在過去,在零件(jiàn)上加工鋸齒形需(xū)要在(zài)銑床或拉床上進(jìn)行(háng)一道額外的操(cāo)作。
這樣就需要在額外的機床上進(jìn)行單獨設置,產生(shēng)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(wài)的搬運、移動以及工序之(zhī)間可能的暫時的零(líng)件存放。此外,在進(jìn)行鋸齒形加工之前,零件(jiàn)可能需(xū)要(yào)進行(háng)中間清理操作。
如果您將零件的鋸齒形加工作為二次操作,那麽利用此鋸齒剃刀,您(nín)可以簡(jiǎn)單地將(jiāng)它(tā)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,而轉塔(tǎ)則在Z軸走三道,以(yǐ)漸進(jìn)級形式形成首先的五個齒以(yǐ)及完全成形的第六個(gè)齒。
該刀具安裝在車床的轉塔上,並沿零件通過(guò)連(lián)續的(de)Z軸衝程形成鋸齒。在該過程開始時,主軸保持靜(jìng)止,而刀具則運行三道,以(yǐ)漸進級形成首先的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(yào)有一個C軸),其中遞增地形成首先的五個齒,並完成最後一(yī)個齒。每次當(dāng)主軸分度到下一個齒位置且轉塔走完零(líng)件衝(chōng)程時都完成一個齒的加工。該過程(chéng)一直繼續,直到(dào)零件分度整個圓且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(yī)道,以完成齒的加工。主軸每分(fèn)度一次,就形(xíng)成一個完整的齒.分度循環(huán)一直繼續,直至(zhì)零件完全加工出所需要(yào)的鋸(jù)齒形狀(zhuàng)為止(zhǐ)。
該過程既簡單又快速(sù)。例如,對1045號鋼零件的鋸齒加工可以在帶(dài)C軸功能的普通CNC車床上用不到7秒鍾的(de)時間加(jiā)工好。將鋸齒加工操作結合為(wéi)一道(dào)車床工序(xù)可以簡化零件的處理:該操作不必在額外的機床上(shàng)進行,避免了(le)不同工序(xù)之間零件的清理、額外機床(chuáng)的設(shè)置和操作(zuò)成本以及額外的零件搬運過程。最重(chóng)要的一點是,零件在離開車床時是完全(quán)加工好(hǎo)的狀態,並且為清理和發送(sòng)給客戶準備就緒。
根據數控機床的適(shì)用場合和機構特點,對數控機(jī)床結構因提(tí)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(gòng)的指令自動進行加工的。由於機械結構(如機(jī)床床身、導軌、工作台、刀架(jià)和主軸箱等)的幾(jǐ)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生的彈性變(biàn)形控製在最(zuì)小限度(dù)內,以保證所要求的加工(gōng)精度與表(biǎo)麵質量。
為了提高數控機床(chuáng)主軸的剛度,不但經常采用三支撐(chēng)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(xiǎo)主軸的徑向和軸向變形。為了提高機床大件的剛度,采用封閉界麵的床身,並采用液力平衡減少移動部件因位置變動造成的機床(chuáng)變(biàn)形。為了提高機床各部件(jiàn)的接觸剛度(dù),增加機床(chuáng)的承載能力,采用刮研的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。這些措施都能有效(xiào)地提高接觸剛度(dù)。
為了充(chōng)分發揮數控機床(chuáng)的高效加工能力,並能進行穩定切(qiē)削,在(zài)保(bǎo)證靜(jìng)態剛(gāng)度的前提下,還必須提高動態剛度。常用的措施主要有(yǒu)提高係統的剛度、增加阻尼以及調(diào)整構件的自振頻率等。試驗表明,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(jìng)剛度、減輕結構重量,又可(kě)以增(zēng)加(jiā)構件本身的阻尼。因(yīn)此,近年(nián)來在數(shù)控機床上(shàng)采用了鋼板焊接結構的床身、立柱、橫梁和工作台。封砂鑄(zhù)件也有利於振動衰減,對提高抗振性也有較好的效果。
二、減少機床的熱變形(xíng)
在內外熱源的影響下,機床各部件將發生不(bú)同程度的熱變形,使工件與刀具之(zhī)間的相對運動關係遭到破環,也是機床季度(dù)下降。對於數控機床來說,因為全部(bù)加工過程是計算的指令控製的,熱變形的影響就更為嚴(yán)重。為了減少熱變形(xíng),在數控機床結構(gòu)中(zhōng)通常采用以下措施。
(1) 減少發熱
機床(chuáng)內部發熱時產生熱變形的主要熱源,應當盡可(kě)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後,熱變(biàn)形的(de)情況將有所改善。但要完全消除機床的內外(wài)熱源通常是十分困難的,甚至是不可能的。所以必須通(tōng)過良好(hǎo)的散熱和冷卻來(lái)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(chuáng)的發熱部位強製冷卻,也可以(yǐ)在機床低(dī)溫部分通過加熱的方法,使(shǐ)機床各點的溫度趨(qū)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,機床機構對熱變形也有很大影(yǐng)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(dài)替。由於左右對稱(chēng),雙立柱機構受熱後(hòu)的主軸線除產生垂直(zhí)方向的平移外,其它方向的變形很小,而垂直方向的軸線移動可以方(fāng)便地用一個(gè)坐標(biāo)的修正量進行補償。
軸的熱變形發生在刀具切(qiē)入的垂直方(fāng)向(xiàng)上。這就可以使主軸熱(rè)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(zhóu)箱的前後溫升一致,避免主軸變形後(hòu)出現傾斜。
數控機床中的滾?絲杠常在預計載(zǎi)荷大、轉速高以及散熱(rè)差的條件下工作,因(yīn)此絲杠容(róng)易發熱。滾珠絲(sī)杠熱生產造成的後(hòu)果是嚴重的,尤(yóu)其是在開環(huán)係統中,它會使進(jìn)給係統喪失定位精度。目前某些機床用預拉的方法減少絲杠的熱變形。對於(yú)采取了上述措(cuò)施仍不能消除的熱變形,可以根據測量結果由(yóu)數控係統發出補償脈衝加以修正。
三、減少(shǎo)運動間的摩擦和消除(chú)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,通常又要求能以基(jī)地的速度運動。為了使工作台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。目前常用的滑動(dòng)導軌、滾(gǔn)動導軌和靜壓(yā)導軌在摩擦阻尼特性方麵存在著明顯的差別。在進(jìn)給係統中用(yòng)滾珠絲杠代替滑動絲杠也(yě)可以收到同樣的效果。目(mù)前(qián),數控機床(chuáng)幾(jǐ)乎無一例外地(dì)采用滾珠絲杠傳動。
數控(kòng)機床(尤其是開環係統的數控機(jī)床)的加工精度在很大程度上取(qǔ)決於(yú)進給傳動鏈的精度。除了減少傳動(dòng)齒輪和滾(gǔn)珠絲杠的加工誤差之(zhī)外,另一個重要措施是采用無間隙傳動(dòng)副。對於滾珠(zhū)絲杠螺距的(de)累積誤(wù)差,通常采用脈(mò)衝補償裝置進行螺距補(bǔ)償。
四、提高機床的壽命和精度保持性
為了提高機床的壽(shòu)命和精度保持性(xìng),在設計時應充分考慮數控(kòng)機場零(líng)部件的耐磨性,尤其是機床導軌、進給伺港機主軸部件等影響進度的主要零件的耐磨性。在使用(yòng)過程中(zhōng),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(cāo)作性能
數(shù)控機床的單件加工中(zhōng),輔助時間(非(fēi)切屑時間)占有較大的比重(chóng)。要進一步提高機床的生產率,就必須(xū)采取促使最(zuì)大限(xiàn)度地壓縮輔助時間。目前(qián)已經有很(hěn)多數控機床采用了多主軸、多刀(dāo)架(jià)、以及帶刀庫的自動換刀裝置等,以減少換刀時間。對於切屑用量加大(dà)的數控機床,床身機(jī)構必須有(yǒu)利於排屑。