五軸加工中心在複雜精(jīng)密零件製造中的應用

 

                                                                   五軸加工中心在複雜精密零件製造中的應用

 

近年(nián)來,隨著我國(guó)裝備製造業的迅速發展,產品零部件的結構越來越複雜(zá),精度要求越來越高。采用(yòng)五軸數控機床加工具有一次裝夾完成(chéng)全部(bù)加工,提高加工能力和生產(chǎn)效率等優點,因此,五軸加工中心在複雜精密零件製造中的應用日益(yì)增多。
        1、加工策(cè)略的(de)選擇
        1-1五軸定(dìng)向加工
        針對一些加(jiā)工區域敞開性好、傾斜麵上的孔、麵加工等內容(róng)較(jiào)多的(de)零(líng)件(jiàn),五軸聯動加(jiā)工數(shù)控編程煩(fán)瑣、加工效率及剛性也有待提高。采用五軸定向加工方(fāng)式可(kě)實現這(zhè)類零(líng)件的高效(xiào)和高質量加工。
        五軸定向加工是指利用五軸機床加工時,根據(jù)所需(xū)要加工區域位置把兩個旋(xuán)轉軸(zhóu)轉到一定角度(dù)後(hòu),鎖(suǒ)定(dìng)兩個旋轉軸,進行3個直線軸聯動加工。當(dāng)一個區域的加(jiā)工完成後,再(zài)調(diào)整兩個旋轉軸的(de)角度繼續加工。由於(yú)減少兩個旋轉軸的運動,五軸定(dìng)軸加工(gōng)方式增強了加工(gōng)時的整體剛性(xìng),可以選擇加工效率較高的粗加工切削策略。
        1-2五軸聯動加工
        五軸聯動加工常(cháng)用以解決(jué)三軸無法加工的製造問題,如(rú)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,三軸聯動通常不能滿足其要求。加工(gōng)葉(yè)輪、葉片等帶有空間扭曲曲麵的零件(jiàn)時,隻有采用五(wǔ)軸聯動加工方式,使刀具(jù)隨時旋(xuán)轉(zhuǎn)擺動角度才能避免幹涉情況(kuàng)。對於有(yǒu)些回轉零件,加工(gōng)時(shí)雖不存在(zài)幹涉(shè)問題,但(dàn)采用3種聯動加工方式需(xū)要多次轉位銜接加工麵,直接影響零件表(biǎo)麵質量和加(jiā)工精度,五軸聯動加工方式能有效解決該加工(gōng)問題。
        2、CAM後置處理的(de)構(gòu)建(jiàn)
        由CAD/CAM軟件可進(jìn)行建模和加工過(guò)程自(zì)動編程,生成刀位路徑數據。後置(zhì)處理最重要的(de)作用是將CAM軟件生成的刀(dāo)位軌跡轉化為五軸機床的NC程序,通過讀取刀位文件,根據(jù)機床運動結構及控製指令,進行坐標運動變化和指令格式轉換。隻有采用正確的後置處理係統才能(néng)將刀位軌跡輸出能正確進行加工的數控程序。因此,編製正確(què)的後置處理,是數控編程與加工的(de)前提條件之一,也影響著調試零件的效率(lǜ)。
       回轉結構為一擺一轉的五軸(zhóu)加工中心,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)構建後置處理時,快速(sù)定位移動指令的輸出(chū)形式應先在安全點進行旋轉軸(B、C)的定(dìng)位,再以XYZ三軸聯(lián)動的方式接近零件,防止出現軸超程報(bào)警及撞機的情況。
        3、機(jī)床高級功能的應(yīng)用
        加工中心配(pèi)有激光自動對(duì)刀儀,編寫精密(mì)零件的程序時,可在調用刀具指令後增加(jiā)一個刀具測量循環指令,以確保大批量生(shēng)產時加工精度的穩定性。機床主軸裝有用來測量位移和震動的傳感器,通(tōng)過觀察(chá)CRT顯示器中的“機床保護控製裝置(zhì)”,可判斷刀具磨損情(qíng)況以及切(qiē)削用量是否(fǒu)合理,以便於及時調整(zhěng)切(qiē)削參數和更換刀具。
       本文結合生產(chǎn)實踐(jiàn)經驗,從3個方麵簡要介紹了五軸加工中心在生產(chǎn)複雜(zá)精密零部件(jiàn)中(zhōng)的(de)應用方法及技巧。五軸加工(gōng)中心已廣泛應(yīng)用於(yú)航空、航天、軍(jun1)事、科研(yán)、船舶等行(háng)業(yè),想發揮出高精(jīng)尖設備的最(zuì)大性能,還需要不斷去探索和研(yán)究(jiū)。
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