在過去,在零件上加工鋸齒形需要在銑床或拉(lā)床上進行一道額外的(de)操作。
這樣就需要在額外的機床上進行單獨設置,產生額外的勞動力成本(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(háng)鋸(jù)齒形加工之前,零件可能需要(yào)進行(háng)中間清理操作。
如果您將零件的鋸齒形加工作為(wéi)二次操作,那麽利用此鋸齒剃刀,您可(kě)以簡單地將它作為CNC車床(chuáng)上的又一道工序即可。
在鋸齒形加工開始時(shí),主軸保持靜止,而轉塔則在Z軸走三道,以漸進級形式(shì)形成首(shǒu)先的五個(gè)齒以及完全成形的第六個齒。
該(gāi)刀具安裝(zhuāng)在車床的轉塔上,並沿零件通過連續的Z軸衝程形成鋸齒。在該(gāi)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(gè)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(xū)要有一個C軸),其中遞增地形成(chéng)首先的五個齒,並完成最後一(yī)個齒(chǐ)。每次當主軸分(fèn)度到下(xià)一個齒位(wèi)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(fèn)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(zhóu)就(jiù)將零件分度到下一個齒位置,轉塔走(zǒu)完(wán)又一道,以(yǐ)完成(chéng)齒的加工。主軸每分度一次,就形成一個完整(zhěng)的齒.分度循環一直繼續,直至(zhì)零件完全加工出所需(xū)要(yào)的鋸齒形狀(zhuàng)為止。
該過程既簡單又快速。例如,對1045號鋼零件的(de)鋸(jù)齒加工可以在帶C軸功能(néng)的(de)普通CNC車床上用不到7秒鍾的時間加工好。將鋸(jù)齒加工操作(zuò)結合為一(yī)道車床工(gōng)序可以簡化零件的處理(lǐ):該操作不必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(hé)操作成本以及額外的零件搬運過程。最重要的一點是,零件在離開車(chē)床時是(shì)完全加(jiā)工好的狀態,並且(qiě)為清理和發送給客戶準備就(jiù)緒。
根據數控機床的適用場合和(hé)機構特點,對數(shù)控(kòng)機床結構因提(tí)出以下要求:
一、較高的機床(chuáng)靜、動剛度
數控機床(chuáng)是按照數控編程或手動(dòng)輸入數據方式提供的指令自(zì)動進(jìn)行加工的(de)。由於機械結構(如機床床身、導軌(guǐ)、工作台、刀(dāo)架和主軸(zhóu)箱等)的幾何精度與變形產生的定(dìng)位誤差在加工過程中不能為(wéi)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形控製在最(zuì)小限度內,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,不但經常采(cǎi)用三支撐結(jié)構,而且選用鋼性很好的(de)雙列短圓柱滾子(zǐ)軸承和角接觸向心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(xíng)。為了提高(gāo)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)變形。為了提高機床各部件的接觸剛(gāng)度,增加機床的承載(zǎi)能(néng)力,采用刮研(yán)的(de)方法增加單位麵積上的接觸點,並(bìng)在結合麵之(zhī)間施加足夠大的預加載荷,以增加接觸麵積。這(zhè)些(xiē)措施(shī)都能有(yǒu)效地提高接觸(chù)剛度(dù)。
為了充分發揮數控機床的高效(xiào)加工能力,並能進行穩定切削,在保證靜態剛度的前提下(xià),還必須提高動態剛度。常用的措施主要有(yǒu)提高(gāo)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,提高阻尼係數是改善抗振性(xìng)的有效方(fāng)法。鋼板的焊(hàn)接結構既可(kě)以增加靜剛度、減輕(qīng)結構重量,又可以增(zēng)加構件本身的阻(zǔ)尼(ní)。因此,近年來在數控機床上采用了鋼板焊接結構的床身、立(lì)柱、橫梁(liáng)和(hé)工作台。封砂鑄件也有(yǒu)利於振動衰減(jiǎn),對(duì)提高抗振性也有較好的效果(guǒ)。
二、減少機床的(de)熱變形
在(zài)內(nèi)外熱源(yuán)的影(yǐng)響下(xià),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(yùn)動關係(xì)遭到(dào)破環,也(yě)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(xíng)的影響就更(gèng)為嚴(yán)重。為了減少熱變形,在數控機床結構中通常采用以下措施。
(1) 減少發熱(rè)
機床內部發熱時產(chǎn)生(shēng)熱變形的主要熱源,應當盡可能地將熱源(yuán)從主機中分離出去。
(2) 控製溫升
在采取了(le)一係列減少熱源的措施後,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(fèn)困難的,甚至是不可能的。所以(yǐ)必須通過良(liáng)好(hǎo)的散熱和冷卻來控製(zhì)溫升,以減少熱源的影響。其中部較有效的(de)方法(fǎ)是在機床的發熱部位強製冷卻,也(yě)可以在機床(chuáng)低溫部(bù)分通過加熱的方法,使機床各點的溫度(dù)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(yě)有很大影響。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替。由(yóu)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外,其(qí)它(tā)方向的(de)變形很(hěn)小,而垂直方向的軸線移動可以(yǐ)方便地用(yòng)一(yī)個坐標的修正量進行補償。
軸的熱變(biàn)形發生在(zài)刀具切入的垂直方向上。這就(jiù)可以使主軸熱變形對加工(gōng)直徑的影(yǐng)響降低到最小限度。在結構上還應盡可能減小主(zhǔ)軸中心與主軸向地麵的距離,以減少熱變形的總量,同時(shí)應使主軸箱的(de)前後溫升一致,避免主軸(zhóu)變形後出現(xiàn)傾斜。
數控機(jī)床中的滾?絲杠常在預計載荷大、轉(zhuǎn)速高以及散熱差的條件下工作,因此絲杠容(róng)易發熱。滾珠絲杠熱(rè)生產造成的後果(guǒ)是(shì)嚴(yán)重的(de),尤其是(shì)在(zài)開環係統中,它會使(shǐ)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(biàn)形。對於采取了上述措施仍不能消除的熱變形(xíng),可以根據測量結果由數控係統(tǒng)發出補償脈衝加以修正。
三(sān)、減少運動間的摩擦和消除傳動間隙
數控機床工作台(或拖板)的位移量十一脈(mò)中當量為最(zuì)小單位的(de),通常又要求能以基地的速度運動。為了使工作台能對數控裝置的指令(lìng)作出準(zhǔn)確響應(yīng),就必須采取相應的(de)措施。目前(qián)常用的滑動導軌、滾動導軌(guǐ)和靜壓導軌在摩擦(cā)阻尼特性方麵存在著明顯的差別。在(zài)進給係統中用滾珠絲杠代替滑動絲(sī)杠也可以收到同樣的效果(guǒ)。目前,數(shù)控機(jī)床幾乎無一例外地采用滾珠絲杠傳動。
數控機床(尤其是開(kāi)環係統的數控機床)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(shì)采用無間隙傳動副。對於滾珠絲杠螺距(jù)的累積誤差(chà),通常采用脈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(wéi)了提高機床(chuáng)的壽(shòu)命和精度保持性,在設計時應充分(fèn)考慮數控機(jī)場零部件的耐磨(mó)性,尤其(qí)是機床(chuáng)導軌(guǐ)、進給伺港機主軸(zhóu)部件等影響進度的主要零件的耐磨性。在使用過程(chéng)中,應保證數控機床各部件潤滑良好。
五、減少(shǎo)輔助時間和改善操作性能
數控機床(chuáng)的單件(jiàn)加工中,輔(fǔ)助時(shí)間(非切屑時間)占有較大的比重。要進一(yī)步提高(gāo)機床的生產率,就必須采取促使最大限度地壓縮輔助時間。目前已(yǐ)經有很多數控機床采用了多主軸、多刀架、以(yǐ)及帶刀庫的自動換刀裝置等,以減少換刀時間。對(duì)於(yú)切屑用量加大的數控機(jī)床,床身機構必須有利於排屑。