在過去,在零件上加工鋸齒形需要在銑床或拉床上進行一道額外的操作。
這樣就需要在額外的機(jī)床(chuáng)上進行單獨設置,產生額外的(de)勞動力成本(用於銑床或拉床操作(zuò)工),當(dāng)然還要進行額外的搬運(yùn)、移動以及工序之間可能的暫(zàn)時的零件存放。此外,在進行鋸齒形加工之前(qián),零件可能需要進(jìn)行中(zhōng)間清(qīng)理操作。
如果(guǒ)您將零件的鋸齒形加工作為二次操(cāo)作,那麽利用此鋸齒剃刀,您可以簡(jiǎn)單地將它作為CNC車床上的又一道工序即可。
在鋸齒形加工開始時,主(zhǔ)軸(zhóu)保持靜止,而轉塔則在Z軸走三道,以漸進級形式形成首先的五個齒以(yǐ)及完全成形的第六個齒。
該刀具安裝在車床的轉塔上,並沿零件通過連續的Z軸衝程形成鋸(jù)齒。在該過程開始時,主軸保持靜止,而刀具則運(yùn)行三道,以漸進級形成首先的5個(gè)齒以及全形狀的第(dì)六個齒。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(dì)形成首先的五個齒,並完成最後一個齒。每次當主軸分度到下一個(gè)齒位置且轉塔走完零件衝程時都完成一個齒的加工。該過程一直繼續,直到零件分度整個圓且鋸齒形徹底形成為止。
一旦第一(yī)個齒完(wán)全成形,主軸(zhóu)就將零件分度到下(xià)一個齒位置,轉塔走完又一道,以完成齒的加工。主軸每分度一次,就形成一個完整的齒.分度循環一直繼續,直至零件完全加工出所需要的鋸齒形(xíng)狀為止。
該過程既簡單又快速。例如,對1045號鋼零件(jiàn)的鋸(jù)齒加工可以在帶C軸功能的普通CNC車(chē)床上用不到(dào)7秒鍾的時間(jiān)加工好。將鋸齒加工操(cāo)作結合為一道車(chē)床工序可以簡化(huà)零件的處理:該操作不必在額外的機床上進行,避免了不同工序之間零件的清理、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完全加工好的狀態,並且為清理和發送給(gěi)客戶準備就緒。
根據數控機床的適用場合和機構特點,對數控機床結構因提出以(yǐ)下要求:
一、較高的機床靜、動剛度
數控機床是按照數控編程或手動輸入數據方式提供的指令自動進行加工的。由於機械結構(如機床床身、導軌、工作台(tái)、刀架和(hé)主軸(zhóu)箱等)的幾何精度與變形(xíng)產生的定位誤差在(zài)加工過程中不能為地調整與補償,因此,必須(xū)把各處機械結構部件產生(shēng)的彈性變(biàn)形控(kòng)製在最小限度內,以保證所要求(qiú)的加工精(jīng)度與表麵質量。
為了提高數控機床主軸的剛度,不但經常采用三支撐結(jié)構,而且選用鋼性很好的雙列短(duǎn)圓柱滾(gǔn)子軸(zhóu)承和(hé)角接觸向心(xīn)推力軸(zhóu)承鉸接出相信忒力軸承 ,以減小主軸的徑向和軸向變形。為了提高(gāo)機床大件的剛度,采用封閉界麵的(de)床身,並采(cǎi)用液力平(píng)衡減少移(yí)動部件因位置變動造成的機床變形(xíng)。為了提高機床各部件的接(jiē)觸剛度,增(zēng)加機床的承(chéng)載能(néng)力(lì),采(cǎi)用刮研的方法增(zēng)加單位麵積(jī)上的接觸點,並在結合麵之間(jiān)施加足夠(gòu)大的預加載荷,以增加接觸麵積。這些措施都能有效地提高接觸剛度。
為(wéi)了充分發揮數控機床的高效加工能力(lì),並能進(jìn)行穩定切削,在保證靜態剛度的前提下,還必須提高動態剛度。常用的措施主要有提高係統的剛度、增加阻尼以及調整構件的自振頻率等。試驗表明,提高阻(zǔ)尼係數是改善抗振性的(de)有效方法。鋼板的焊接結構既可以增加(jiā)靜剛度、減輕結構(gòu)重量,又可以(yǐ)增加構件本身的阻尼。因此,近(jìn)年來在數(shù)控機床(chuáng)上采用了鋼板焊接結構的床身、立柱、橫梁和工作台。封砂鑄件也有利於振動衰減,對提高抗振性也有較好(hǎo)的效果。
二、減少機床的熱變形
在內外熱源的影(yǐng)響下,機(jī)床各部(bù)件將(jiāng)發生不同程度(dù)的熱(rè)變形,使工(gōng)件與刀具之間的相對運動關係遭到(dào)破環,也是機床季度下降。對(duì)於數控機床來說,因為全部加工過程是計算(suàn)的指(zhǐ)令控製的,熱變形的影響就更為嚴重。為了減少熱變形,在(zài)數(shù)控機床結構中通常采用以下措施。
(1) 減少發熱
機床內(nèi)部發熱時產生熱變形的主要熱源,應當盡(jìn)可能地將熱源從主機中分離出去。
(2) 控製溫升
在采取了一係列減少熱源的措施(shī)後,熱變形的情況將有所改善。但(dàn)要完全消除機床(chuáng)的內外熱源通常是十分困難的,甚至是不可能(néng)的(de)。所以必須通過良(liáng)好的散熱和冷(lěng)卻來控製溫升,以(yǐ)減少熱源的影響。其(qí)中部較有效的方法是在機床的發熱部(bù)位強製冷卻,也可以在機床低溫部分通過加熱的方法,使機床各點的溫度趨於一致,這樣可以減少由於溫差造成的翹曲變形(xíng)。
(3) 改善機床機構
在同樣發熱條件下,機床機構對熱變形也(yě)有很(hěn)大(dà)影響。如數控機(jī)床過去采用的單立柱機構有可能被雙柱機構所代替。由於左右對稱,雙(shuāng)立柱機構受熱後的(de)主(zhǔ)軸線(xiàn)除產生垂直方向的平移外,其它方(fāng)向的(de)變形很小,而垂直方向的軸線移動可以方便地用一個坐標的修正量進行補償。
軸的熱變形發生在刀具切入的垂直(zhí)方向上(shàng)。這就可以使主軸熱變形對加工直徑的影響降低到最小限度。在結構上還應盡可能減小(xiǎo)主軸(zhóu)中心與主軸向地麵的距離,以減少熱變形的總量,同時(shí)應使主軸箱的前(qián)後溫升一致(zhì),避免主軸變形(xíng)後出現傾斜。
數控機床中的滾?絲杠(gàng)常在預計載荷大、轉速高以(yǐ)及散熱差的條件下工作,因此絲杠容易發熱。滾珠(zhū)絲杠熱生產造成的後果是嚴重的,尤其是(shì)在開環係統中,它會使(shǐ)進給係統喪(sàng)失定位精度。目前(qián)某些機床用預拉的方法減少絲杠的熱變形。對於采取了(le)上述(shù)措施(shī)仍不能消除的熱變形(xíng),可以根據測量結果由數控係統發出補償脈衝加以修正。
三、減少運動間的摩擦和消除傳動間隙
數控機床工作台(或拖板)的位移量十一脈中當量為最小單位的,通常又要(yào)求能以基(jī)地(dì)的速度運動。為了使工作台能對數控(kòng)裝置的指令作(zuò)出準確響應,就必須采取相應的措施。目(mù)前常(cháng)用的滑動導(dǎo)軌(guǐ)、滾動導軌和靜壓導軌在(zài)摩擦阻尼特(tè)性方麵存在著明顯的差別。在進給係統中用滾珠絲(sī)杠代替滑動絲杠也可以收到同樣的效果。目前,數控機床幾乎無一(yī)例外地采用滾珠絲杠傳動。
數控(kòng)機床(尤其是開(kāi)環(huán)係統(tǒng)的數控機床)的加工精度在很大程度上取決於進給傳動鏈的精度。除了減少(shǎo)傳動齒輪和滾珠絲(sī)杠的加工誤差之外(wài),另一個重要措施是采用無間隙傳動副(fù)。對(duì)於滾珠絲杠螺距的累積誤差,通常采用脈(mò)衝補償裝置進行螺(luó)距(jù)補償。
四、提高機床的壽命和精(jīng)度保持(chí)性
為了提(tí)高(gāo)機床的壽命和(hé)精度(dù)保持性,在設計時應充分考慮數(shù)控機場零部件的耐(nài)磨性,尤其是機床導軌、進給(gěi)伺港機主軸部件等影響(xiǎng)進度的主要零件的耐(nài)磨性。在(zài)使(shǐ)用過程中,應保(bǎo)證數控機床各(gè)部件潤滑良好。
五、減少輔助時間(jiān)和改善操(cāo)作性能
數控機床的單件加工中,輔助時間(非切屑時間)占(zhàn)有較大的比重。要進一步(bù)提高機床的生產率,就必須采取(qǔ)促使最大限度地壓縮輔助時間。目前已經有很多數控機床采用(yòng)了多主(zhǔ)軸、多刀架、以及帶刀庫的自動換刀裝置(zhì)等,以減(jiǎn)少換刀(dāo)時間。對於切屑用量(liàng)加大的數控機(jī)床,床身機構必須有利於(yú)排屑。