在過去,在零件上加工鋸齒(chǐ)形需要在(zài)銑床或拉床上進行一道額外的操作。
這樣就需要在額外的(de)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(rán)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,在進行鋸齒形加工之前,零件可能需要進行中(zhōng)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(me)利(lì)用此鋸齒剃刀,您可以簡(jiǎn)單地將它作為CNC車床上的又(yòu)一道工序(xù)即可。
在鋸(jù)齒形加工(gōng)開始時(shí),主軸保持靜止,而轉塔則在Z軸走三道(dào),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。
該刀具安裝在車床的轉塔(tǎ)上,並(bìng)沿零件通過連續的Z軸衝程形成鋸齒。在該過程開始時,主軸保持(chí)靜止,而(ér)刀具則運行三道(dào),以(yǐ)漸(jiàn)進級形成首先的5個齒以及全形狀的第六個齒。然後主(zhǔ)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(xiān)的五個齒,並完(wán)成最後一個齒。每次當(dāng)主軸分度到下一(yī)個(gè)齒位(wèi)置且轉塔走完零件衝程時都完(wán)成一個齒的加(jiā)工。該過程一直繼續,直到零件分度整個(gè)圓且鋸齒形(xíng)徹(chè)底形成為止。
一旦第(dì)一個(gè)齒完全成形,主(zhǔ)軸就將零(líng)件分度(dù)到(dào)下一個齒位置,轉塔走完又(yòu)一道(dào),以完成(chéng)齒(chǐ)的加工。主軸每分度一次,就形成一個完整的齒.分度(dù)循(xún)環一直繼續,直至(zhì)零件完全加工(gōng)出所需要的鋸齒(chǐ)形狀為(wéi)止。
該過程既簡單又快速。例(lì)如,對1045號鋼零件的(de)鋸齒加工可(kě)以在帶C軸功能的(de)普通CNC車床上用不到7秒鍾的時(shí)間加工(gōng)好。將鋸齒加工操作結合為一(yī)道車床工(gōng)序可以簡化零件的處理:該操作不必在額(é)外(wài)的機(jī)床上進行(háng),避免了不同工(gōng)序之間零件的清理、額外機床的設置和操作成本以及額外(wài)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加工(gōng)好的狀態(tài),並且(qiě)為清理和發送給客戶(hù)準備就緒。
根據(jù)數控機床的(de)適用場合和機構特(tè)點,對數控機床結構(gòu)因提出以下要求:
一、較高的機床靜、動剛(gāng)度(dù)
數控機床(chuáng)是按(àn)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(dǎo)軌、工(gōng)作台、刀架和主軸箱等)的幾(jǐ)何(hé)精度與變(biàn)形產生的定位(wèi)誤差在加工過程(chéng)中不能為地調整與補(bǔ)償,因此,必(bì)須把各處機械結構部件產生的彈性變形控(kòng)製在最小限度內,以保證所要求的加工精度與表麵質量。
為了提高數控(kòng)機床主軸的剛度,不但經常(cháng)采(cǎi)用三(sān)支撐結構,而且選用鋼性很好的雙列短圓柱滾子軸承和(hé)角接觸向心推力(lì)軸承鉸接出(chū)相信忒力軸承 ,以減小主軸的徑向和軸向變形(xíng)。為了提高機床大件的剛度,采用(yòng)封(fēng)閉界麵的床身,並采用液力平衡減少移動部件因(yīn)位置變動造成(chéng)的(de)機床變形。為了提高機床各部件的接觸剛度,增加(jiā)機床的承(chéng)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載荷,以增加接觸麵積。這些措施都(dōu)能有效地提高接觸剛度。
為了充分發揮數控機床的高效加工能力,並能進行穩定切削,在保證靜態剛度的前(qián)提下,還必須提高動態剛度。常用的措施主要有提高係統的剛(gāng)度、增加阻(zǔ)尼以及調整構件的自振頻率等。試驗表(biǎo)明,提(tí)高阻尼係數是(shì)改善抗振性的有效方法。鋼板的焊接結構既可以增加靜剛度、減輕結構重量,又可以增加構件本身(shēn)的阻尼。因此,近年來在數控機床上采用了鋼板焊接結構的床身、立柱、橫梁和工作台(tái)。封砂鑄件也有利於振動衰減,對提高(gāo)抗振性(xìng)也有較好的效果。
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(shēng)不同程度的熱(rè)變(biàn)形,使工件與刀具之間(jiān)的相對運動關係遭到破環,也是機(jī)床(chuáng)季度下降。對於(yú)數控機床來說,因為全部加工過程是計算的指令控製的,熱(rè)變形的影響就更為嚴重。為了減少熱變(biàn)形,在數控機床結(jié)構中通常采用以(yǐ)下措施。
(1) 減少發熱
機床內部發熱時產生熱變形的主要熱源,應當盡可能地將熱源從(cóng)主(zhǔ)機中分離出去。
(2) 控製溫(wēn)升
在采取(qǔ)了一係列減少熱源的措施後,熱(rè)變形的情況將有所改善。但要(yào)完全消除機床的內外熱源通常是十分(fèn)困難的,甚至(zhì)是不可能的。所(suǒ)以必須通過良好的(de)散熱和(hé)冷卻來控製溫(wēn)升,以減少熱源的影響。其中部較有效的方法是在機床的發熱部位強製冷卻,也可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,這樣可以減少(shǎo)由(yóu)於溫(wēn)差造成的翹曲變形。
(3) 改善機床機構
在同樣發(fā)熱條(tiáo)件下,機(jī)床機構對熱變(biàn)形也有很大影響。如數控機床過去采用的(de)單(dān)立柱機構有可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(píng)移外,其它方向的變(biàn)形很小,而垂直方向的軸(zhóu)線移動可(kě)以(yǐ)方便地用一個坐標的修正量進行補償。
軸(zhóu)的熱變形發生在刀(dāo)具切入的(de)垂直方向上。這就(jiù)可以使主軸熱(rè)變形對加工直(zhí)徑的影響降低到最小(xiǎo)限度。在結構上還應盡可能減(jiǎn)小主軸(zhóu)中(zhōng)心與主軸向地麵的距離,以減少熱變形的總量,同時應使(shǐ)主軸箱的前後溫升一致,避免主軸變(biàn)形(xíng)後出現傾斜。
數控機床(chuáng)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(zuò),因此絲杠容易發熱。滾珠絲杠熱生產造成的後果是嚴重的,尤其是在開(kāi)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。對於采取(qǔ)了上述措施(shī)仍不能消除的熱變形,可(kě)以根據測量結(jié)果由數控係統發出補償(cháng)脈衝加以修正。
三、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(bǎn))的位移(yí)量十一脈中當量為最小單位的,通常又要求能以基地的速(sù)度運(yùn)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(yīng)的措(cuò)施。目前常用的滑動導軌、滾動導軌和靜(jìng)壓導軌在摩擦阻尼特性方(fāng)麵存在著明顯的差別。在進給係(xì)統中用滾珠絲杠代替滑動(dòng)絲杠也可以收到同樣的效果。目前,數控機床幾乎無一例外(wài)地采用(yòng)滾珠絲杠傳動。
數控機床(尤其是開環係統的數(shù)控機(jī)床)的加工精度在很大程度上取決於進給傳(chuán)動鏈的(de)精度。除了減少傳動齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之外,另一個重要措施是采用(yòng)無間隙傳動副。對於滾(gǔn)珠絲杠螺距(jù)的累(lèi)積誤差,通常采用脈衝補償裝置進(jìn)行螺(luó)距補償。
四、提高機床的壽命和精度保持(chí)性
為了提高機床的壽命(mìng)和精度保持性,在設(shè)計時應充分考慮數控機場零部件的耐磨性,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。在使用過程中,應保證數控機(jī)床各部件潤(rùn)滑(huá)良好。
五(wǔ)、減少輔助時間和改善操(cāo)作性(xìng)能
數控(kòng)機床的單件加(jiā)工中,輔助時間(非切屑時間)占有較大的比重。要進一步提(tí)高(gāo)機床的生產率,就必須采取促使最(zuì)大限度地壓縮輔助時間。目前已經有很(hěn)多數控機床采(cǎi)用了多主軸、多刀(dāo)架、以(yǐ)及帶刀庫的自動換刀裝置等,以減少換刀時間。對於切屑用量加大的數控機(jī)床,床身機構必(bì)須有利於排(pái)屑。