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非金屬五軸加工中心的優勢和加工零件具體流程

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【摘要】:
非金屬五軸加工中心已成為現代制造業的“主力軍”,它以其加工精度高、效率高、精度穩定等特點,在工廠、研究所及學校等部門得到了越來越廣泛的普及,而非金屬五軸加工中心可以滿足形狀更復雜、工序更多的產品的加工。非金屬五軸加工中心即為加工中心三根主運動軸(X、Y、Z)和兩根旋轉軸(一般為A、C或B、C)一起運動的一種加工形式,通常用來加工葉輪、機翼、模具等帶有復雜曲面的零件。
  非金屬五軸加工中心已成為現代制造業的“主力軍”,它以其加工精度高、效率高、精度穩定等特點,在工廠、研究所及學校等部門得到了越來越廣泛的普及,而非金屬五軸加工中心可以滿足形狀更復雜、工序更多的產品的加工。     
  非金屬五軸加工中心即為加工中心三根主運動軸(X、Y、Z)和兩根旋轉軸(一般為A、C或B、C)一起運動的一種加工形式,通常用來加工葉輪、機翼、模具等帶有復雜曲面的零件。因其裝夾一次便可加工出零件絕大部分甚至全部工序,所以避免了三軸、四軸加工中心在多次裝夾中產生的定位誤差,因此加工出來的零件精度更高,所用輔助時間更少。
非金屬五軸加工中心
非金屬五軸加工中心加工零件的一般過程   
  非金屬五軸加工中心加工零件時,首先應編制零件的加工程序,這是數控機床的工作指令。將加工程序輸入到數控裝置,再由數控裝置控制機床主運動的變速、起停、進給的方向、速度和位移量,以及其它如刀具選擇更換、工件的夾緊松開、冷卻潤滑的開關等動作,使刀具與工件及其它輔助裝置嚴格地按照加工程序規定的順序、軌跡和參數進行動作,從而加工出符合要求的零件。
  非金屬五軸加工中心難點問題舉例及解決辦法   
  梭板零件為我廠圓織機上的重要配件,圓織機主要用來生產編織袋,而梭板起著穿線、引線的作用。傳統工藝中,梭板的生產工序如下:
 ?。?)鑄造出整體外形;
 ?。?)打磨機打磨外形,使之較光整,并留出余量;
 ?。?)銑床上以中心對稱銑兩側面、銑圓弧面(上下表面)上澆冒口;
 ?。?)鉗工去毛刺,銳邊倒鈍;
 ?。?)銑床上裝夾兩次加工出的四凸臺復合斜面;
 ?。?)精銑梭頭;
 ?。?)鉗工鉆板上各直孔及深斜孔;
 ?。?)四個凸臺清根、去毛刺;
 ?。?)檢驗。
  引進非金屬五軸加工中心后,對梭體加工工藝進行了改進,新工序如下:
  鑄造出整體外形,上表面留出1mm余量;
  銑床上以中心對稱銑兩側面、銑圓弧面(上下表面)上澆冒口;
  非金屬五軸加工中心通過一次裝夾,加工出復合斜面并鉆斜深孔及攻螺紋,精銑上表面余量;
  四個凸臺清根、去毛刺;
  檢驗。
  與老工序相比,新工序具有以下優點:
  新工藝中鑄造出整體外形,上表面留有1mm余量,余量通過非金屬五軸加工中心去除,這樣既可減少老工序二中鉗工打磨的工作量,而且上表面的精確度和光潔度也會提高。
  一次裝夾便可精銑上表面及四個復合斜面余量,還可完成鉆斜孔、直孔及攻螺紋,減少了二次裝夾的輔助時間,避免了二次裝夾產生的定位誤差。
  新工序集中,加工效率和精度都大大提高,且尺寸穩定。   
  新工序三中,非金屬五軸加工中心實際加工時會遇到以下難點:
  不易裝夾定位。梭板的長×寬×高=472×126×111mm,本身尺寸較大,且梭身成圓弧形,只有5mm厚,材料為整體鑄鋁,夾緊力和切削力稍大一些就容易變形。為此,我們設計了專用夾具,夾具做成圓弧形,半徑與梭板半徑相同,使之形成包容面與被包容面的關系。夾具兩側各有兩個墊塊,四個墊塊通過螺釘將梭板兩側面(工序二中兩側面已精銑)固定。此時梭板的裝夾定位完成。
  加工時易產生干涉、碰撞。切除上表面及凸臺復合斜面余量時,需用軟件編程實現機床的非金屬五軸加工中心。此時應考慮干涉的問題:主軸與工作臺的干涉、刀柄與夾具的干涉、刀具與工件的碰撞等。編程時,將工作臺和夾具的模型都做進了編程環境中,這樣在自動生成程序時,軟件會自動計算干涉和碰撞的可能性,并將有可能出現干涉、碰撞的程序段標示出來,再進行修改,最后進行了機床仿真,發現無干涉、碰撞后,才生成后置程序,確保實際加工時的安全性。
  非金屬五軸加工中心在攻克加工難關、改進工藝方法、開發新品中起到不可替代的關鍵作用,使加工效率和精度都大大提高,本文中梭板就是一個典型的例子。實際加工中,確實會遇到諸多困難、問題,但隨著技術的成熟、經驗的積累,這些問題都會迎刃而解,非金屬五軸加工中心的優勢也會越發地明顯。
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