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1. 加工零件及其工艺分析与手动编程一样,加工零件及其工艺分析是数控编程的基础。目前这项工作主要还需人工来做,随着CAPP技术的发展,将逐渐由CAPP来完成。主要任务有:(1) 零件几何尺寸、公差及精度要求的标准;(2) 确定加工方法、工夹量及刀具;(3) 确定编程原点及编程坐标系;(4) 确定走刀路线及工艺参数;2. 加工部位造型与前述相同,有三种方法获取和建立零件几何模型:(1) 利用软件本身的CAD设计模块;(2) 将其他CAD/CAM系统生成的图形,通过标准图形转换接口,转换成本软件系统的图形格式;(3) 利用三坐标测量机数据或三维多层扫描数据。3. 工艺参数输入将工艺分析中的工艺参数输入到自动编程系统中,常见的工艺参数有:(1) 刀具类型、尺寸与材料;(2) 切削用量,如主轴转速、进给进度、切削深度及加工余量等;(3) 毛坯信息,如尺寸、材料等;(4) 其他信息,如安全平面,线性逼近误差、刀具轨迹间的残留高度、进退刀方式、走刀方式、冷却方式等。4. 刀具轨迹生成与编辑自动编成系统将根据几何信息与工艺信息,自动完成基点和节点计算,并对数据进行编排,形成刀位数据;刀位轨迹发生后,自动编程系统将刀具轨迹显示出来,如果有不合适的地方,可在人工交互方式下对刀具轨迹进行编辑与修改。5. 刀具国际的验证与仿真自动编程系统提供验证与仿真模块,可以检查刀具轨迹的正确性与合理性。验证模块指通过模拟加工过程来检验加工中是否过切,刀具与约束面是否发生干涉与碰撞等;仿真模块是将加工过程中的零件模型、机床模型、夹具模型及刀具模型用图形动态显示出来,基本具有尚且加工的效果。6. 后置处理将刀位数据文件转换为数控装置能接受的数控加工程序。7. 加工程序输出(1) 将加工程序利用打印机打印清单,供人工阅读;(2) 将加工程序存入存储介质,包括穿孔纸带、磁盘、光盘和U盘等,用于保存或转移到数控机床上使用;(3) 通过标准通信接口,将加工程序直接送给数控装置;脉搏制造网——机械加工行业b2b服务平台
数控机床采用计算机控制,驱动系统具有较高的技术复杂性,机械部分的精度要求也比较高。因此,要求数控机床的操作、维修及管理人员具有较高的文化水平和综合技术素质数控机床的加工是根据程序进行的,零件形状简单时可采用手工编制程序。当零件形状比较复杂时,编程工作量大,手工编程较困难且往往易出错,因此必须采用计算机自动编程。所以,数控机床的操作人员除了应具有一定的工艺知识和普通机床的操作经验之外,还应对数控机床的结构特点、工作原理非常了解,具有熟练操作计算机的能力,须在程序编制方面进行专门的培训,考核合格才能上机操作。正确的维护和有效的维修也是使用数控机床中的一个重要问题。数控机床的维修人员应有较高的理论知识和维修技术,要了解数控机床的机械结构,懂得数控机床的电气原理及电子电路,还应有比较宽的机、电、气、液专业知识,这样才能综合分析,判断故障的根源,正确的进行维修,保证数控机床的良好运行状况。因此,数控机床维修人员和操作人员一样,必须进行专门的培训。(二)数控机床对夹具和刀具的要求数控机床对夹具的要求比较简单,单件生产时一般采用通用夹具。当批量生产时,为了节省加工工时,应使用专用夹具。数控机床的夹具应定位可靠,可自动夹紧或松开工件。夹具还应具有良好的排屑、冷却性能数控机床的刀具应该具有以下特点(1)具有较高的精度、耐用度,几何尺寸稳定、变化小。(2)刀具能实现机外预调和快速换刀,加工高精度孔时要经试切削确定其尺寸(3)刀具的柄部应满足柄部标准的规定(4)很好地控制切屑的折断和排出。(5)具有良好的可冷却性能。
[size=14px][color=#cc0000]摘要:相对于手动针阀和比例阀,数控电动针阀具有数字控制、高灵敏度、快速响应和磁滞小等特点。本文介绍了对标国外产品开发的灵巧型数控电动针阀国产化替代产品,产品具有相同的技术指标性能,但性价比更高。与国内类似数控电动针阀相比,具有体积小巧的特点,更具有二次开发应用的灵活性。同时结合24位高精度控制器,可以充分发挥数控电动针阀的精细调节能力。[/color][/size][size=14px][color=#cc0000][/color][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#cc0000]1. 概述[/color][/size][size=14px] 针阀是一种微调阀,其阀塞为针形,主要用作调节气流量。针阀中的针型阀塞能使得阀口开启逐渐变大,从关闭到最大开启能连续细微地调节。针阀做为一种可以精确调节的阀门,用途较广,主要用于气体流量、真空度和压力的精细调节和控制。[/size][size=14px] 常用针阀的调节形式一般是手轮、手柄,但在实验室和工业自动化生产过程中往往需要可连接计算机和其他控制仪器的数字控制式针阀,针阀的开度可进行数字编程控制,如各种高精度分析仪器、半导体工艺设备、真空工艺设备和高精度流量控制等众多领域都会使用到数控电动针阀。[/size][size=14px] 另外,相对于比例阀,数控电动针阀具有灵敏度高和磁滞小的特点。因此针对数控电动针阀的市场需求,上海依阳实业有限公司开发了步进电机驱动的数控电动针阀系列产品,对标国外相应的数控电动针阀产品,具有相同的技术指标性能,但具有更高的性价比。与国内类似数控电动针阀相比,具有体积小巧的特点,更具有二次开发应用的灵活性。同时结合24位高精度控制器,可以充分发挥数控电动针阀的精细调节能力。[/size][color=#cc0000][size=18px]2. 国内外现有数控电动针阀[/size][size=16px]2.1. 国内产品[/size][/color][size=14px] 目前国产数控电动针阀普遍采用在标准针阀上增加常规电动执行器的结构形式,这种结构的典型产品如图2-1所示。采用电动执行器结构的数控电动针阀具有以下特点:[/size][size=14px](1) 电源电压普遍为交流220V(或直流24V),控制信号为直流0~10V(或4~20mA).[/size][size=14px](2) 普遍借鉴了用于球阀和蝶阀的电动执行器,造成体积庞大。[/size][size=14px](3) 固有可调比一般为50:1,调节和控制精度较差。[/size][size=14px](4) 调节响应时间较慢,存在严重的滞后现象,开关时间至少5秒以上。[/size][size=14px](5) 阀门口径普遍较大,最小也只能达到1/4”,比较适合较大流量的调节和控制。[/size][size=14px](6) 整体耐压较高,比较适合高压大流量的调节和控制。[/size][align=center][size=14px][img=,690,416]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101115042592_8525_3384_3.png!w690x416.jpg[/img][/size][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图2-1 典型国产电动执行器结构数控电动针阀[/color][/align][size=16px][color=#cc0000]2.2. 国外产品[/color][/size][size=14px] 国外典型的数控电动针阀是英福康公司和MKS公司产品,如图2-2所示,其中英福康公司产品的型号为VDE016,MKS公司产品是“上游流量控制阀”系列(包括148J、154B和248D)。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,690,223]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101115181789_3450_3384_3.png!w690x223.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图2-2 典型国外电动针阀[/color][/align][size=14px] 国外电动针阀的显著特点是体积小,驱动控制采用独立的模块,这非常便于二次开发使用,图2-3是国外电动针阀的主要技术指标。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,390]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101115283911_9315_3384_3.png!w690x390.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图2-3 国外典型电动针阀技术指标[/color][/align][size=14px] 从上述技术指标可以看出,仅英福康电动针阀采用了步进电机控制方式,而MKS公司的产品基本都是典型的针型电磁阀,而电磁阀一般都具有较大的磁滞现象。[/size][size=14px] 以目前价格进行比较,英福康电动针阀自身已配备驱动电路模块,整体价格在2万人民币左右,而MKS公司目前主推的产品是248D,价格在8千人民币左右,还需配备驱动电路模块(约5千人民币左右),合计价格在1.3万人民币左右。[/size][size=18px][color=#cc0000]3. 上海依阳数控电动针阀[/color][/size][size=14px] 上海依阳实业有限公司开发的数控电动针阀是一种灵巧型的电子式双向计量针阀,更改了传统手动针阀的直通式结构,并采用了高精度直线步进电机驱动阀轴。数控电动针阀及其内部结构如图3-1所示。[/size][size=14px] 步进电机驱动针的分辨率为0.0127mm/步进和0.0254/步进两种标准。低压差阀门可以连续运行(100%占空比)。断电是针阀处于常闭位置。[/size][size=14px] 与电磁阀相比,步进电机驱动模式的最大优势是冷却操作,即没有因线圈加热而导致的控制操作问题、极高的分辨率、极低的压差和高操作压力。阀门可由直流12 VDC兼容逻辑电平和模拟0至2.5 VDC信号控制,也可采用RS485接口直接进行通讯控制。由此带来的好处是磁滞滞后小于2%,小于满量程的2.5%的出色线性度、2毫秒反应时间和数百万次的使用寿命。[/size][align=center][img=,690,409]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101115396538_3429_3384_3.png!w690x409.jpg[/img][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图3-1 数控电动针阀内部结构示意图[/color][/align][size=14px] 上海依阳实业有限公司的NCNV系列数控电动针阀的技术指标如图3-2所示。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,690,411]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101115509360_6271_3384_3.png!w690x411.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-2 数控电动针阀技术指标[/color][/align][size=14px] NCNV系列数控电动针阀配备了一个步进电机驱动电路模块,以提供了所需电源和控制信号,並以将直流信号转换为双极步进电机的步进控制,同时也可提供RS485串口通讯的直接控制。驱动电路模块、接线方式及其尺寸如图3-3所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,219]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101116026977_6875_3384_3.png!w690x219.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图3-3 数控电动针阀驱动电路模块[/color][/align][size=14px] NCNV系列中各个型号的尺寸如图3-4所示。[/size][align=center][size=14px][img=,690,422]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101116117396_5838_3384_3.png!w690x422.jpg[/img][/size][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-4 数控电动针阀系列尺寸图[/color][/align][size=18px][color=#cc0000]4. 总结[/color][/size][size=14px] 综上所述,上海依阳实业有限公司开发的数控电动针阀,采用了最先进的步进电机驱动技术,技术指标达到和超过国外产品,并具有较高的性价比。[/size][size=14px][/size][hr/][size=14px][/size]