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工序分散給加工帶(dài)來的(de)難題在於多工序下的精度控製,重複(fù)裝夾、調(diào)試、檢測等各項因素疊加以後,往往(wǎng)造成工(gōng)件尺寸不穩定,交付時間也變(biàn)長(zhǎng)。所以這裏給(gěi)大家提(tí)供一個案例思路,利用車銑複合的特性結合加工路徑(jìng)優化,解(jiě)決這些問題(tí)。
零件的結構及設計要(yào)求
公(gōng)司由一群才華橫溢經驗豐富的熟練操作車、銑、磨、電火(huǒ)花、線切割(gē)、數控設備操作人員和經驗豐富的模具設計、裝配高級工程師組成的員工隊伍,全麵實現計算機輔助設計(PRE/UG./SLIDWORK)及計算機製造加工係統(CAD/CAE/CAM),運用******的製(zhì)造工藝和完善的質量控製流程,北京鋁合金零件加工,北京軍工零件加工產品質量嚴格按照ISO9000質量體係標(biāo)準執行。
液冷係列密封塊結構見圖1所示,材質有鋁合金,不鏽鋼兩種,密封塊是整套產品中核心部件,尺寸精細、結構緊(jǐn)湊,幾乎所有尺寸都是與其它(tā)工件配合尺寸,標星及加G尺(chǐ)寸尤(yóu)為關鍵(jiàn),不允許超差。(尺寸(cùn)公差幾乎(hū)都是0.03mm以內,關鍵件隱去公差)
原裝夾、工藝方案分(fèn)析
鑒於零(líng)件結構特征,***初工藝方案采取加長(zhǎng)尾部30mm,作為4軸加工中心(立式、A軸轉頭)裝夾部位,四軸加工中心加(jiā)工3處曲(qǔ)麵,***後數控車裝夾2.02環槽,車掉加長部位,平麵保總長,工藝安排如表1所示。
原工藝(yì)方案問題分析
經實際加工驗證,原來的工藝方案存(cún)在以下幾點不足:
◆四軸加工中(zhōng)心加工曲麵時,因裝夾(jiá)誤差及A軸自身誤差(chà)造成的工件圓跳動無法避(bì)免。裝夾工(gōng)件時,要求每件(jiàn)活(huó)都用百分(fèn)表(biǎo)找正圓跳動(dòng),跳動控製在0.02mm以內,但由於(yú)工件(jiàn)在切(qiē)削過程中受力及裝夾本身存在的誤差,會造成銑傷外形或相關尺寸超差,經常出現3個(gè)曲麵尺寸不(bú)一致。
◆***後一道工序平端麵時,因加持部(bù)位較小,穩定(dìng)性(xìng)差,平麵後台階厚(hòu)度不一致,造成端麵平麵度尺寸超差。
◆加工效率低(dī)。後(hòu)麵兩道(dào)工序每次加工(gōng)時,裝夾、找正的時間遠遠多(duō)於(yú)產品加工時間(jiān),因加工不穩定,無論是工人(rén)還(hái)是檢驗員(yuán)都要花費大量時間測量尺寸、挑選不合格品,造成加工效率極低。
◆因材料加長的長度都超過工件本身的長度,造成原材料極大(dà)浪費。
新工藝方案設計
從零件的結構特點和加工精度綜合分析,原工藝方案中出(chū)現的(de)各種問題,總結起來都是因為多次裝夾、定位有誤差造成(chéng)的,假(jiǎ)如該零件可以安排在(zài)車削中心一(yī)次加工完(wán)成,就不會產生定位誤差,但車(chē)削中心加(jiā)工需要解決兩(liǎng)個(gè)難題。
(1)機床本身(shēn)***少要具有四軸以上聯動(dòng)功能,且機床加工精度要能保證0.005mm以內。
(2)解決(jué)車銑複合加(jiā)工編程問題,特別是曲麵加工及多軸聯動(dòng)加工,以前車(chē)間(jiān)車削中心以(yǐ)三軸動力刀塔(tǎ)式為主,手工編程基本(běn)能滿足要求,沒有涉及車銑軟件編程這一領域,特別是曲麵加工及多軸聯動加工。
動力刀座
車銑複合機床(chuáng)上的多功能刀具(jù)係統,從毛坯到成品一次裝夾!
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軟件方麵,目前市麵上專業(yè)的車銑複合加工軟件不多,主要有Edagcam, Espritcam,GibbsCAM等幾種,這裏(lǐ)選擇GibbsCAM軟件作為車銑複合編程軟件。
新工藝(yì)方案的實(shí)施
新方案使用帶Y軸的車銑複合機床一次加工出工件(jiàn)所有外形、曲麵,切(qiē)斷(duàn)保總長,排除一切裝夾(jiá)定(dìng)位誤差,工件外形沒有接刀痕,尺寸滿足要求。同時在加工中也需要注意零件(jiàn)編程方麵,需要(yào)解決(jué)的幾個核心(xīn)難點。
難點一:粗(cū)銑去餘量
如圖4所示,該加工策略與常見加工中心(xīn)軟件編(biān)程粗加工幾乎一(yī)樣,有毛坯餘量識別,幹涉避讓,加(jiā)工後餘量均(jun1)勻(yún),基(jī)本滿足零件開粗要求。
難點二:車銑曲麵(miàn)編程
如圖5所示,GibbsCAM軟件曲麵加工策略豐富,加工過程定義簡單,刀路(lù)軌跡簡(jiǎn)潔,車銑複合加工出的曲(qǔ)麵與加工中心加工的曲麵表麵質(zhì)量幾乎一樣。
難點三:車銑多(duō)軸聯(lián)動銑削
如圖6所示,GibbsCAM軟件有豐(fēng)富(fù)多軸加工策略,刀軸定義多樣,可滿足車銑多軸多軸定位銑削與聯動銑削。
經實際驗證,采用(yòng)新方案加(jiā)工出工件完全可行,車銑一道工序加工出(chū)工件所有外(wài)形,尺(chǐ)寸滿足要求,加工效率提高40%,節省材料50%,圖7為加工後效果圖。
新方案不僅解決了零件加工的精度與效率,***重要的是進一步將帶Y軸車削中心加工能力進一步擴展,采用Y軸(zhóu)時,刀具可以通過整個表麵橫向移動生成一個真正的表麵,加工效果與數控銑床相(xiàng)同,結合軟(ruǎn)件編程(chéng),這樣就大大拓展了工藝加(jiā)工能力,很(hěn)多工件都可以采用帶Y軸車削中心加工,不但可以保證加工質量,而且效率也會提升很多。
上述就是一個典型工(gōng)件,原來工藝方案是在加工中心多次加(jiā)工,現在使用車削中心結合軟(ruǎn)件編程,在車銑一道工(gōng)序加工,不僅減少了工序,更好的(de)保證了尺寸,並且加(jiā)工效率提高20%以上,這充分證明工藝能(néng)力的拓(tuò)展、提高,才是生產(chǎn)效率提升,保證產品質量的(de)關鍵。
原文鏈接:這樣加工異形件問題太多,還是上車銑複合吧
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