǎn)生不平衡的離心力等。 切削實踐,用多排小直徑軸承代替兩排大直徑軸承,將取得好的加工效果。因為小直徑軸承重量輕,消耗功率小,發(fā)熱量也小。使用多排小直徑軸承,并不使主軸剛度受到影響,而且還對主軸軸承的載荷預(yù)加相當(dāng)有利。軸承預(yù)加載荷通常指主軸在靜態(tài)下作用在軸承上的壓力大小,一般采用預(yù)加載荷來改善主軸剛度和加大切削能力。但是由于作用在軸承上的壓力,發(fā)熱量,因而也加速了軸承磨損。 為了提高的切削性能和延長的使用壽命,對多排軸承預(yù)加較小的壓力,即能提高機床主軸的剛度,達(dá)到以,上目的。 從長遠(yuǎn)的觀點上看,對磁力、氣動和靜壓軸承的市場需求量將會大大增加。但是,目前在高速切削中,常用的還是以下兩種:向心止推軸承和滾珠軸承。在標(biāo)準(zhǔn)的機床主軸轉(zhuǎn)速條件下,在主軸前端經(jīng)常安裝一排滾珠軸承和—排向心止推軸承,在主軸后端安裝兩排滾珠軸承。因為在主軸前端安裝—排滾珠軸承能極好地提高主軸剛度增加主軸的承載能力。這一點對于重載切削至關(guān)重要。但是,因為滾珠軸承有較大的接觸面積,比向心止推軸承的重量重,因此消耗功率大,產(chǎn)生熱量大,容易引起主軸尺寸漲大,功率利用低。高速切削可減少作用在主軸和上的徑向力,這樣,在主軸前端安裝的向心止推軸承提供了足夠的剛度和穩(wěn)定性,避免了機床主軸受熱而產(chǎn)生的尺寸膨脹。 合理地選擇軸承材料同軸承種類同樣重要。雖然由軸承鋼制成的軸承目前仍被廣泛使用,但實踐,高速切削使用陶瓷軸承將表現(xiàn)出許多的優(yōu)點。盡管軸承鋼制成的軸承價格便宜,便其重量遠(yuǎn)比同樣規(guī)格的陶瓷軸承重得多。由于重量重,高速切削中發(fā)熱量大,必須配置復(fù)雜的冷卻潤滑系統(tǒng)。同時隨著主軸轉(zhuǎn)速的提高,使作用在軸承上的向心力,使軸承溫度升高,引起主軸尺寸,影響加工零件的尺寸精度,同時使機床主軸所需功率增加。陶瓷軸承由于重量輕,將較好地解決這一技術(shù)難題。切削試驗,陶瓷軸承使主軸尺寸的速度只為軸承鋼軸承的1/40。原因是它在高速下切削只有很小的向心力作用在軸承上。 同時,為了提高機床主軸剛度和切削能力,在陶瓷軸承上還可施加很大的預(yù)加載荷。由于陶瓷軸承有以上特點,因而使其使用壽命增長。 現(xiàn)代機床主軸技術(shù)允許機床根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速,方便地調(diào)整作用在主軸軸承上的預(yù)加載荷。當(dāng)機床主軸轉(zhuǎn)速增加時,由于向心力增加,作用在軸承廣的載荷也增加。反之,作用在軸承上的載荷減小。因而,使軸承上的熱量減少,軸承尺寸膨脹減小。當(dāng)然在高速切削下,也允許給軸承預(yù)加很小的載荷,這樣作用在上的切削力很小,因此可降低對機床剛度的要求。在低主軸轉(zhuǎn)速下,給軸承預(yù)加較大的載荷,仍是必要的,因為在增加切削力同時,作用在主軸上的作用力也了。 5. 主軸電機與傳動系統(tǒng) 目前,機床主軸和電機之間有兩種聯(lián)接方式,一是通過皮帶或齒輪;二是直接傳動,即直接將主軸電機連接于主軸上,或是將主軸電機與主軸同時安裝在一個復(fù)合裝置上,稱為復(fù)合主軸。 由皮帶或齒輪傳動的優(yōu)點是,主軸電機在慢速下旋轉(zhuǎn)也能獲得高的主軸轉(zhuǎn)速。這種傳動方式,由于電機轉(zhuǎn)速低,輸入功率小,因而價格便宜,但它具有以下缺點:由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因而容易出現(xiàn)毛病,維修不方便。同時皮帶、齒輪與主軸之間還會產(chǎn)生振動。切削試驗,因存在振動,嚴(yán)重影響了加工質(zhì)量,降低了使用壽命。切削試驗是在兩個臥式加工中心上進(jìn)行,一個選擇轉(zhuǎn)速7000r/min的兩級齒輪傳動主軸;另一個轉(zhuǎn)速為10000r/min的直接傳動的復(fù)合主軸。在切削參數(shù)一致的情況下,直接傳動的復(fù)合主軸加工中心產(chǎn)生出的Ramax=2.7µm,而齒輪傳動主軸加工中心為Ramax=4.3µm。同時前者由于結(jié)構(gòu)簡單,運動零件少,因而可靠性高。隨著結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步簡化,運動零件進(jìn)一步減少,還會使主軸能更快地加速和減速。相反,皮帶或齒輪傳動主軸包括主軸、軸座、電動機、皮帶輪或齒輪等,每個零件由不同重量的材料構(gòu)成,高速旋轉(zhuǎn)下發(fā)生摩擦產(chǎn)生熱。由于材料重量及作用力不同,各處產(chǎn)生的熱量又不相同,因此引起主軸各處膨脹量大小不同,嚴(yán)重時,使主軸產(chǎn)生變形,影響主軸尺寸、幾何形狀等。而直接傳動主軸則由于熱變形均勻,同時直接傳動主軸即使在超高速條件下,也可采取冷卻液通過主軸內(nèi)孔的冷卻方式進(jìn)行冷卻。因而基本上不影響主軸精度,更能穩(wěn)定地保證加工質(zhì)量。 6.冷卻與潤滑 在切削加工中,如果不加注冷卻液,將會引起主軸的尺寸膨脹。為保證機床主軸的高精度,就必須穩(wěn)定地控制主軸和軸承有一個固定的尺寸。 目前,普通機床根據(jù)主軸結(jié)構(gòu)不同,選擇外冷、內(nèi)冷方式或內(nèi)外共同冷卻方式對主軸、軸承進(jìn)行冷卻。但—般情況下,盡量采用外冷方式。通過冷卻,將由刀頭傳遞到主軸的熱量排至空氣中去。 研究發(fā)現(xiàn),同樣大小的陶瓷軸承與軸承鋼軸承相比,不需要大量加注冷卻潤滑液。一個大直徑的滾珠軸承,由于直徑大,接觸面積大,產(chǎn)生大量的摩擦熱,建議選擇內(nèi)外共同冷卻方式進(jìn)行冷卻。 為了有效地提高機床利用率,降低功率消耗,建:議采用霧狀冷卻或噴射冷卻油主軸冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷,卻。尤其是對于高速加工機床,建議根據(jù)機床主軸達(dá):到的轉(zhuǎn)速和軸承選用的材料,選擇主軸冷卻系統(tǒng)。根據(jù)機床主軸的轉(zhuǎn)速及軸承外徑校驗,以確定選擇的冷卻系統(tǒng)。若兩種軸承均選擇軸承鋼軸承,建議選擇噴射油冷卻系統(tǒng)。當(dāng)然兩者相比,后者需要提供大量的冷卻潤滑液,了機床的功率消耗。 7.機床與接口 CAT型法蘭式夾頭是多年來常用的機床主軸與接口。但目前使用多的則為新型的中空短錐柄結(jié)構(gòu)的HSK夾頭。雖然HSK夾頭價格昂貴,使用還受到一定的限制,僅它能在高的機床主軸轉(zhuǎn)速下具有極高的穩(wěn)定性和高配合精度,已受到各國用戶的青睞。這是由于HSK夾頭的結(jié)構(gòu),加工質(zhì)量高,夾頭采用了短錐面和端面與主軸定位、配合的結(jié)構(gòu)形式,因而它與CATv型法蘭式夾頭比較,重量輕,夾緊可靠性高,定位精度高,重復(fù)精度高,且更換快速方便。 使用中可根據(jù)機床主軸轉(zhuǎn)速、主軸錐度以及加工方法等選擇不同錐度、平衡精度的HSK夾頭。例如,在機床主軸轉(zhuǎn)速10000r/min,主軸為ISO.40號錐度,應(yīng)選擇ISO.40號錐度的經(jīng)預(yù)平衡的HSK夾頭。而在25000r/min,主軸錐度為40號的機床上使用,應(yīng)選擇40號錐度的可進(jìn)行現(xiàn)場平衡的HSK夾頭。因為這種夾頭的平衡精度高,加工零件尺寸精度高,表面粗糙度低。同時由于延長了的使用壽命,因而降低—廠生產(chǎn)成本。尤其對于平衡精度高的夾頭在20000—40000r/min的高速機床上使用,還有延長軸承使用壽命的優(yōu)點。 一般情況下,單面的/夾頭平衡器即可能滿足高速加工要求。而對于加長,則應(yīng)選擇雙面/夾頭平衡器對其進(jìn)行平衡。
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