在過去,在零件上加工鋸齒形需要(yào)在(zài)銑床或拉床上進行一道額外的操作。
這(zhè)樣就(jiù)需要在額外的(de)機床上進行單獨(dú)設置,產生額外(wài)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、移動以及工序之間可能的暫時的零件(jiàn)存放。此外,在進行鋸齒形加工之前,零件可能需要進行中間(jiān)清理操作。
如果您將零件的鋸齒形加工作為二次操作,那(nà)麽(me)利(lì)用此鋸(jù)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。
在(zài)鋸齒形加工開始時,主軸保持靜止,而轉塔則在(zài)Z軸走三道,以漸進級形式形成首先的五(wǔ)個齒以及完全成形的第六個齒。
該(gāi)刀具(jù)安(ān)裝(zhuāng)在車床的轉塔上,並沿零件通過連續的Z軸衝程形成鋸(jù)齒。在該過程開始時,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。然後主軸(zhóu)分(fèn)度到下(xià)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(hòu)一個齒。每次當主軸(zhóu)分度到下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(chéng)一直繼續,直(zhí)到零件分度整個(gè)圓且鋸齒形徹底形成為止。
一旦第一(yī)個齒完全成形,主軸就將零件分度到下一個齒位置,轉塔(tǎ)走完又一道,以完(wán)成齒的加工。主軸每分度一(yī)次,就形成一個(gè)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鋸(jù)齒形(xíng)狀為止。
該過(guò)程既簡單又快(kuài)速。例如,對1045號鋼零件的鋸齒(chǐ)加工可以在帶C軸功能的普通CNC車(chē)床上用不到7秒鍾的時間加工好。將鋸齒加工(gōng)操作結合為一道(dào)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上進行,避免了(le)不同工序之間零件的清(qīng)理、額外機床的設置和操作成本以及額外的零件搬(bān)運過程。最重要(yào)的一(yī)點是,零件(jiàn)在離開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)床的適用場合和機構特點,對數控機床結構(gòu)因提出以(yǐ)下(xià)要求:
一、較高的機床靜、動剛度
數控機床是按照數控編程或手動輸(shū)入數據方式提供的指令自動進行加工的。由於(yú)機(jī)械(xiè)結構(如機床床身、導軌、工作(zuò)台(tái)、刀架和主(zhǔ)軸箱等(děng))的幾何精度與變形產(chǎn)生的定位誤差在(zài)加工過程中(zhōng)不能(néng)為地調整與補(bǔ)償,因此,必(bì)須把各處機械結構部件產生的彈(dàn)性變形控製(zhì)在最小限度內,以保證所要求的加工精度與表麵質量(liàng)。
為了提高數控機床主軸的剛度,不但經常采用三支撐結構,而且選(xuǎn)用鋼性很好的雙列短圓(yuán)柱滾子軸承和(hé)角接觸向心推(tuī)力軸承鉸接出相信忒力軸承 ,以減(jiǎn)小主軸的徑向和軸向變(biàn)形。為了提高(gāo)機床(chuáng)大件的剛度,采(cǎi)用封閉界麵的床身,並采用液(yè)力平衡減少移動部(bù)件因位(wèi)置變動造成的機床(chuáng)變形。為了提高機床各部件的接觸剛度,增加機床(chuáng)的承載能力,采用刮研的方法增加單位麵積(jī)上的接觸點(diǎn),並在結(jié)合麵之間施加(jiā)足夠大(dà)的預加載荷(hé),以增(zēng)加接觸麵積。這些措施都能有效地提高接(jiē)觸剛度。
為了(le)充分發揮數控機(jī)床的高效加工能力,並能(néng)進行穩定切削,在保證靜態剛度的前(qián)提下,還必須提(tí)高動態剛(gāng)度。常用的措施主要有提高係統的剛度、增加阻尼以及調整構件的自振頻率等。試驗表明,提高阻(zǔ)尼(ní)係數是改善抗振性的有效方(fāng)法。鋼板(bǎn)的焊接結構既可以增加靜剛度(dù)、減輕結構重量,又可以增加構件本(běn)身的阻尼。因此,近年來在數控機床上(shàng)采用了鋼板焊接結構的床身、立柱、橫梁和工作台。封砂鑄件也有(yǒu)利於振動衰減,對提高抗振性也有較好的效果(guǒ)。
二(èr)、減(jiǎn)少機床的熱(rè)變形
在內外(wài)熱源(yuán)的影響下,機床各部(bù)件將發生不同程度(dù)的熱變形,使(shǐ)工件(jiàn)與刀具之間的(de)相對運(yùn)動關係遭到破環,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(kòng)製的,熱(rè)變形的影響就更(gèng)為嚴重。為了減少熱變形,在數(shù)控機床結(jié)構中(zhōng)通常采用以下措施。
(1) 減少發熱
機床內部發熱時產(chǎn)生熱變(biàn)形的主要熱源,應當盡(jìn)可能(néng)地將熱源從主(zhǔ)機中(zhōng)分離出去。
(2) 控(kòng)製溫升
在(zài)采取了一係列(liè)減(jiǎn)少熱源的措施後,熱變形的情況將有所改(gǎi)善。但要完全消除機床的(de)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(yǐng)響。其中部較有效的方法是在機床(chuáng)的發熱(rè)部(bù)位強製冷卻,也可以在機床低溫(wēn)部分通過加熱的方法,使機床各點的(de)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(gòu)有可能被雙柱機構所代替。由於左(zuǒ)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,其它方向的變形很小,而垂直方向的軸線移動可以(yǐ)方便地用一個坐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。這就可以使主軸熱(rè)變形對加工直徑的(de)影響(xiǎng)降低到最小限(xiàn)度。在結構(gòu)上還應盡可能減小主軸(zhóu)中心與主軸向地麵的(de)距離,以減少(shǎo)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(xíng)後出(chū)現傾斜。
數控(kòng)機床中的滾?絲杠常在預計載荷大、轉速高以及散熱差的條(tiáo)件下工作,因此絲(sī)杠容易發熱。滾珠絲杠熱生產造成的後果(guǒ)是嚴重的,尤其是在開環係(xì)統中,它會使進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(shù)措施(shī)仍不能消除的熱變(biàn)形,可(kě)以(yǐ)根據測量結果由數控係(xì)統發出補(bǔ)償脈(mò)衝加以修正。
三、減少運動間的摩擦和消除傳動(dòng)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(yǐ)基地的速度運動。為了使(shǐ)工作台能對數(shù)控裝置的指令作出準確響應,就必須采取相(xiàng)應的措施。目前常用(yòng)的滑動導軌(guǐ)、滾動導軌和(hé)靜壓導軌在摩擦阻尼特性方麵存在著明顯(xiǎn)的差別。在進給係統中用滾珠絲杠代替滑動絲杠也可(kě)以收到(dào)同樣(yàng)的(de)效果。目(mù)前,數控機床幾(jǐ)乎無一例外地采用滾珠絲杠傳動。
數控機床(尤其是開環係統的數控機床)的加工精度在(zài)很大程度上取(qǔ)決於進給傳動鏈的精度。除了減少傳動齒輪(lún)和滾珠絲杠的加工誤(wù)差之外,另一個重要措(cuò)施是采用無(wú)間(jiān)隙(xì)傳動副。對於滾珠絲杠(gàng)螺距(jù)的累積誤(wù)差,通常采用脈衝(chōng)補償裝置進行螺距補償。
四、提高機床的(de)壽命和精度保持性
為了提高機床的壽命和精度(dù)保持性,在設計時應充分考慮數控機場(chǎng)零(líng)部件的(de)耐磨性,尤其是機床(chuáng)導軌、進給伺(sì)港機主軸部件(jiàn)等(děng)影響(xiǎng)進(jìn)度的主要零件的耐磨性(xìng)。在使用(yòng)過程中,應保證數控機(jī)床各部(bù)件潤滑良好。
五、減少輔助時間和(hé)改善操作性能
數控機床的單件加工(gōng)中,輔助時間(非切屑時間(jiān))占有較大的(de)比重。要進一步提高機床的生產率,就必須采取促使最大(dà)限度(dù)地壓縮輔助時間。目前已經有很多數控機(jī)床采用了多(duō)主軸、多刀架(jià)、以及帶刀庫的自動(dòng)換刀裝置(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(yǒu)利於排屑。