導軌在普通銑床上(shàng)用手工加工無法達到弧度連接(jiē)這一加工要求,而CAM技術與數控銑床的有效結合恰恰解決了尺寸連接這一難題,不但減小了尺寸連(lián)接的誤差,還提高了產品的質量和(hé)生產效率,而且減輕了勞動強度(dù)。下麵筆者以導軌的實際(jì)加工為例(lì),探討CAM技術與數(shù)控銑床加工導軌的數控編程及加工過程,如圖1、圖2。
一、分析(xī)零(líng)件
在(zài)正式加工時,首先應當對零件圖(tú)樣(圖1、圖2)進行仔細(xì)分析,內(nèi)容包括:
1.分析待加工麵(miàn)
一般來說,在一次加(jiā)工中,隻需對加工零件(jiàn)的部分表麵進行加工。這(zhè)一(yī)步驟的內容是:確定待加工(gōng)麵及其約(yuē)束麵,並對其幾何定義進行分(fèn)析(xī),必要的時候對原始數據進行一定的預處理(lǐ),要求所(suǒ)有幾何元素的定義具有唯一性。
2.確(què)定加工方法
根據零件毛坯形狀以及待加工表麵及其約束麵的幾何形態,並根據現有機(jī)床設備條件,確定零件的加工方法及所需機床設備和工(gōng)夾(jiá)量具。
3.確定編程原(yuán)點及編程坐標係
一般根據零件的基準麵(或孔)的位置以及待加工表麵及毛坯上選擇一個合適的編程原點(diǎn)及編程坐標係(也稱為工件坐標係(xì))。
4.對待加工表麵及其約(yuē)束麵進行幾何造型(xíng)
這是上機編(biān)程的第一步。對於CAD/CAM數控編程係統來說,一般可根據幾何元素的定義方式,在(zài)前麵零件分析的基礎上對加工表麵及其約束麵進行幾(jǐ)何造型。
5.合理的刀具選擇
對於有複雜曲麵的零件,則需要對加工表麵及其約束(shù)麵的(de)幾何形(xíng)態進(jìn)行數值計算,根據計算結果才能確定刀具類型和刀具尺寸。這(zhè)是因為,對於一些複雜曲麵零件的加工(gōng),希望(wàng)所選擇的刀具加工(gōng)效率高,同時又希望所選擇的刀具符合加工表麵的要求,且不與非加工表麵發生幹涉或碰撞(zhuàng)。由於在某些情況下,加工表麵及其約束麵的幾何形(xíng)態數(shù)值計算很困難,隻(zhī)能根據經驗和直覺選擇刀具,這時,便(biàn)不能保證所(suǒ)選擇的刀具一定是合理的(de)。在刀具軌跡生成之後,還需要進行一定的刀位驗證。
6.刀具軌跡生成(chéng)及刀具軌跡編輯
對於CAD/CAM數控編程(chéng)係統來說,一般可在所定(dìng)義加工表麵及其約束麵(或加工單元)上確定(dìng)其外法向矢量方向,並選擇一種走刀方式,根據所選擇的刀具(或定義的刀具)和加工參數,係統(tǒng)將自動生(shēng)成所需的刀具軌跡。所要求的加工參數包括:安(ān)全(quán)平麵、主軸(zhóu)轉速、進給速度、線性逼近誤差、刀具軌跡間的殘留高度、切削深度、加(jiā)工餘量、進(jìn)刀段長度及退刀段長度等。當然,對於某一加工方式來說,隻要求其(qí)個別部分加工。
二、數控(kòng)編程與模擬加工
在數控銑實際加工(gōng)之前,要(yào)先進行刀路模擬,這樣可以找出在程序編寫過程中失誤的地方,大大避免了模(mó)具實際加工時的錯誤,強化了刀路的效率和安全性,有(yǒu)效地保證了加工工件(jiàn)的質量,提高了生產效率。
三、工件(jiàn)的裝夾、找正
1.裝夾
首先在導軌四角和中間部位墊(diàn)上厚1mm的銅墊,然後用定位壓(yā)板壓在銅墊處夾緊。銅墊主要作用是(shì)防止在加(jiā)工時產生的應力變形。
2.找(zhǎo)正
在刀具上粘上劃針,然後(hòu)使用模擬刀具加工,沿工件大致外形輪廓(kuò)找正(加工銅(tóng)層時同理沿外形劃線找正)。
四、工件的加工
首先對鐵層進行外形加工,主軸轉數為200r/min、進給量為40mm/min,要根據工藝要(yào)求留出(chū)下道工序的加工餘量。鐵層經過外形粗加工後焊接凹槽內銅層(防止熱變形(xíng)的發生)。銅(tóng)層(céng)焊接完畢後,首先對銅層(céng)進(jìn)行半精加工,然後對工件進行測量,根據測量結果修改刀具補償進行(háng)精加工,精加工時(shí)主軸轉數(shù)為300r/min、進(jìn)給量為60mm/min,加工完畢後對加(jiā)工工件進行測量、核對,要根據加工要(yào)求留出鉗工研磨餘量。
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