在過去,在零件上加(jiā)工鋸齒(chǐ)形需要在銑床或拉床上進行一道額外的操作(zuò)。
這樣就需要在額外的機床上進行單獨設(shè)置,產生(shēng)額外的勞動(dòng)力成本(用於銑床或拉床操作工(gōng)),當然還要進行(háng)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,在進行鋸齒形加工之前,零件(jiàn)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次(cì)操作,那(nà)麽利(lì)用此鋸齒(chǐ)剃刀,您可以簡單地將它作為CNC車床上的又一道工序即可(kě)。
在鋸齒形加工開始時,主軸保持靜止,而轉塔則在Z軸走三道,以漸進級形(xíng)式形成首先的五個齒以及完全成形的第六個齒。
該刀具(jù)安裝在車床的轉塔上,並沿零件通過連續(xù)的Z軸衝(chōng)程形成鋸齒(chǐ)。在(zài)該過程開始時,主(zhǔ)軸保(bǎo)持靜止,而刀具則(zé)運行三道,以漸進級形成首(shǒu)先的5個齒以及全形狀的第六個齒。然後主軸分度到下一個齒位置(需要有一個C軸(zhóu)),其中遞(dì)增地形成首先的五個齒,並完成最後一(yī)個齒。每次當主(zhǔ)軸分度到下一個齒(chǐ)位置且轉塔走完零件衝程時都完成一個齒的加工。該(gāi)過程一直繼續(xù),直到零件分度整個圓且鋸齒形徹底形成為止。
一旦(dàn)第(dì)一個齒完全成形,主軸就(jiù)將零件分度到下一個齒位置,轉塔走完又一道,以完(wán)成齒的加工。主軸每分度一次,就形(xíng)成(chéng)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(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(jù)齒加工(gōng)可以在帶C軸功能(néng)的普通CNC車床上用不到7秒鍾的時間加工好。將鋸齒加工操作結(jié)合為一道車床工(gōng)序(xù)可以簡化零件的處理(lǐ):該操作不必(bì)在額外的機床上進行,避(bì)免了不同(tóng)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(é)外的零件搬(bān)運過程。最重(chóng)要的一點是,零(líng)件(jiàn)在離開車床(chuáng)時是完全(quán)加工好(hǎo)的狀態,並且為清理和發送給客戶準備就緒。
根(gēn)據數控機床的(de)適用場(chǎng)合和機構特點(diǎn),對數控(kòng)機床結構因提出以下要(yào)求:
一、較高的機(jī)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、刀架(jià)和主軸箱等)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)生的彈性變形控製(zhì)在最小(xiǎo)限度內,以保證所要求的加工精度與(yǔ)表(biǎo)麵質量。
為了提(tí)高(gāo)數控機床主軸的剛度,不但經常采用(yòng)三支撐結構,而且選用(yòng)鋼性很好的雙列短圓柱滾(gǔn)子(zǐ)軸承和角接觸向心(xīn)推力軸承鉸接出相信忒力軸承 ,以減小主軸的徑向和軸向變形。為了提高機床大件的(de)剛度,采用封閉(bì)界麵的床身,並采用液力(lì)平衡減少(shǎo)移動部件(jiàn)因位置變動造成的機床變形(xíng)。為了提高機床各(gè)部件的接觸剛(gāng)度,增加機床的承載能力,采用刮研的方法(fǎ)增加單位(wèi)麵積上的(de)接觸點,並在結合麵之間施加足夠大的預加載荷,以增加接觸麵積(jī)。這些措施都能有效地(dì)提高接觸剛度。
為了充分發揮數控機床的高效加工能力,並能(néng)進行穩定切削,在保證靜態剛(gāng)度的(de)前提下,還必須提高動(dòng)態剛(gāng)度。常用(yòng)的措施主要有提高係統的剛度、增加阻尼(ní)以及調(diào)整構件的自振(zhèn)頻率等。試驗表明,提高阻尼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(jìng)剛度、減輕結構重量,又可以增加構(gòu)件本身的阻尼。因此,近年來在數控機床上采用(yòng)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(yǒu)較好(hǎo)的效果。
二、減少機床的熱變形
在(zài)內外熱源的影響下,機床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動(dòng)關係遭到破環,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指令控製的,熱變形的影響就更(gèng)為嚴重。為了減少熱變形,在(zài)數控機(jī)床結構中通常采用以下措施。
(1) 減少發熱
機床內部發熱時產生熱變(biàn)形的主要熱源,應當盡可能(néng)地將(jiāng)熱源從主機中分離出去。
(2) 控製溫升
在采取了一係列減少(shǎo)熱源的措施(shī)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製溫升,以減少熱源的影響。其(qí)中部較有效的方法(fǎ)是在機床的(de)發熱(rè)部位強製冷卻,也可(kě)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(yǐ)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(kě)能被雙柱機構所代替。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(yí)外,其它方向的(de)變形很小,而垂直方向的軸線移動可以方便地(dì)用一個坐標的修(xiū)正量進行補償。
軸的熱變形發生在(zài)刀具切入的垂直方向(xiàng)上。這就(jiù)可以使主軸熱變形對加工直徑的(de)影響降低到最小限度(dù)。在結構上還應盡可(kě)能減小主軸中心與主軸向地麵的距離,以減(jiǎn)少熱變形的總量,同時應使主軸箱的前後溫升一致,避免主軸變形後出現傾斜。
數控機床中的滾?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(cǐ)絲杠容易發(fā)熱。滾珠絲杠熱生產造成的後果是嚴重的,尤其是在開環係(xì)統中(zhōng),它會使進給(gěi)係統(tǒng)喪失定位精度。目前某些機床用預(yù)拉的方法減少絲杠的熱變形。對(duì)於采取了(le)上述(shù)措施仍不能消除的熱變形,可以根據測量結果由數控係統發出補償脈衝加以(yǐ)修(xiū)正。
三、減少運動間(jiān)的摩擦和消除傳動間隙
數控(kòng)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(tōng)常又要求能以(yǐ)基地(dì)的速度(dù)運動。為(wéi)了使工作台能對(duì)數控裝置的指令作出準確響應,就必須采取相應的措施。目前常用(yòng)的滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌在摩(mó)擦阻尼特性方麵存在著(zhe)明顯的差別。在進給係統(tǒng)中用滾(gǔn)珠絲杠代替滑動絲杠也可(kě)以收(shōu)到同樣的效果。目前,數控機床(chuáng)幾乎無一例外地采用滾珠絲杠(gàng)傳(chuán)動。
數控機床(尤其是開(kāi)環係統的數(shù)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(le)減少傳動齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之外,另一個重要措施是采用無(wú)間隙傳動副。對於滾珠絲(sī)杠螺距的累積誤差,通常采用脈衝補(bǔ)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(kòng)機場零部件的耐磨性,尤其是(shì)機床導軌、進(jìn)給伺港機(jī)主軸部件等影響進度的主要零(líng)件的耐磨性。在使用過程中(zhōng),應保證數控機床各部件潤滑良好。
五、減少輔(fǔ)助時間和改善操作(zuò)性能
數控機床的(de)單件加工中,輔助時(shí)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,就必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多主軸、多刀架、以及帶刀庫的自(zì)動換刀裝(zhuāng)置等,以減少換刀時間。對於(yú)切屑用量(liàng)加大的數控機床,床身機構必須有利於排屑。