一站式精(jīng)密五金件加工製(zhì)造(zào)
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在過去,在零件上加(jiā)工(gōng)鋸齒形需要在銑床(chuáng)或拉床上進行一道額外的操作。
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(用於銑床或拉床操作工),當然還要進行額外的搬運(yùn)、移動以及工序之間可能(néng)的暫時的零(líng)件存放。此(cǐ)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。
如果您將零件的鋸齒形加工作(zuò)為二次操作,那麽利用此鋸齒剃刀,您可以簡單地將它作為(wéi)CNC車床上的又一道工序即可(kě)。
在鋸齒形加工開始時,主(zhǔ)軸保持靜止,而轉塔(tǎ)則在Z軸走三(sān)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。
該刀具安裝在車床的(de)轉塔(tǎ)上(shàng),並沿零件通過連續的Z軸衝程形成鋸齒。在該過程(chéng)開始時,主軸保持靜止,而刀(dāo)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(liù)個齒。然後主軸分度到下一個(gè)齒位置(需要有一個C軸),其中遞增地形成首先的五個齒,並完成最後一個齒。每(měi)次當主軸分度到下一個(gè)齒位置且轉塔走完零件衝程時(shí)都完成(chéng)一個齒的加工。該過程(chéng)一直繼續,直到零件分度整個圓且鋸齒(chǐ)形徹底形(xíng)成為止。
一(yī)旦第一個齒完全成形,主軸就將零件分度(dù)到下一個齒位置,轉塔走完(wán)又一道,以完成齒的加工。主軸每分度一次,就形成(chéng)一個完(wán)整的齒(chǐ).分度循環一(yī)直繼續(xù),直至(zhì)零件完全加工出所需要的鋸(jù)齒形狀(zhuàng)為止。
該過程既簡單又快速。例如,對1045號鋼零件的鋸(jù)齒加(jiā)工可以在帶C軸功能的普(pǔ)通CNC車床上用不到7秒鍾的時間加工好。將鋸齒加(jiā)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床(chuáng)上進行,避免了不(bú)同工序(xù)之間(jiān)零件的清理、額外(wài)機床的設置和操作(zuò)成本(běn)以及額外的零件搬運過程。最重要的一點是,零(líng)件在離開(kāi)車床時是完全加工好的狀態,並且為清理和發送給客戶準備就緒。
根據數控機(jī)床的適用場合(hé)和機構特(tè)點,對(duì)數控機床結構因提(tí)出以下要求:
一、較高的機床靜(jìng)、動剛度
數控機床是按照數(shù)控編程或手動輸入數(shù)據方式提(tí)供的指令自動進行(háng)加工(gōng)的。由於機械結構(gòu)(如機床床身、導(dǎo)軌、工作台、刀架和主(zhǔ)軸箱等)的幾何精度與變形產生的定位誤差在加工過程中(zhōng)不能為地調(diào)整與補償,因此,必須把各處機械結構部件產生(shēng)的彈性變形控製在最小限度內,以保證所要求的加工精度(dù)與表麵質量。
為了提高數控(kòng)機床(chuáng)主軸(zhóu)的剛度,不但經常采用三支撐結構,而且(qiě)選用鋼性(xìng)很好的(de)雙列短圓柱滾子軸承(chéng)和角接觸(chù)向心推力軸承鉸接出相信忒力軸承 ,以減(jiǎn)小主軸的徑向和(hé)軸向變形(xíng)。為了提高機床(chuáng)大件的剛度,采用封閉界麵的床身,並采用液力平衡減少移(yí)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(jiā)機床的(de)承載能力(lì),采用刮研的方法(fǎ)增加單位(wèi)麵積上的接觸點,並在結(jié)合麵之間施加足夠大的預加(jiā)載荷,以增加(jiā)接觸麵積。這些措(cuò)施都能有效地提高接觸剛度。
為了充分發揮數控(kòng)機(jī)床的高效加工能力,並能(néng)進行穩定切削(xuē),在保證靜態剛度的前(qián)提下,還(hái)必須提高動態剛(gāng)度。常用的措施主(zhǔ)要(yào)有提(tí)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,提高阻尼(ní)係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。因此,近(jìn)年(nián)來在數控機床上采用了鋼板焊接結構的床身、立柱、橫梁和工作台(tái)。封砂鑄(zhù)件也有利於振動衰減,對提高抗振性(xìng)也有(yǒu)較好的效果。
二、減少機床的熱變(biàn)形
在內外熱源(yuán)的影(yǐng)響下,機床各部件將(jiāng)發生不同程度的熱變(biàn)形,使(shǐ)工(gōng)件與刀具之間的相(xiàng)對運動關係遭到破環,也是機床季(jì)度下降(jiàng)。對於數控機床來說,因為全(quán)部加工過程(chéng)是計算的指令控製的,熱變形的影(yǐng)響就(jiù)更為嚴重。為了減少熱變形,在數控機床結構中通常采用以下措施。
(1) 減少發熱
機床內部發熱時(shí)產生(shēng)熱變(biàn)形的主(zhǔ)要熱源,應當(dāng)盡可能地將熱源從(cóng)主(zhǔ)機中分離出(chū)去。
(2) 控製溫(wēn)升
在采取了一(yī)係(xì)列減少熱源的措施後,熱變形的情況將有(yǒu)所改善。但要完全消除機床的內外熱源通常是十分(fèn)困難的,甚至是不可能的(de)。所以必(bì)須通過良好的(de)散熱和冷卻來控製溫升,以減少熱源的影響(xiǎng)。其中部較有效的方法是在機(jī)床的發熱部位強製冷卻,也可以在機床低溫部分通過加熱(rè)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。
(3) 改善機床機構
在同樣發熱條件下,機(jī)床機構對熱變形也有很大影響。如數控機床過去(qù)采用的單立柱機構(gòu)有可能被雙柱機(jī)構所代替。由於左右對稱,雙立柱機構受熱後的主軸線除產生垂直方向的平移外,其它(tā)方向的變形很小,而垂直方向的軸線移動可以方便(biàn)地用一個坐標的(de)修正量進行補償。
軸的熱變形發生在刀具切入的(de)垂直方向上。這就可以使主軸熱變形對加工直徑的(de)影響降低到最小限度。在結構上還應盡可能減小主軸中心與主軸向地麵的距離,以減少熱變形的總量(liàng),同時應使主軸箱的前後溫升一致,避免主軸變形後出現傾斜。
數控(kòng)機(jī)床中的滾(gǔn)?絲杠常在預計載荷大、轉速高以及散熱差的條件下工作,因此絲杠容易發熱。滾珠絲杠熱生產造成的後果是嚴重(chóng)的,尤其是在(zài)開環係統中,它(tā)會(huì)使(shǐ)進給係統喪失定位精度。目前某些機床(chuáng)用預拉的方法減少絲杠(gàng)的熱變形。對於采取(qǔ)了上述措施仍不能消除的熱變形,可以(yǐ)根據測量結果由數控係統發出補(bǔ)償脈(mò)衝加以(yǐ)修正。
三、減少運動間的摩擦和(hé)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(wéi)最小單位的,通常又要求能以基地的速度運動。為了使工作台(tái)能對數控裝置的指令作出準確響應,就必須采取相應的措施。目前(qián)常用的滑動導軌、滾(gǔn)動導軌和靜壓導軌在摩擦阻尼特性(xìng)方麵存在著明(míng)顯的差(chà)別。在進給係(xì)統中用滾珠絲杠代替滑動絲杠也可(kě)以收到(dào)同樣的效(xiào)果。目前,數控機床幾乎無一例外地采用滾珠絲杠傳動。
數控機床(尤其是開環係(xì)統的數控機床)的加(jiā)工精度在很大程度上取決於進給傳動鏈的精度。除(chú)了減少傳(chuán)動齒輪和滾(gǔn)珠絲杠的加工誤差之外(wài),另一個重要措施是采用無間隙傳動副。對於滾珠絲杠螺距的累積誤差,通常采用(yòng)脈衝補償裝置進行螺距補償。
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控機場零部(bù)件的耐磨性,尤其是機床導(dǎo)軌、進給伺港機主軸部件等影響進度的主要(yào)零件(jiàn)的耐磨性。在使用過程中,應保證數控機床各部件潤滑良好。
五、減少輔助時間和改善操作性能
數控機床的單件加工中,輔(fǔ)助時間(非切屑時間)占有較大的比重。要進一步提高機床的生產率,就(jiù)必須采取促使最大限(xiàn)度地壓縮輔助時間。目(mù)前已經有很多數控機床采用了多主軸、多刀架、以及帶刀庫的自動換刀裝(zhuāng)置(zhì)等,以減少換刀時間。對於切屑(xiè)用量加大的數控機床,床身機構必須有利於(yú)排(pái)屑。