一站(zhàn)式精密五金(jīn)件(jiàn)加工製造
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在過去,在零件上加工(gōng)鋸齒形需要在銑床或拉床(chuáng)上進行一道額(é)外的操作。
這樣就需要在額外的機床上進行單獨設置,產生額外的勞動力成本(用於銑床或(huò)拉(lā)床操作工),當然還要進行額外的搬運、移動以及工序之間可能的暫時的零件存放。此外,在(zài)進行鋸齒形加工之前,零件可能(néng)需要進行中間清理操作(zuò)。
如果您將零件的鋸齒形加工(gōng)作為二次操作,那麽利用此鋸齒剃(tì)刀,您可以簡單地將它作(zuò)為CNC車床上的又一道工序即可。
在鋸齒形加工(gōng)開始時(shí),主(zhǔ)軸保持靜止,而轉(zhuǎn)塔則在Z軸走(zǒu)三道,以漸進(jìn)級形式(shì)形成首先的五個齒以及完全成形的第六個齒。
該刀具安(ān)裝在車床的轉塔上,並沿零件通過連續的Z軸衝程形成鋸齒。在該過程開始時,主軸保持靜止,而刀具則運行三道(dào),以漸進級形成首先的5個齒以及全形(xíng)狀的第六(liù)個齒。然後主軸分度到下一個齒位置(需要有一個C軸),其中遞增地形成首先的五個(gè)齒,並完成最後一個齒。每(měi)次當主軸分度到下一個齒位置且轉塔走完零件衝程(chéng)時都完成一個齒的加工。該過程(chéng)一(yī)直繼(jì)續,直到零件分度整個圓且鋸齒形徹底形成為(wéi)止。
一旦第(dì)一個(gè)齒完全成形,主軸就將零件分度到下一個齒位置,轉塔走完又一道,以完成齒的加工。主軸每(měi)分度一次,就形成一個完整的齒.分度循(xún)環一直繼續,直至零件完(wán)全加工出所需要的鋸齒形狀為止。
該過程既簡(jiǎn)單又快(kuài)速。例(lì)如,對1045號鋼零件的鋸齒加工可以在帶(dài)C軸功能的普通CNC車床上(shàng)用不到7秒鍾的時間加工好(hǎo)。將鋸齒加工操作結合為一道車床(chuáng)工序可以簡化零件的處理:該操作不必在額外的機(jī)床上進行(háng),避(bì)免了不同工序(xù)之間零件的清理、額外機床的設置和操作成本以及額外的零件搬運過程。最重要的一點是,零件在離開車床時是(shì)完全加工(gōng)好的狀態,並且為清理和發送給客戶準備就緒。
根據數控機床的適用場合和機構特點,對數控機床結構因(yīn)提出以下(xià)要(yào)求:
一、較高的機床靜、動剛(gāng)度
數控機床(chuáng)是(shì)按照數控編程或手動輸入數據方式提供(gòng)的指令自動進行加工的。由於機械結構(如機床床身、導軌、工(gōng)作台、刀架和主軸箱等)的幾何(hé)精度與變形產生的定位誤差在加工過程(chéng)中不能為地調整與補償(cháng),因此,必須把各(gè)處機械結構部件產(chǎn)生(shēng)的彈性變形控製在最小(xiǎo)限度內,以保證所要求的加工精度與表麵質(zhì)量。
為了提高數控機床主軸的剛(gāng)度,不但(dàn)經常采用三支撐結構,而且選用鋼性很好的雙列短圓柱滾(gǔn)子軸承和角接觸(chù)向心推力軸承鉸接出相信忒力軸承(chéng) ,以(yǐ)減小主軸的徑向和軸向變形。為了提高機床大件的剛(gāng)度(dù),采(cǎi)用(yòng)封閉界麵的床身,並采用液力平衡(héng)減少移動部件因位置變動造成的機床變形。為了提高機床各部件的接觸剛度,增加機床的承載能力,采用刮研(yán)的(de)方法增加單位麵積上的(de)接觸點,並在結合麵之間施加足夠大的預加載(zǎi)荷,以增加接觸麵積。這些措施都能有效(xiào)地提高接觸剛度。
為了充分(fèn)發揮數控機床的高效加工能力,並能進行穩定切削,在保證靜態(tài)剛度的前提下,還必須提高動態剛度。常用(yòng)的措施主要有提高係統的剛度、增(zēng)加阻尼以及調整構件的自(zì)振頻率(lǜ)等(děng)。試驗表明,提高阻尼係(xì)數是改善抗振性的有效方法。鋼板的焊(hàn)接結構既可以增加靜剛度、減輕結構重量,又可以增加構件本身的阻尼。因此,近年來在數控機床上采用了鋼板焊(hàn)接結構的床身、立(lì)柱、橫梁和工作(zuò)台。封砂鑄件也有利於振動衰減,對提高抗振性也有(yǒu)較好的效果。
二、減少機(jī)床的熱變形
在內外熱源的影響下(xià),機床各部件將發生(shēng)不同(tóng)程度的熱變形,使工件與刀具之間的相對運動關係遭到破(pò)環,也是機床季度下降。對於數控機床來說,因為全部加工過程是計算的(de)指令控製的,熱變形的影(yǐng)響就更(gèng)為嚴重。為了減少熱變形,在數控機床結構中通常采用以下措施。
(1) 減(jiǎn)少發熱
機床內部發熱時產生熱變形的主要熱源(yuán),應當盡可能地將熱源從主機中分離出去。
(2) 控(kòng)製溫升
在采取了一係列減少熱源的措施後(hòu),熱變形的情況將有所改善。但要完全消除機床的內外熱源通常是十分困難的,甚至是不可能的。所(suǒ)以必須通過良好的散熱和冷卻來控製溫升,以減少熱源的影響。其中部較有效的方法是在機床(chuáng)的發熱(rè)部位強製冷卻,也可以(yǐ)在機床低溫部分通過加熱(rè)的方法,使機床(chuáng)各點的溫度趨於一致,這樣可(kě)以減少由於(yú)溫差造成的翹曲變形。
(3) 改善機床(chuáng)機構
在(zài)同樣發熱條件下,機床機(jī)構對熱變形(xíng)也有很大影響。如數控機床(chuáng)過去采用的單立柱機構有可能被雙(shuāng)柱機構所代替。由於左右對稱,雙(shuāng)立柱機構(gòu)受熱後的主軸線除產生垂(chuí)直方向的(de)平移外,其它方向的變形很小(xiǎo),而垂直方向的軸線移動可以方便地用一(yī)個坐(zuò)標的修正量進行補(bǔ)償。
軸的熱變形發生在刀具切入的垂直方向上。這就可以使主軸熱變形對加工直徑的影響降低(dī)到最小限度。在結構(gòu)上還應盡可能減小主軸中心與主軸向地(dì)麵的距離,以減少熱變(biàn)形的總量,同時應使主軸箱的前後溫升(shēng)一(yī)致,避免主軸(zhóu)變形後出現傾斜。
數控機(jī)床中的(de)滾?絲杠(gàng)常在預計(jì)載(zǎi)荷(hé)大、轉速高以(yǐ)及散熱差的條件下工作(zuò),因此(cǐ)絲杠容易發熱。滾珠絲杠熱生產造成的後果是(shì)嚴重的,尤其是在開環係統中,它會使進給係統喪失定位精度。目前某些(xiē)機床用預拉的方法減少(shǎo)絲杠(gàng)的熱變形。對於(yú)采取了上述措施仍不能消除的熱變形,可以根據測量結果(guǒ)由數控(kòng)係統發出補償脈衝加以修正(zhèng)。
三、減少運動間的摩擦和消除傳動間隙
數控機床(chuáng)工作台(或拖板)的(de)位移量十一脈中當量為最小單位的,通(tōng)常又要(yào)求能以基地的速度運(yùn)動。為了使工作台能對數(shù)控裝置的(de)指令作出準確響應,就(jiù)必須采取相應的措施。目前常用的滑動導軌、滾(gǔn)動導軌和靜壓導(dǎo)軌在摩擦阻(zǔ)尼特性方麵(miàn)存在著明顯的差別。在進給(gěi)係統中用滾珠絲杠代替滑(huá)動絲杠也可以收到同樣的(de)效果。目前,數控機床幾乎無一例外地采用滾珠絲杠傳動。
數控機(jī)床(尤其是開(kāi)環係統的數控機床)的加工精度在很大程度上(shàng)取決於進給傳動鏈的精(jīng)度。除了減(jiǎn)少傳動齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之(zhī)外,另一個(gè)重要措施是采用無(wú)間(jiān)隙傳動(dòng)副(fù)。對於滾珠絲杠螺距的累(lèi)積誤差,通常采用(yòng)脈衝補償裝置進行螺距(jù)補償。
四、提高機床的壽命和精度保持性
為了提高機床的壽命和精度保持性,在設計時應充分考慮數(shù)控機場零部件(jiàn)的耐磨性,尤其是機床(chuáng)導軌、進給伺港機(jī)主軸部件等影響進度的主要零件的耐磨性。在使用過(guò)程中,應保證數控機床各部件潤滑良好。
五、減少(shǎo)輔助時間和改善(shàn)操作性能
數(shù)控機(jī)床的單件加工中,輔助(zhù)時(shí)間(非切屑時(shí)間)占(zhàn)有較大的比重。要進一步提高機(jī)床的生產率,就必須采取促使最大(dà)限度地壓縮(suō)輔助時(shí)間。目前已經有很多數控(kòng)機床采(cǎi)用了多主軸、多刀架、以及帶刀庫的自動換刀裝置等,以減少(shǎo)換刀時間。對(duì)於切屑用量加大的數(shù)控機床,床身(shēn)機構必(bì)須有利於排(pái)屑。