数控机床的误差与效率

2014-12-24张啸宇

创新科技 2014年8期

关键词：冲孔端点样板

张啸宇

（河南送变电工程公司，河南郑州 450000）

数控机床的误差与效率

张啸宇

（河南送变电工程公司，河南郑州 450000）

减少中间环节，从而使工作的衔接更为简化。减少资源浪费，以最小投入，创造最大价值。

精益生产；精准性；误差；效率

加工铁塔零部件的时候经常使用的设备有PPD103型数控液压冲钻复合机、PPR103B型数控液压冲孔机、PP103型数控液压冲孔机、PD16型双工作台数控龙门钻床、PD16型双工作台龙门移动式数控平面钻床、龙门式数控气格机等。

1 举例说明数控机床的优势

本文以PP103型数控液压冲孔机和长地CD-91200L数字化仪两种设备进行说明，针对其他数控冲床和钻床同样适用。

1.1 PP103型数控液压冲孔机的优势是：①机身整体经酸洗磷化，耐腐性好；床身经过震动时效，整体刚性好。②机、电、气、液一体化，PLC控制，伺服电机送进。③主要功能部件采用模块化组装，维修方便，具有故障自我诊断功能。④同一板上可以实现冲孔，打印，工人劳动强度小，工作精度稳定。⑤编制程序时，即可手动编程，也可现场修改，同时可直接用CAD或CAXA进行自动编程。

1.2 长地CD-91200L数字化仪的优势是：①精度可达到± 0.127mm。②分辨率可达到2540。③定标器是16键鼠标式定位器。④数据传输速率可达到10-200对/秒。⑤接口为RS-232C。⑥输出格式是31种工业标准格式和1种特定格式。

2 误差的出现

通常使用的方法是：先将放样打印出来的样板纸在数字化仪上进行画边，然后在CAD上成图形，供给火焰和等离子切割机使用，切割出所需板的外形；之后再配合数控液压冲孔机的编程输入软件在数字化仪上输入样板孔的坐标、钢印坐标和样板大致摆放的形态，方便数控液压冲孔机对板材孔和钢印号的进一步加工。期间，在样板纸的剪裁，出现框线的不平整，会造成在数字化仪上输入边框和孔的位置时，出现不必要的偏差；有的时候样板两个相邻边本是两条线的外框，因为角度接近于180度，而造成人视觉上的误判，而在数字化仪上输入端点的时候少输入。样板孔距的固定，造成有些边不能取直，如果取直，便会造成板材的强度不够。数字化仪因为长期使用，本身就存在着一定的误差。用数字化仪画的图和放样所得的第一手图进行重合，边边角角的外框都会有着或大或小的误差，孔的位置也无法完全重合在一起。在数字化仪输孔的坐标点时，也会有着或大或小的隐患，如身体对样板纸不自知微小的拖动、体积较大样板纸超过数字化仪可输入面积、样板纸上孔坐标十字星过细都会造成对数控液压冲孔机准备的资料有着一定的偏差。

3 减少误差的方法

3.1 将火焰和等离子切割机排版程序FASTCAM所需要用的板料图形进行减小误差操作。其方法是直接采用技术组放样的第一手资料，进行扣外形，减少中间环节，从而使工作的衔接更为简化。这样，可以减少裁出的样板纸和数字化仪输入时所造成的不必要的误差，这种方法经过长时间使用，基本上没有什么问题。如果总结经验的话，是对样板CAD图像关键位置，有了较为敏感的判断和细心的修改。如果缺乏敏感的判断和细心的修改，造成的结果便是材料板材的损伤，更为严重的就是报废，从而造成材料的浪费。而对于减少资源浪费，以最小投入，创造最大价值，国际上早有较好的新型制造系统模式。

精益生产（lean production，LP）便是其中较为突出的一种新型制造系统模式，首先在日本成功实施，后来由美国麻省理工学院（MIT）于20世纪90年代提出[1]。精益生产的核心思想就是在企业内部减少资源浪费，用最少的人力、最少的设备、最短的时间和最小的场地创造出最大的价值，同时对市场需求做出最迅速的响应，为用户提供最优质的产品。

精益生产的思想最初是体现在对产品质量的控制中，即指不追求产品的成本优势和技术领先，只强调产品的成本与技术的合理匹配、协调[2]。后来，企业界将精益思想逐步引申、延展到企业经营活动的全过程，即追求企业经营投入和经济产出的最大化。

3.2 把原先板料孔定位，在数字化仪上的输入，转移到了CAD程序当中。PP103型数控液压冲孔机的输入程序可以采用数据接口进行传输，由于采用的是第一手原图，从而提高了冲口资料的准确性。其做法是：将技术组放样的第一手资料，整体复制板的边框和孔，创建独立文件。选取基准边，没有基准边的选取最长边，使其与X轴平行或重合。使基准线或是最长边的左端点与原点（0，0）重合，此边作为数控液压冲孔机的夹钳边。然后使图形最左边的端点落在Y轴上，移动时，切记整体水平移动。在数据接口中，默认的端点是（0，0）点，默认的圆直径分别为18、22和26。为了方便加工时使用，通常把经常加工的17.5的孔在图上改成直径18的圆，把21.5的孔改成直径22的圆，而钢印位置，用直径26的圆进行确定。这样就减少了中间那些不必要环节的误差，从而提高了工件加工的精准性，还可使下面的板材成形时间提前，因为再进行输孔位资料的时候无需样板，从而节省了加工时间。通过多次试验和小批量应用，取得了良好的效果。