數(shù)控加工中心零件的裝夾及刀具的選擇
大連數(shù)控加工公司是一家專業(yè)從事設(shè)計、生產(chǎn)、銷售精密數(shù)控機床的高新技術(shù)企業(yè)。公司引進國外先進的產(chǎn)品設(shè)計理念和制造工藝,為國內(nèi)用戶提供技術(shù)領(lǐng)先、品質(zhì)可靠的高精度機床設(shè)備。立式加工中心主軸軸線(z軸)是垂直的,適合于加工蓋板類零件及各種模具;臥式加工中心主軸軸線(z軸)是水平的,一般配備容量較大的鏈?zhǔn)降稁?,機床帶有一個自動分度工作臺或配有雙工作臺以便于工件的裝卸,適合于工件在一次裝夾后,自動完成多面多工序的加工,主要用于箱體類零件的加工。 由于加工中心機床具有上述功能,故數(shù)控加工程序編制中,從加工工序的確定,刀具的選擇,加工路線的安排,到數(shù)控加工程序的編制,都比其他數(shù)控機床要復(fù)雜一些。該誤差是三維意義下較嚴(yán)格的刀具蝕絡(luò)成型誤差,綜合考慮了零件表面 的局部幾何形狀、刀具的形狀尺寸與刀軸控制參數(shù)、走刀進給方向、機床旋轉(zhuǎn)/擺動機構(gòu)參數(shù)以及走刀步長的影響。以此基礎(chǔ)上,分析了減小加工誤差的措施,給出 了能較嚴(yán)格滿足給定精度要求的方案
對五坐標(biāo)曲面加工中由離散線性運動逼近理想刀具軌跡所引起的理論加工誤差進行了較嚴(yán)格的分 析,基于五維線性包絡(luò)運動分析,得出了適用于多種類型刀具的加工誤差估計的通用表達式。加工中心是將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床的功能組合起來,并裝有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控鏜銑床。
小型加工中心編程具有以下特點:
1)首先應(yīng)進行合理的工藝分析。由于零件加工工序多,使用的刀具種類多,甚至在一次裝夾下,要完成粗加工、半精加工與精加工、周密合理地安排各工序加工的順序,有利于提高加工精度和提高生產(chǎn)效率;
2)根據(jù)加工批量等情況,決定采用自動換刀還是手動換刀。一般,對于加工批量在10件以上,而刀具更換又比較頻繁時,以采用自動換刀為宜。但當(dāng)加工批量很小而使用的刀具種類又不多時,把自動換刀安排到程序中,反而會增加機床調(diào)整時間。
3)自動換刀要留出足夠的換刀空間。有些刀具直徑較大或尺寸較長,自動換刀時要注意避免發(fā)生撞刀事故。
4)為提高機床利用率,盡量采用刀具機外預(yù)調(diào),并將測量尺寸填寫到刀具卡片中,以便于操作者在運行程序前,及時修改刀具補償參數(shù)。
5)對于編好的程序,必須進行認真檢查,并于加工前安排好試運行。從編程的出錯率來看,采用手工編程比自動編程出錯率要高,特別是在生產(chǎn)現(xiàn)場,為臨時加工而編程時,出錯率更高,認真檢查程序并安排好試運行就更為必要。
1.零件的裝夾
(1)定位基準(zhǔn)的選擇
在加工中心加工時,零件的定位仍應(yīng)遵循六點定位原則。同時,還應(yīng)特別注意以下幾點:
1)進行多工位加工時,定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)考慮能完成盡可能多的加工內(nèi)容,即便于各個表面都能被加工的定位方式。例如,對于箱體零件,盡可能采用一面兩銷的組合定位方式。
2)當(dāng)零件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)難以重合時,應(yīng)認真分析裝配圖樣,明確該零件設(shè)計基準(zhǔn)的設(shè)計功能,通過尺寸鏈的計算,嚴(yán)格規(guī)定定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)間的尺寸位置精度要求,確保加工精度。
3)編程原點與零件定位基準(zhǔn)可以不重合,但兩者之間必須要有確定的幾何關(guān)系。編程原點的選擇主要考慮便于編程和測量。例如,圖5.7中的零件在加工中心上加工Φ80H7孔和4-Φ25H7孔,其中4-ф25H7都以ф80H7孔為基準(zhǔn),編程原點應(yīng)選擇在ф80H7孔的中心線上。當(dāng)零件定位基準(zhǔn)為A、B兩面時,定位基準(zhǔn)與編程原點不重合,但同樣能保證加工精度。
(2)夾具的選用
在加工中心上,夾具的任務(wù)不僅是裝夾零件,而且要以定位基準(zhǔn)為參考基準(zhǔn),確定零件的加工原點。因此,定位基準(zhǔn)要準(zhǔn)確可靠。
(3)零件的夾緊
在考慮夾緊方案時,應(yīng)保證夾緊可靠,并盡量減少夾緊變形。
2、刀具的選擇
加工中心對刀具的基本要求是:
1)良好的切削性能:能承受高速切削和強力切削并且性能穩(wěn)定;
2)較高的精度:刀具的精度指刀具的形狀精度和刀具與裝卡裝置的位置精度;
3)配備完善的工具系統(tǒng):滿足多刀連續(xù)加工的要求。
加工中心所使用刀具的刀頭部分與數(shù)控銑床所使用的刀具基本相同,請參見本教程中關(guān)于數(shù)控銑削刀具的選用。加工中心所使用刀具的刀柄部分與一般數(shù)控銑床用刀柄部分不同,加工中心用刀柄帶有夾持槽供機械手夾持。