五軸加工中(zhōng)心在複雜精密零件製造中的應用
近年來,隨(suí)著我國裝備製造業的迅速發展,產品零部件的結(jié)構(gòu)越來越複雜,精度要(yào)求越來越高。采用五軸數控機床加工具有一次裝(zhuāng)夾完成全部(bù)加工,提高加工能力和生(shēng)產效率等優點,因此,五軸加工中(zhōng)心在複雜精密零件製造中的應用日益增多。
1、加(jiā)工策略的選擇
1-1五軸定向加工
針對一些(xiē)加工區域敞開(kāi)性好、傾(qīng)斜麵上的孔、麵加工等內容較多的零件,五軸聯動加工數控編程煩瑣、加工效率及剛性也有待提(tí)高。采用五軸定向加工方式(shì)可實現這類零件的高效和高(gāo)質量加工。
五軸(zhóu)定向加(jiā)工是指利用五(wǔ)軸機床加工時(shí),根(gēn)據所需要加工區域位置把兩個旋轉軸(zhóu)轉到一定角度後,鎖定兩個旋轉軸,進行3個直線軸聯動加工。當一(yī)個區域的加工完成後,再調整兩個旋轉軸的角(jiǎo)度繼續加工。由於減(jiǎn)少兩個旋轉軸的運動(dòng),五軸定軸加工方式增強了加(jiā)工(gōng)時的整體剛性,可以選擇加工效率(lǜ)較高的粗加(jiā)工切削策略。
1-2五軸聯動加工
五軸聯動加(jiā)工常用以解決三軸無法加(jiā)工的(de)製造問題,如曲麵法向拉線類零件,設計加工路線時要求刀具沿法向切削,三軸聯動通(tōng)常不能滿足其要求。加工葉輪(lún)、葉片等帶有(yǒu)空間扭曲曲麵的零件時,隻有采用五軸(zhóu)聯動加工方式,使(shǐ)刀具隨時旋轉擺動角度才能避免幹涉情況。對於有些回轉零件,加工時(shí)雖不存在幹(gàn)涉問題,但采用3種聯動加(jiā)工(gōng)方式需要多次轉位銜接加工麵(miàn),直接(jiē)影響零(líng)件表麵質量和加工精(jīng)度,五軸聯動加(jiā)工方式能有效解決該加工問(wèn)題。
2、CAM後置處理(lǐ)的構建
由CAD/CAM軟件可進行建模和加工過程自(zì)動(dòng)編程,生成刀位路徑數據。後置處理最重要的作用是將CAM軟件生成的刀(dāo)位(wèi)軌跡轉化為五軸機床的NC程序,通(tōng)過(guò)讀取刀(dāo)位文件,根據機床運動結構及控製指令,進行坐標運動變化和(hé)指令格式(shì)轉換。隻有采用正確的後(hòu)置處(chù)理係統才能將刀位軌跡輸出能正確進行加工的(de)數控(kòng)程(chéng)序。因此,編製正確(què)的後置處理,是數控編程與加工的前提條件之一,也影響著調試零件的效率。
回轉結構為一擺一轉的五軸加工中心,主軸(zhóu)轉角加工時,程序中通常帶有工件坐標係旋轉指令。在構建後置(zhì)處理時,快速定位移動指令的輸出形式應先(xiān)在安全點進行旋轉軸(B、C)的(de)定位,再以XYZ三軸聯動的方式接近零件,防止出現軸超程報警及撞機的情況。
3、機床高級功能的應用
加(jiā)工中心配有激光自動(dòng)對刀儀,編寫精(jīng)密零件的程序(xù)時,可在調用刀具指(zhǐ)令後增加一個刀具測量循環指(zhǐ)令,以(yǐ)確保(bǎo)大批量生產時加工精度的穩定性。機床主軸裝有用來測量位移和震(zhèn)動的傳感器,通過觀察CRT顯示器中的“機床保護控製裝置”,可判斷(duàn)刀(dāo)具磨損情況以及切削用量是(shì)否合理,以便於及時調(diào)整切削參數和更換(huàn)刀(dāo)具。
本文結合生產實踐經驗,從3個方(fāng)麵簡要介紹(shào)了五(wǔ)軸加工中心在生產複雜精密零部件中的應用方(fāng)法及技巧。五軸加工中心已廣泛應(yīng)用(yòng)於航空、航天、軍事、科研、船舶等行業,想發揮出高精尖設備的最大性能,還需要不斷去探索和研究。
