车铣复合加工一次搞定
1、零件的结构及设计要求
液冷系列密封块结构见图1所示,材质有铝合金,不锈钢两种,密封块是整套产品中核心部件,尺寸精细、结构紧凑,几乎所有尺寸都是与其它工件配合尺寸,标星及加G尺寸尤为关键,不允许超差。(尺寸公差几乎都是0.03以内,关键件隐去公差)
这样加工异形件问题太多,车铣复合加工一次搞定
图 1 液冷系列密封块结构图
2、原装夹、工艺方案分析
鉴于零件结构特征,初工艺方案采取加长尾部30,作为4轴加工中心(立式、A轴转头)装夹部位,四轴加工中心加工3处曲面,后数控车装夹2.02环槽,车掉加长部位,平面保总长,工艺安排如表1所示。
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表 1 改进前工艺路线
3、原工艺方案问题分析
经实际加工验证,原来的工艺方案存在以下几点不足:
◆四轴加工中心加工曲面时,因装夹误差及A轴自身误差造成的工件圆跳动无法避免。装夹工件时,要求每件活都用百分表找正圆跳动,跳动控制在0.02以内,但由于工件在切削过程中受力及装夹本身存在的误差,会造成铣伤外形或相关尺寸超差,经常出现3个曲面尺寸不一致。
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图2
◆后一道工序平端面时,因加持部位较小,稳定性差,平面后台阶厚度不一致,造成端面平面度尺寸超差。
◆加工效率低。后面两道工序每次加工时,装夹、找正的时间远远多于产品加工时间,因加工不稳定,无论是工人还是检验员都要花费大量时间测量尺寸、挑选不合格品,造成加工效率极低。
◆因材料加长的长度都超过工件本身的长度,造成原材料极大浪费。
车铣加工模块支持对铣车机床上的任何常用车削策略进行编程。功能范围还包括特殊策略,例如在第三轴上使用旋转头进行粗加工和精加工的 3 轴联动车削。所有车削策略均可与高效的铣削策略组合,从而确保从一个用户界面进行使用,享受更高的灵活性和效率。
车铣复合加工中心除可同时进行车削所有功能外,还可以进行动力刀径向加工、钻孔、攻牙、端面切槽、侧面切槽、侧面铣削、角度钻孔、曲线铣削等等。可以由一台机床完成一个零件的所有加工步骤,实现了一次装卡完成全部或者大部分加工工序,能够显著提高生产效率。
车铣复合加工技术的发展,对其相应的数控编程提出了更高的要求,而这也是制约车铣复合加工中心设备在实际生产应用中的重要因素。
目前通用CAM 软件编写完成后的NC 程序之间是相互独立的,要实现车铣复合这样复杂的自动化完整加工,需要对这些各自独立的加工程序进行集成和整合,难度非常大,对工艺人员的要求非常之高。
同步加工可通过第三轴上的旋转头进一步提升机床的铣车效率。通过在车削期间同步调整进刀角度,可在一个操作中加工复杂的工件几何形状。两个联动粗加工和精加工的特殊策略使编程更为简单可靠。此处,可使用同步线控制第三轴的运动。将在同步线之间自动计算第三轴的同步运动。
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