数控加工技术在金属材料加工的应用

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摘要：钢筋是混凝土施工的主要材料。由于当前建筑市场规模的不断扩大，钢筋加工的数量也在同步增加。传统的钢筋加工多采用人工操作，工艺落后，生产效率低下，并且难以保证加工质量，操作者的劳动强度大，加工成本偏高。借助数控技术有利于提升钢筋加工的效率，钢筋制作误差得以有效控制，钢筋加工精度得以提升，操作人员的劳动强度也可以降低，还可以减少并节约成本，提升钢筋利用率，减少浪费，具有综合效益。

关键词：数控技术；钢筋加工；加工方法

当前，国内钢筋加工多采用普通的弯曲机、弯箍机采用人工操作的方式完成。人工操作完成钢筋加工具有劳动强度大、质量控制效果不好，加工效率低下、材料利用率不同、加以成本高、加工安全隐患多等多方面的问题，这些问题给施工企业的生产管理带来许多困难。钢筋加工借助数控技术改变了加工方式，提升了钢筋加工的自动化水平，可以解决传统钢筋加工中存在的多种问题，具有综合经济效益。

1传统钢筋存在的问题

1．1材料浪费问题。当前由于项目管理标准的提升，要求现场施工实现规范化、程序化。但是如果采用常规的加工方式存在资源消耗较大，项目成本难以控制的弊端。传统模式下的钢筋加工采用分散式，钢筋加工过程控制难度大，加工中对材料使用随意性强，因此材料的利用率不高，浪费较大。许多材料存在丢弃现象，影响到项目成本，工程利润受到了影响。1．2设备问题。在分散加工模式下，需要的设备多，资源投入较大。在主体单一条件下，加工效率低，对于特殊尺寸的加工需要外围加工。因此设备难以保证高效的利用，设备由于利用率不高，存在闲置问题。此外，传统的加工设备存在加工精度低的弊端，对于加工尺寸难以保证精度控制。由于钢筋加工精度低，会对建设施工质量产生不利影响。数控钢筋弯曲设备的行走机构采用的是伺服电机驱动齿轮齿条机构，能够实现高精度伺服定尺。

2钢筋数控加工的原理

数控加工技术主要是以计算机为依托来开展相关的操作的，在传统钢筋加工中需要增加相应的设备才可以实现数控操作。在实施钢筋加工前，需要调整压紧装置。针对钢筋加工形状，需要依据设计图纸完成加工编程，编程需要结合钢筋直径、弯曲位置与角度等信息。加工程序输入到数控系统后，数控系统就可以依据程序内容完成相应的加工。数控钢筋加工设备主要是通过PLC系统为主要的控制台，在数控钢筋加工机械方面需要有两个可移动的弯曲机和压紧装置。PLC操作系统可以根据相应的指令对弯曲机进行钢筋实施加工操作。弯曲机借助伺服电机来实施驱动，可以沿直线自由移动，可以同步或单独对各类形状钢筋实现正反弯曲加工。钢筋弯曲长度借助伺服电机驱动与齿条传动，PLC发出输送信号后可以将指令传达到弯曲机时，弯曲机会根据相应的指令和参数完成自动性的钢筋加工，并且在当前大多数弯曲机电机中也应用了变频技术来进行多根钢筋的加工操作。电控系统采用了PLC控制，面板有设触摸屏，发生故障后会自动识别报警。

3数控钢筋加工的过程

3.1施工前的准备工作。3.1.1加工材料的准备。在钢筋加工之前需要做良好的准备，工作需要对做加工的钢筋进行全面的验收，对于利用数控加工技术的钢筋，还要根据设计图纸的要求，用切断机进行下料操作，达到预期的尺寸之后，放在备料架上，进行接下来的钢筋数控加工。3.1.2操作人员准备。钢筋数控加工区别传统的设备操作，因此需要对操作人员进行必要的培训，操作人员需要掌握设备的原理，维护保养方法，特别是要熟悉数控系统，掌握数控程序的输入方法与程序调用方法，还要与施工方配合，明确需要加工的内容。在设备发生故障会及时处理简单问题。每台数控钢筋设备需要2名操作人员配合完成。3.1.3技术准备。在进行操作之前，相关技术人员要根据钢筋设计图纸来制作钢筋的加工放样图，在钢筋加工放样图中，应当准确而清晰地标注钢筋的相关数据，例如尺寸、角度、弯曲加工长度等。实施操作前。保证钢筋数控加工具有数据与技术支持。操作人员需要结合技术人员提供钢筋加工图纸对钢筋先进行下料，下料多使用切断机或调直机截取，下料要严格遵守设计规范要求，钢筋下料后需要经过技术人员验收合格后方可进行后续的加工。3.1.4设备准备。在钢筋数控批量加工前，先要试加工，试加工一方面要检测设备运行正常可靠，不存在故障，另一方面还可以检测出数控加工程序是否存在偏差。操作人员要定期检查钢筋数控加工设备，还要依据说明书定期维修和保养，防止发生故障影响正常加工。上述内容完成后，要数控加工设备的相关参数加以调控，要保证X轴、Y轴、Z轴平移稳数控加工技术在金属材料加工中的应用张碧清（福建南平科兴达机械制造有限公司，南平353000）摘要：钢筋是混凝土施工的主要材料。由于当前建筑市场规模的不断扩大，钢筋加工的数量也在同步增加。传统的钢筋加工多采定。恢复至参考点后才能进行钢筋加工，可采用自动模式。3.2加工参数的输入。钢筋在实施数控加工前，还要检查数控钢筋弯曲的参数输入设备。在对加工参数进行输入时，需要根据放样图纸中的数据来进行操作，将不同型号的钢筋编号输入到相应的数控加工设备中保证输入后的数据具有较高的准确性。在对钢筋加工参数进行数物之前，要开启气泵进行数据设备的预热工作，当设备的热度维持在一定范围之后，开启设备电源，操作界面显示出参数输入后，将待加工钢筋的角度、长度等参数输入到数控系统。在参数输入的过程中，要将左机设备所处的位置作为基准点，输入的钢筋数据一定要相互对应，输入完成之后，系统会自动的生成模拟加工图形，在检查无误之后方可进行操作。3.3齿轮安装。钢筋在输入参数后确认无误后，要结合钢筋直径确定齿轮模具，两个弯曲机全部要更换。在当前的钢筋加工设备中，齿轮包括快速、中速、慢速。钢筋直径如果小于18mm可以选择快速齿轮；钢筋直径如果位于18mm～24mm范围内可以采用中速齿轮；如果钢筋直径超过了25mm，要使用慢速齿轮。钢筋加工要结合钢筋直径选择相应的齿轮，防止加工偏差的产生。3.4参数调用。参数完成设置并安装齿轮模具后，还要进行设备参数调用。启动数控设备前，先要调试设备。钢筋加工后的成品是三维尺寸，所以钢筋数控设备借助X轴、Y轴、Z轴对应不同的方向。调试设备要检查X轴、Y轴、Z轴的运行情况。回复到参考点后结合实际需要，从参数数据库中调用钢筋加工参数，加工可以选择自动模式。3.5钢筋加工。待加工钢筋的直径要保证处于10mm～32mm之间，弯曲角度要处于+180°～-120°之间。在钢筋批量加工前要先完成试加工，试加工后要检测钢筋的加工尺寸，合格后才能实施批量加工。数控钢筋加工参数设备完成后，准备钢筋加工。加工前，为了保证加工效率，要结合钢筋直径保证上料根数的最大化。上料时，钢筋一端要对齐，要与预先放置的顶板保持对齐。上料后还要检测左机、右机是否可以依据给定的参数进行加工，保证左弯、右弯的角度正确。上料后数控加工设备依据输入的参数对钢筋自动加工。在钢筋加工时，如果有不正常情况发生，要及时发出报警信号，借助急停按钮马上停止加工。在钢筋一个品种完成后，取下加工成品，在成品区摆放整齐，进入下一品种的加工。3.6钢筋的存放钢筋加工后，要采用分批的方式对钢筋检验，检验合格后要依据标识分类保存。加工好的钢筋要注意保管，下方要垫方木等，钢筋成品还要防止生锈。钢筋验收后要挂牌标识。

4数控加工应用后效果对比

4.1数控钢筋加工与传统加工的分析实际证明，数控加工技术应用于钢筋加工施工体现出多方面的优势，加工可以保证精度，加工效率高，可以降低操作者的劳动强度。针对传统的钢筋加工与数控钢筋加工加以对比，内容如表1。4.2数控加工体现出的优势钢筋采用数控加工技术，主要是依托于电脑编程技术能够对数据加工工作进行准确的定位，是一种具有高度自动化的高薪加工技术，将人为的操作误差控制在合理的范围之内，从而有效地提高加工效率。在提升资源利用率与降低加工成本方面具有多方面的优势。数控钢筋弯曲中心还可以解决了大直径钢筋的弯曲成型的效率问题，是钢筋工厂化流水线加工的理想设备。

5结论

在钢筋加工的实践表明，数控钢筋技术的应用要将钢筋翻样借助数控与平台完成钢筋加工，实现了自动化加工，从而降低了人工重复操作存在的弊端，不但可以降低人的劳动强度，还可以保证加工的高质量与低成本，还有利于现场管理。数控钢筋加工技术的应用融入数控技术与高精度加工技术，提升建设施工技术水平，可以应用于规模化钢筋加工施工，保证标准化作业，具有推广应用价值。

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作者:张碧清 单位:福建南平科兴达机械制造有限公司