五軸加工中心在複雜精密零件製造中的應用

 

                                                                   五軸加(jiā)工中心在複雜精(jīng)密(mì)零件製造中的應用

 

近年來,隨著我國裝備製造(zào)業的迅(xùn)速發展,產品零部件(jiàn)的結構越來越複雜,精度要求越來越高。采用五軸數控機床加工具(jù)有一次裝夾完成全部加工,提高加(jiā)工能力和生產(chǎn)效率等優點,因此,五(wǔ)軸加工中心在複雜精密零件製造中的應(yīng)用日益增多。
        1、加工策略的選擇
        1-1五軸定向(xiàng)加工
        針對一些加工區域敞開性好、傾斜麵上的孔、麵加工等內容較多的零件,五軸聯動加工數控編程煩瑣、加(jiā)工效率及(jí)剛性也有待提高。采(cǎi)用五軸定向加工(gōng)方式可實現這類零件的高效和高質量加工(gōng)。
        五軸定向加工是指利用五軸機床加(jiā)工時,根據所需要加工區域位置把兩個旋轉軸轉到一定角度後,鎖定兩(liǎng)個旋轉軸(zhóu),進行3個直線軸聯動加工。當一個區域的加工完成後,再調整(zhěng)兩個旋轉軸的角(jiǎo)度繼續加工。由於減少兩個旋轉(zhuǎn)軸的運動,五軸定軸加工方式增強了加工時的整體剛(gāng)性,可以(yǐ)選擇加工效率較高的粗加(jiā)工切削策略(luè)。
        1-2五軸聯動加工
        五軸聯動加工常用以解決三軸無法加工的製造問(wèn)題,如曲麵法向拉線(xiàn)類零件,設計加(jiā)工路線時要求刀具沿法向切削,三軸聯動通常不能滿足其要求。加工葉(yè)輪、葉片等帶有空間扭曲曲麵的零件時,隻有采(cǎi)用五軸聯動加工方式,使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(jiàn),加工時雖不存在幹涉問題(tí),但采用3種(zhǒng)聯動加工方式需要多次轉位銜接(jiē)加工(gōng)麵,直接影響(xiǎng)零件表麵質量和加工精度,五軸聯動加工方式能有效解決該加工問題。
        2、CAM後(hòu)置處理的構建(jiàn)
        由CAD/CAM軟件可進(jìn)行建模和加工過(guò)程自動(dòng)編程,生成刀位路徑(jìng)數據。後置處理最重要的作用是(shì)將CAM軟件生成的刀位軌跡轉化為五軸機床的NC程序,通(tōng)過(guò)讀取刀位文件,根據機床運動(dòng)結構(gòu)及控製指令,進行坐標運動變(biàn)化和指(zhǐ)令格式轉換。隻有采用正確的(de)後(hòu)置處理係(xì)統才能將刀位軌跡輸出能正確進行加工的數控程序(xù)。因此,編(biān)製(zhì)正確的後置處(chù)理,是數控(kòng)編程(chéng)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(gōng)中心,主軸轉角加工時,程序中通常帶有工件坐標係旋轉指令。在(zài)構建後置處(chù)理時,快速定位移動指令的輸出形式(shì)應先在安全點進行旋轉軸(B、C)的定位,再以XYZ三軸聯動的方(fāng)式接近零件,防(fáng)止出現軸超程報警及撞機的情況。
        3、機床高級功能的應用
        加工中心配有激(jī)光自動對刀(dāo)儀(yí),編寫精密零件的程序時,可在調用刀具指令(lìng)後增加一個刀具測(cè)量循環指令,以確保大批量生產時加(jiā)工精度(dù)的穩定性。機床主軸裝有用來測(cè)量(liàng)位移和震動的傳感器,通過觀察CRT顯示器中的“機床保護控(kòng)製裝置”,可判斷刀具磨損情況以及切削用量是(shì)否合理,以便於及時調整切削(xuē)參數和更換刀具。
       本文結合生(shēng)產實踐經驗,從(cóng)3個方麵簡(jiǎn)要介紹了(le)五軸加(jiā)工中(zhōng)心在(zài)生(shēng)產複雜精密零(líng)部件中的應用方法及技巧。五軸加工中心已廣泛應用於航空(kōng)、航天(tiān)、軍(jun1)事、科研、船舶(bó)等行業(yè),想發揮出高精尖設(shè)備的最大性能,還需要不斷去探索和研究。
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