一站式(shì)精密五金件加工製造
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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上進行一道額外的操作。
這樣就(jiù)需要在額外的機床(chuáng)上進行單獨設(shè)置,產生額外的勞動(dòng)力成本(用(yòng)於(yú)銑床或拉床操作工),當然還要(yào)進行額外的搬運、移動以及(jí)工序之間可能的暫時的零件存放。此外,在進行鋸齒形加工之前,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為二(èr)次操作,那麽利用此鋸齒剃刀,您可以簡單地將它作為CNC車(chē)床上(shàng)的(de)又一道工序即(jí)可。
在鋸齒(chǐ)形加工開始時(shí),主軸保持靜止,而轉塔則在Z軸走三道,以漸進級形(xíng)式形成首(shǒu)先的五(wǔ)個齒以及完全成形的第六個齒。
該刀具安裝在(zài)車床的轉塔上,並沿零件通過連續的Z軸衝程形(xíng)成鋸(jù)齒。在該(gāi)過(guò)程開始時,主軸保持靜止(zhǐ),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(hòu)主軸分度(dù)到(dào)下一個齒位置(需要有一個C軸),其中遞增(zēng)地形成首先的五個齒,並完(wán)成最後一個齒。每次當主軸分度到下(xià)一個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(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,以完成齒的加工。主軸每分度一次,就(jiù)形成一個完整的齒.分度(dù)循環一直繼續,直至零件(jiàn)完全加工出所需要的鋸齒形(xíng)狀為止。
該過(guò)程既簡單又快速。例如(rú),對1045號鋼零件的鋸齒加工可(kě)以在帶C軸功(gōng)能的普通CNC車床上用不到7秒鍾的時間加工好。將鋸(jù)齒加工(gōng)操作結合為一道車床工序(xù)可以簡化零件的處理:該操作不必(bì)在額外的機床上進行,避免了不同工序之間零(líng)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(zuì)重要的一點是,零件在離開(kāi)車(chē)床時是完全加工好的狀態,並且為清理和發送給客戶(hù)準備就緒。
根據數控機床的(de)適用場合和機構特點,對數控機(jī)床結構(gòu)因提出以下要求:
一、較高的機床靜、動剛度
數控(kòng)機床是按照數控編程或手動輸入數(shù)據方式提供的指令自(zì)動進行加工的。由於機械結構(如機床床身、導軌、工作(zuò)台、刀架和主軸箱(xiāng)等)的幾何精度與變形產生的定位誤差在加工過程中不能為地調整與補償,因此,必須把各處機械結構部件產(chǎn)生的彈性(xìng)變形控製在最(zuì)小限度(dù)內,以保證所要求的加工精度與表麵質量。
為了提高數控機床主軸的剛度(dù),不但經常(cháng)采用(yòng)三(sān)支(zhī)撐結構,而且選用鋼性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角(jiǎo)接觸向心推力軸承鉸接出相信忒力軸承 ,以減小主軸(zhóu)的(de)徑向和軸(zhóu)向變形。為了提高機(jī)床大(dà)件的剛度,采用封閉界麵的床身,並采用液力平衡減(jiǎn)少移動部件因位(wèi)置變動造成的機床變形。為了提高機床各部件的(de)接(jiē)觸(chù)剛度,增加機床的承載能力(lì),采用刮研的方(fāng)法增加單位麵積上的接觸點,並在結合麵之間施加足(zú)夠大的預加載荷,以增加接(jiē)觸麵積。這些措施都(dōu)能有(yǒu)效地提高(gāo)接觸剛(gāng)度。
為了充分發揮數控機床的高效加工能(néng)力,並能進行穩定切削,在保證靜態剛度的前提下,還必須提高(gāo)動態剛度。常用的措施主要有提高係統的剛度、增(zēng)加阻(zǔ)尼以及調(diào)整構件(jiàn)的自振頻率等。試驗(yàn)表明,提高阻尼係數是改善抗振性的有效方法。鋼(gāng)板的焊接結構既可以增加靜(jìng)剛度、減輕結構重量,又可以增(zēng)加構件本身的阻尼。因此(cǐ),近年來在數控機床上采用(yòng)了鋼(gāng)板焊接(jiē)結構的床身、立柱、橫梁和工(gōng)作台。封砂鑄件也有利於振動(dòng)衰減,對提高抗振性也(yě)有較好的效果。
二、減少機床的熱變形
在內外熱源的(de)影響下,機床(chuáng)各部件將發生不同程度的熱變形,使工件與刀具之間的相對運(yùn)動關係(xì)遭到破環(huán),也是機床季度下降。對於數控機床來說,因為全部加工(gōng)過程是計算的指令控製的,熱變(biàn)形的影響就更為嚴重。為了減少熱變形,在數(shù)控(kòng)機床結構中通常采用以下措施。
(1) 減(jiǎn)少發熱
機(jī)床內部發熱時產生熱變形的主要熱源,應當盡可能地將熱源從主機中分離出去。
(2) 控製(zhì)溫(wēn)升
在采取了一係列減少熱源的(de)措(cuò)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。所以必須通過良好的散熱和冷卻來控(kòng)製溫(wēn)升,以減少熱源的影(yǐng)響(xiǎng)。其中(zhōng)部較有效的方法是在機床的發熱部位強製冷(lěng)卻,也可以在機床(chuáng)低溫部分通過加熱的方法,使機床各點的溫度趨於一(yī)致,這樣可以(yǐ)減少由於溫差造成的翹(qiào)曲變形。
(3) 改善機床機構
在同樣發(fā)熱條件下(xià),機床機構對熱變形也有很大(dà)影響。如數控機床過去采用的單立柱機構有可能被(bèi)雙柱機構所代替(tì)。由於左右對稱,雙(shuāng)立柱機構受熱後的主軸線除產生垂直方向的平移外,其它方向的變形很小,而垂直方向(xiàng)的軸線移動可以方便地用一個(gè)坐標的修正量進行補償。
軸的熱(rè)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(xiǎng)降低到最小限度。在結構上還(hái)應(yīng)盡可能減小主軸中心與主軸(zhóu)向地麵的距離(lí),以減少熱變形的總量,同時應使主軸箱的前後溫升一致,避免主軸變形後出(chū)現傾斜。
數控機床(chuáng)中的滾?絲杠常在預計(jì)載荷大(dà)、轉速高以及散熱差的條件下工作(zuò),因此絲杠容易發熱。滾珠絲杠(gàng)熱生產造成的後果是嚴(yán)重的,尤(yóu)其是在開環係統中,它會使進給係統喪失定位精度。目前某些機床用預(yù)拉的方法減少(shǎo)絲杠的熱變形。對於采取了上述(shù)措施仍不能消除的熱(rè)變形,可以根據測量結果由(yóu)數控係統發出補償脈(mò)衝加以修正。
三、減少運(yùn)動間的摩擦和消除傳動間隙
數控機床工(gōng)作台(或拖板)的位移量十一脈中當量為最小(xiǎo)單位的,通常(cháng)又要求能以基地的速度運動。為了使工作台能對(duì)數控裝置的指令作出準(zhǔn)確響應,就必(bì)須采取相應的(de)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(ní)特(tè)性方麵存在著(zhe)明顯的差別。在進(jìn)給係統中用滾珠絲杠代(dài)替滑動絲杠也可以(yǐ)收到同樣的效果。目前,數(shù)控機床幾乎無一例外地采用滾珠(zhū)絲(sī)杠傳動。
數控(kòng)機床(尤其是開(kāi)環係統的數控(kòng)機(jī)床)的加工精度在很大程度(dù)上取決於進給傳動鏈的(de)精度。除了(le)減少(shǎo)傳動齒輪和滾珠絲杠的加(jiā)工誤差之(zhī)外,另一(yī)個重要措施是采用無間(jiān)隙傳動(dòng)副。對(duì)於滾珠絲杠螺距(jù)的累積誤差,通常采用脈衝補償裝(zhuāng)置進行螺距(jù)補償。
四、提高機床的壽命和精度保(bǎo)持性
為了提高機床(chuáng)的壽命和精度保持性(xìng),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(jī)床導軌、進給伺港(gǎng)機主軸部件(jiàn)等影響進度的主要零件的耐磨性。在使用過程中,應保證數控機床各部件潤(rùn)滑良好。
五、減少(shǎo)輔助時間和改善操(cāo)作性能
數控(kòng)機床的單件加工中,輔助時間(非切屑時間(jiān))占有較大的比重。要進一步提高機床的生產率,就必(bì)須采取促使最大限度地壓(yā)縮輔助時間。目前已經有很多數控機床采用了(le)多主軸、多刀架、以及帶刀庫的自動換刀裝置等,以減少換刀時間。對於切屑用量加(jiā)大的數控機床,床身機構必須有利於排屑。