在過去,在零件上加工鋸齒形需要在銑床或拉床上(shàng)進(jìn)行一道額外的操作(zuò)。
這樣就(jiù)需(xū)要在額外的機床上進行單獨設置,產生(shēng)額外(wài)的勞動力成(chéng)本(běn)(用於銑床或(huò)拉床操作工),當然還要進行(háng)額外的搬運、移動以及工序之間可能的暫(zàn)時的零件存放。此外,在進行(háng)鋸齒形加工之前,零件可能需要進行中間清理操作。
如果(guǒ)您將零件的鋸齒形加工作為二次操作,那麽利用此(cǐ)鋸齒剃(tì)刀,您可以簡單地將它作為CNC車床上的又一道工序即可。
在鋸齒形加工開始時,主軸保持靜止,而轉(zhuǎn)塔則在Z軸走三道,以漸進級形式形成首先的五個齒以及完全成形的第六個齒。
該刀具安裝在車床(chuáng)的轉塔上,並沿(yán)零件通過連續的Z軸衝程形成(chéng)鋸齒。在該過(guò)程開始時,主軸保持靜止,而刀具則運行三道,以漸進級形成首先的5個齒以及全形狀的第六個齒。然後主(zhǔ)軸分度到下一個齒位置(需(xū)要(yào)有一個C軸),其中遞(dì)增地形成首先的五個齒,並完成(chéng)最後一個(gè)齒。每(měi)次(cì)當主(zhǔ)軸分度(dù)到下(xià)一個齒位(wèi)置且轉塔走完(wán)零件衝程時都完成一個齒的加工(gōng)。該過程一直繼續,直到零件分度整個圓且(qiě)鋸齒形徹底形成為止。
一旦第一個齒完全成形,主軸就將零件分度到下一個齒位置,轉塔走完又一道(dào),以完成齒的加工。主軸每分度一次,就形(xíng)成一(yī)個完整的齒.分度循環一直繼(jì)續,直至零件(jiàn)完全加工(gōng)出所需要(yào)的(de)鋸齒形狀為止。
該過程既簡單又快速。例如,對1045號鋼零件的鋸齒加工可以在帶C軸功能的普通CNC車床上用不到7秒鍾(zhōng)的時(shí)間加工好(hǎo)。將鋸齒加工操作結合為一道車床工序可(kě)以簡化零件的處理:該操作不必在額外的機床上進行,避免了不同工序之間(jiān)零件的(de)清理、額外機床的(de)設置和操作成本以及額外的零(líng)件搬運過程。最重要(yào)的一點是,零件在離開車床時是完全加(jiā)工好的狀態,並且為(wéi)清理(lǐ)和發送給客(kè)戶準備就緒。
根據數(shù)控機床的適用場合和機構特點(diǎn),對數控機床結構(gòu)因提出以下要求:
一、較高的機床靜、動剛度
數控機(jī)床是按照數控編程或手動輸入數據(jù)方式(shì)提供(gòng)的指(zhǐ)令(lìng)自(zì)動(dòng)進行(háng)加工(gōng)的。由於機械結構(如機(jī)床床(chuáng)身(shēn)、導軌、工作台、刀(dāo)架和主(zhǔ)軸箱等)的幾(jǐ)何精度與變形產生的定(dìng)位誤差(chà)在加工過程中不能為地調整與補償,因此,必須把各處機械結(jié)構部件產生的(de)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量。
為了提高數(shù)控機床主軸的剛(gāng)度,不但經常采(cǎi)用三支撐結構,而且選用(yòng)鋼性很(hěn)好(hǎo)的(de)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(lì)軸承 ,以減小主軸的徑向和軸(zhóu)向變形。為了提高機(jī)床大件的剛度,采用封閉界麵的床身,並采用液力平衡減少(shǎo)移動部(bù)件因(yīn)位(wèi)置變動造成的機床變(biàn)形。為了提高機(jī)床各部件的接觸剛度,增加(jiā)機(jī)床的(de)承載能力,采用刮研的(de)方法增加單位麵積上的接觸點,並在結合麵之間施加足夠大的預加(jiā)載荷,以增加接觸麵積。這些措(cuò)施都(dōu)能有效地提高接觸剛度。
為(wéi)了(le)充分發揮(huī)數控機(jī)床的高效加工能力,並(bìng)能進行穩定切削,在保(bǎo)證靜態剛度的前提下,還必須提高動態剛度。常用的措(cuò)施主要有提(tí)高係統的(de)剛度、增加(jiā)阻尼以及調整構件的(de)自振頻率(lǜ)等。試驗(yàn)表明,提高阻尼(ní)係(xì)數是改善抗振性的有效方法。鋼板的焊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(ní)。因此,近(jìn)年來在(zài)數控機床上采用了鋼板焊(hàn)接結構的床身、立柱、橫梁和工作台(tái)。封(fēng)砂鑄件也有利於振動衰減,對提高(gāo)抗振性也有較好的效果。
二、減(jiǎn)少(shǎo)機床的熱變形
在內外熱源的影響下,機床各部件將(jiāng)發生不(bú)同程(chéng)度的熱變形,使工件與刀具之間的相對運動關係遭到破環,也是機床季度下降。對於(yú)數控機床來說,因(yīn)為全部加工過程是計算的指令控製的,熱變形的影響就更為嚴重。為了減少熱變(biàn)形,在數控機床結構中通(tōng)常采用以下措(cuò)施。
(1) 減少發熱
機床內部(bù)發熱時產生熱變形的主(zhǔ)要熱源,應當盡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(liè)減少熱源的措施後,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(tōng)常是十分困難的,甚至是不(bú)可能的。所以必須通過(guò)良好(hǎo)的散熱和(hé)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的發熱(rè)部位強(qiáng)製冷卻,也(yě)可以在機床低溫部分通過(guò)加熱(rè)的方法,使機床各點的溫度趨於一致,這(zhè)樣可以減少由於溫差造成的翹曲變形。
(3) 改(gǎi)善機(jī)床機構
在同樣發熱條件(jiàn)下,機床機構對熱變形也有很大影響。如數控機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(zhù)機構受熱後的(de)主軸線除產生垂直方向的平移外,其它方向的變(biàn)形很小,而垂直方向的軸線移動(dòng)可(kě)以方便地用一個坐(zuò)標的修正量進行補償。
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(zhóu)熱變形(xíng)對加工直徑的影響(xiǎng)降低到最小限度。在結構(gòu)上還(hái)應盡可能減小主軸中(zhōng)心與主軸向(xiàng)地麵的(de)距離(lí),以減少熱變形的總量,同時應使主軸箱的前後溫升一致,避(bì)免(miǎn)主(zhǔ)軸變形後出現傾斜。
數控機床(chuáng)中的滾?絲(sī)杠常在預計載荷大、轉速高(gāo)以及(jí)散熱差的條件下工作,因此絲杠容(róng)易發熱。滾珠絲杠熱(rè)生產造成的(de)後果是嚴重的,尤(yóu)其是在開環(huán)係統中,它會使進給係統喪失定位精度。目前某些機(jī)床用預拉的方法減少(shǎo)絲杠(gàng)的熱變形(xíng)。對於采取了(le)上述措施仍不能消除(chú)的熱變形,可(kě)以(yǐ)根據(jù)測(cè)量(liàng)結果由數控係統發出補償脈(mò)衝加以修正。
三、減少(shǎo)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(xiǎo)單(dān)位的,通常又要求能以(yǐ)基地的速度運動(dòng)。為了使工(gōng)作台能對數控(kòng)裝置的指令作出準確響應,就必須采取相應(yīng)的措施。目前常用的滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌在摩擦阻尼特性方麵存在著明顯的差別。在進給(gěi)係統中用滾珠絲杠代替滑動絲杠也可以收到同樣的效果。目前,數控機床幾(jǐ)乎(hū)無一(yī)例外地采用滾珠絲杠傳動。
數控機床(尤(yóu)其是開(kāi)環係統的數控機床)的加工精度(dù)在很大程度上取決於進給傳動鏈的精度。除了減少傳動齒輪和滾珠絲杠的加工誤(wù)差之外,另一個重要(yào)措施是采用無間隙傳動副。對(duì)於滾珠絲杠螺距的累積誤差,通常采用脈(mò)衝補(bǔ)償裝(zhuāng)置進行螺距補償。
四、提高機床的壽命(mìng)和(hé)精(jīng)度保(bǎo)持性
為了提高機(jī)床的壽命和精度保持(chí)性,在設計時應充分考慮數控機場(chǎng)零(líng)部(bù)件的耐磨性,尤其是機床導軌、進(jìn)給伺港機主軸部件等影響進度的(de)主要零件的耐(nài)磨性。在使(shǐ)用過(guò)程中,應保證(zhèng)數控機床各部件潤滑良好。
五、減少輔(fǔ)助時間和改善操作性能
數控機床的單件加工中,輔助時間(非切屑時間)占有(yǒu)較大的比重。要進一步提高機(jī)床的生產(chǎn)率,就必須采(cǎi)取促(cù)使最大限度地壓縮輔助時間。目前已經有(yǒu)很多數控機床采用了多主軸、多刀架(jià)、以(yǐ)及帶刀庫的(de)自動換刀(dāo)裝置等(děng),以減少(shǎo)換刀時間。對於切屑用量加大的數控機床,床身機構必須有利(lì)於排屑。