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这种奇特的产品设计
 

   复合加工作为机械加工的翻开方向之一,也是数控设备翻开的一个首要方向。在多种复合加工的领域上,车铣复合加工是如今翻开最完善的一个领域。在国内外的各种展会上,我们可以看到很多机床厂家艳丽推出此类设备,作为高端设备的展示内容。我们一起来看一看下面的产品设计

  车铣复合加工设备的报价一般比照贵重,很多公司在做设备选型时,常常将此类设备当成专用机床来看待,但是并没有赋予设备更多的运用领域,一般是依照某个零件的技术需要来拟定设备收购方案,在选择设备类型前,首要思考因设备折旧而构成的单件本钱增加是不是在容许的方案以内,然后选择是不是收购此类设备,很多的 车铣复合加工设备都是在这种局势下被引入。之所以有此景象,原因是在于我们对于此类设备的运用不可了解,除了忧虑平常维护的本钱以外,对加工程序的编制也摸不着条理,所以我们更甘愿选择收购一台五轴联动加工基地和一台数控车。此外,从理论上讲车铣复合加工可以有用地跋涉产品质量和出产功率,但是在实习运用 中,却并不能一无可取,其间的首要要素在于加工程序的编制。


  这儿我们从如何跋涉设备的运用功率和拓展运用领域这两个角度来根究一下如何编制车铣复合加工基地的加工程序。


  首要我们来看一下如何跋涉双刀架车铣基地的运用功率。在加工过程中,可以通过双刀架的同步操作来结束零件的多个工序加工。同一个工件由于有多种加工工序,运用计算机辅佐加工软件结束零件编程的一同,可以通过工序的优化,在加工条件容许的前提下,尽量使两个刀架一同处于工作情况,无疑可以有用的缩短加工 时间。下面是三个比方,通过这三个比方我们可以看到加工的作用。


  可以通过上下刀架的同步设置,来更快地去掉余量,粗车外形的一同,也结束了内孔的粗镗加工。

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通过上下刀架的同步设置,结束一系列孔的加工,不只跋涉了加工的功率,一同还可以通过钻孔轴向力的互相抵消来削减工件变形的影响。


  可以通过上下刀架的同步设置,一次结束两段外形的加工。


  双刀塔的设备都具有双通道的控制体系,上下刀架可独自控制,同步加工可以通过代码中的同步语句来结束。例如,不才面的代码中,M10和 M15就是同步语句,同步语句的语法恳求依据控制机的恳求拟定,同步语句的数量依据同步加工内容选择。同步语句之间的内容即为同步加工的内容。


  加工程序的优化无疑可以跋涉出产功率,分外对大批量的零件加工有着更加首要的意义,试想一下,每个零件的加工时间假定可以节省1秒钟,那么从不可胜数个零件上节省下来的时间和本钱将是无法期望的。


  我们再来看一下车铣复合加工设备运用的领域。他们除了可以运用于某些产品的大批量加工,对于一些小批量或单件的出产中,车铣加工设备也大有用武之地。因其具有起码一个旋转轴的控制才干,至使它的运用方案得以拓展,乃至可以替代多坐标联动加工基地的工作。


  下面是车铣加工设备在叶轮叶片加工中的运用。叶片加工作为五坐标加工的典型零件类型,有着无量的市场需要。正本这类零件大大都都可以在车铣加工基地上来结束,对于一些带有B轴联动的车铣设备来说,可以加工的零件类型将更加广泛。这类设备不只具有车削功用,一同也可以结束三到五坐标联动的铣切工作,跟着机床硬件的翻开,机床的刚性得以显着改进,粗精加工可以一次结束,而且从技术角度来看,车铣复合设备具有零件的装夹定位简略、粗加工办法多样、排屑便当等优 点。一同车铣设备在报价方面与同层次的多轴铣切加工基地比照也越来越靠近。因此在车铣复合设备上来结束叶轮叶片的加工正逐渐变成实习。


  对于一般的C&Y车铣设备,可以通过C轴联动的办法结束叶片的加工,此类控制体系实习上是三轴控制体系。通过XZC三轴联动来结束型面的加工,无须在机床上作更多的投入,只需要选择一个可提供此功用的CAM软件即可。



  对于具有B轴功用的高端车铣设备来说,通过B轴摆角定位加工或是XYZBC五联动加工,还可以取得非常好的加工表面质量(图2)。一同这类设备还可以结束更凌乱的叶轮叶片的加工。


   车铣加工设备大都都自带一些编程功用,例如Mazak matrix系列、HEIDENHAIN CNC PILOT 3190 系列的控制体系都具有人机对话的交互式编程功用,不只可以结束两轴车削,而且还可以结束C&Y辅佐动力头的常规铣切加工编程工作,但是,对于一些 具有凌乱型面的零件加工就无能为力了。这时只能仰仗CAM软件来结束,因此对于车铣复合分外是具有双刀塔的高端车铣加工设备来说,要发挥出它应有的功用, 更离不开CAM软件的支持。但是,在CAM软件的运用过程中,后处理的拟定显得尤为首要。


  由于旋转角度坐标的存在,在CAM软件中进行编 程操作时,我们习惯上运用刀尖点的必定坐标编程办法,生成的NC代码在机床上运行时,需要控制体系具有三维刀具长度补偿的功用(如图4所示),依据实习运用的刀具长度L2,控制体系在三维空间上自动结束刀具长度补偿。(注:实习上控制体系在补偿计算时,计算的依据是L1+L2的值,而L1的值可以在机床调 试结束后直接在机床体系参数中设定)。假定控制体系没有三维刀具长度补偿功用,则需要事前在对刀仪上测量出刀具的长度,然后在CAM软件环境下指定刀具长 度参数后再生成加工程序,实习上生成的NC代码中的坐标点是回转基地的坐标,此类程序在运用过程中,有必要运用指定长度的刀具。(在上世纪晚期,控制体系还不具有三维刀具长度补偿功用时,都是运用此种办法来结束五轴坐标程序的编制,为便当刀具的运用,机床主轴上一般增加一个可弹性的套筒部件,来调整刀具长度 为编程时设定的刀具长度)。



  无论是必定坐标编程仍是回转基地坐标编程,对于车铣基地来说,B轴作为一个联动轴还有一个分外的处理办法,即B轴坐标随从功用。我们以刀尖点必定坐标 编程为例,看一下B轴坐标随从功用的程序有哪些不相同(B轴坐标随从功用也可以运用回转基地坐标程序,这儿暂时不做谈论)。B轴坐标随从功用与刀尖点必定坐标编程不相同的是坐标系的旋转,假定运用B轴坐标随从功用,Z轴一向随从刀具当时的方位发生变化,但一向指向主轴的轴线方向,这么在解算三维 刀具补偿的时分,控制体系硬件的计算量就相应地削减了很多,更多的计算量在CAM软件下结束。因此这种办法有利于节省控制体系本钱,以满足凌乱零件加工和 高速加工时对控制体系的高恳求。下面是运用B轴坐标随从功用的程序与不运用该功用的程序比照:


  这儿可以看到,两种办法下,程序中的旋转坐标相同,但是直线坐标有所不相同,也就是刀尖点的方位相对于当时坐标系的值发生变化。B轴坐标随从功用一般情况下通过一对G 代码指令结束开关。


  对于跋涉车铣复合加工功率和车铣多轴联动运用方面的观念由于篇幅绑缚未能更具体地翻开论说,我们在车铣复合加工领域中不断增加的实习将会带给我们更多可供思考的课题,但是我们发现,在车铣复合加工中,很多车铣功用都需要CAM软件环境作支持,因此对于一个高端的车铣设备来说,CAM软件是必不可少的东西 之一。