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數控拋光機利用數控加工代替人工手動(dòng)操作只是轉變的開(kāi)始

時(shí)間:2022-08-18

  隨著(zhù)國內數控技術(shù)的發(fā)展,多軸數控加工設備也在不斷完善。兩軸半、三軸的加工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了較先進(jìn)的水平,國內也可以制造出這樣的加工設備,并且在機械加工領(lǐng)域得到廣泛的應用,而多軸數控加工技術(shù)還處于提高階段,重點(diǎn)研究的內容包括加工工藝方法和機床后置處理技術(shù),對于多軸數控拋光機設備而言需要多元化應用。


  基于五軸數控技術(shù)實(shí)現輪轂多軸拋光加工是在技術(shù)上和應用上的一種創(chuàng )新,擴展了五軸數控機床的應用范圍。對于目前輪轂拋光加工這項技術(shù)來(lái)講,還是完全依靠人工手動(dòng)拋光、人工利用機器半自動(dòng)化拋光加工,這不僅需要大量的人力、物力,同時(shí)降低了生產(chǎn)效率,拋光加工質(zhì)量難以保證,對于外形尺寸較大的輪轂而言還需要多人配合完成,因此,鋁合金輪轂拋光加工利用五軸數控拋光機床來(lái)實(shí)現是十分必要的。


  在五軸數控拋光機床設計過(guò)程中,重點(diǎn)研究的內容包括機床的結構形式和運動(dòng)特性。結構形式主要包括拋光機床整體結構設計、拋光刀具設計、裝夾工作臺設計等;拋光機床的運動(dòng)特性是在傳統的3個(gè)聯(lián)動(dòng)坐標軸X 、Y 、Z 的基礎上增加了刀具繞Y 軸旋轉和工作臺繞軸旋轉。加工過(guò)程中,機床主軸和工作臺5個(gè)坐標軸同時(shí)做線(xiàn)性插補,使刀具按要求的空間軌跡運動(dòng),能保持最佳的加工狀態(tài)并有效避免刀具干涉。推薦閱讀:數控拋光機產(chǎn)品功能定位


  輪轂表面的拋光加工技術(shù)不同于普通的數控銑削加工,主要是在刀具設計上發(fā)生改變,如在五軸數控拋光機床刀具選擇上利用布輪。布輪的外形結構可以改變,如通過(guò)主軸的高速旋轉帶動(dòng)布輪也作高速旋轉運動(dòng)。當布輪外輪廓與輪轂表面相接觸時(shí),就會(huì )產(chǎn)生高速摩擦,使得輪轂表面連續不斷地進(jìn)行打磨,再加上拋光液的作用,就可以使得輪轂表面具有很好的光澤效果。整個(gè)運動(dòng)過(guò)程需要NC程序控制。利用五軸數控拋光機床來(lái)完成加工是一項新型的加工方法,與傳統的拋光加工技術(shù)相比,它具有生產(chǎn)效率高、節省能源、降低勞動(dòng)強度和提高經(jīng)濟效益等優(yōu)點(diǎn)。由于拋光布輪具有柔軟性,接觸時(shí)具有收縮性,加工時(shí)安全性較高,容易實(shí)現高速旋轉拋光,可以獲得較高的表面質(zhì)量。


  實(shí)現五軸數控拋光CAM技術(shù),并且得到準確的數控拋光機加工程序需要解決以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。


  (1)幾何建模。利用建模軟件完成三維的鋁合金輪轂創(chuàng )建,建模軟件常用的包括CATIA、UG、Pro/Engineer等。


  (2)制定加工工藝方案。在數控加工技術(shù)中,加工工藝起著(zhù)關(guān)鍵作用,合理的加工工藝可以提高工件的加工質(zhì)量,還可以提高生產(chǎn)效率。鋁合金輪轂拋光加工工藝的選擇主要包括加工路線(xiàn)、選擇刀具、控制刀軸方式、主軸轉速和進(jìn)給速度等。


  (3)刀具軌跡生成。根據加工工藝要求生成合理的刀具加工軌跡,滿(mǎn)足無(wú)干涉、無(wú)碰撞、節省刀具運行時(shí)間、提高加工效率的要求。對于鋁合金輪轂曲面模型而言,需要利用CAM編程軟件實(shí)現刀具軌跡生成,并且得到刀位數據文件。


  (4)加工軌跡仿真。在CAM編程軟件中生成刀具加工軌跡以后,要針對實(shí)體進(jìn)行刀具加工軌跡確認,驗證刀位數據對于通過(guò)后置處理轉換的數控加工程序是十分必要的,特別是在多軸加工編程中,其作用更為明顯。這樣可以有效地避免加工程序在加工過(guò)程中有可能會(huì )出現過(guò)切與碰撞等問(wèn)題。


  (5)后置處理。拋光機床后置處理程序是根據機床的結構形式和運動(dòng)變換特點(diǎn),通過(guò)計算得到的后置處理坐標轉換公式,將在刀具軌跡生成過(guò)程中所產(chǎn)生的刀位數據文件轉換成拋光機床的數控加工程序。準確的后置處理可以保證加工程序的準確性,提高加工效率,保證加工質(zhì)量,還可以提高機床運行過(guò)程中的可靠性能。五軸數控拋光機床后置處理程序具有唯一性。


  (6)NC程序仿真。為保證實(shí)際加工過(guò)程的穩定性、安全性,需要對后置處理轉換得到的G代碼指令進(jìn)行驗證,在Vericut數控仿真軟件中建立實(shí)際加工環(huán)境,模擬實(shí)際加工過(guò)程。


  鋁合金輪轂表面的拋光加工技術(shù)在輪轂生產(chǎn)中越來(lái)越重要,數控拋光機利用數控加工代替人工手動(dòng)操作只是轉變的開(kāi)始,將來(lái)要建立數字化、智能化的拋光生產(chǎn)線(xiàn),建立數字化在線(xiàn)檢測技術(shù),在不同機床之間還要建立智能化機器手搬運。因此,將五軸數控加工理論應用到鋁合金輪轂拋光加工中,對實(shí)現數控拋光加工具有重要意義。


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