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        大型拋物面天線模胎數(shù)控加工技術(shù)研究

        2013-10-19 05:01:14胡佰毅
        科技視界 2013年11期
        關(guān)鍵詞:拋物面粗加工數(shù)控銑

        胡佰毅

        (中國電子科技集團(tuán)公司 第二十研究所,陜西 西安 710068)

        0 引言

        文中論述的大型拋物面天線是在200±10℃高溫下通過模胎復(fù)合成型。天線反射面的曲面形狀為拋物面,形狀精度要求非常高。模胎是該拋物面天線曲面復(fù)合成型過程中關(guān)鍵的工裝,其毛坯采用球墨鑄鐵QT50-10 鑄造成型,為了保證天線曲面在高溫下的成型精度,相應(yīng)模胎的加工精度更為苛刻。

        本文針對拋物面天線模胎的結(jié)構(gòu)特點和加工難點,設(shè)計數(shù)控加工工藝方案,利用我所現(xiàn)有的UG 軟件建模,Master CAM 軟件仿真加工和后處理,在數(shù)控立車上加工拋物面,在數(shù)控龍門銑上加工拋物線槽,實現(xiàn)了拋物面天線模胎的整體數(shù)控加工。

        1 拋物面天線模胎的工藝分析

        1.1 結(jié)構(gòu)特點分析

        拋物面天線模胎的結(jié)構(gòu)和主要尺寸要求如圖1 所示。分析圖1 可以看出,零件屬于中空大直徑薄壁曲面鑄件,其壁厚與半徑比為1:80,為典型的薄壁零件,加工中容易產(chǎn)生變形。而且在Φ1600mm 的拋物面上等間距分布著200 余條細(xì)微的拋物線槽,是生產(chǎn)加工的瓶頸,極具加工難度。

        圖1 模胎結(jié)構(gòu)

        其主要的結(jié)構(gòu)特點及尺寸為:毛坯為鑄件,材料為球墨鑄鐵QT50-10,曲面的拋物面方程為:x2+y2=Kz(K 為一常數(shù)),粗糙度為1.6。

        拋物線槽所在平面的方程為x2+y2=K(z-0.6),線槽深度0.6mm,寬度0.9mm,相互平行度小于0.05mm,兩拋物面均方根誤差在0.07mm 以內(nèi)。

        1.2 加工工藝難點分析

        該拋物面天線模胎直徑大、壁厚薄,曲面表面的曲線槽寬度小、分布密集,而且所有曲線槽底端又形成一個拋物面,兩拋物面相對精度要求高。這些特點反映到加工上帶來的主要難點有:

        1.2.1 模胎外形大,壁厚薄容易引起加工變形,影響拋物面的形狀精度,必須控制粗加工切削參數(shù),適當(dāng)增加熱處理,配合相應(yīng)的輔助工裝;

        1.2.2 拋物線槽分布密集,寬度尺寸小,深度較深,沒有能夠滿足加工實際所需的刀具,必須設(shè)計剛性高,特殊形狀的專用刀具;

        1.2.3 拋物面的最高點到最低點所在母線的曲率不同,加工中表面粗糙度的一致性難以保證;

        1.2.4 復(fù)雜曲面程序編程技術(shù)難度大,手工編程很難實現(xiàn),需借助軟件編程模擬加工和后處理。

        1.3 加工工藝方案設(shè)計

        1.3.1 加工工藝方案分析對比

        根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點,加工難點以及機床、刀具的選擇設(shè)定了兩種可行的加工工藝方案,方案1:拋物面、拋物線槽采用整體數(shù)控銑加工;方案2:拋物面采用數(shù)控車加工,拋物線槽采用數(shù)控銑加工。兩種方案的分歧是拋物面的加工采用數(shù)控銑還是數(shù)控車,采用數(shù)控車加工拋物面有以下優(yōu)點:

        a)數(shù)控車編程相對簡單只需繪制出準(zhǔn)確的拋物線;

        b)采用數(shù)控車,粗加工時可以預(yù)留較小的加工余量,并且余量均勻,相應(yīng)的加工應(yīng)力變形較?。ㄈ鐖D2);

        圖2 粗加工余量

        c)數(shù)控車加工,刀具沿拋物線切點做簡單的插補運動,可以選用高強度的刀具,吃刀量大,數(shù)控銑加工需要復(fù)雜的三維插補運動,機器運算量大,分層進(jìn)給量小,加工效率低,增加了加工成本;

        d)數(shù)控車加工拋物面回轉(zhuǎn)體表面,刀具沿回轉(zhuǎn)表面圓周切削,針對切削圓半徑的變化,用G96 指令設(shè)定恒定的線速度,并限定最高轉(zhuǎn)速3000 轉(zhuǎn),可以獲得相對一致的表面粗糙度;

        e)數(shù)控車可采用仿形加工,刀具沿著拋物面截面的拋物線從底端到頂端進(jìn)行仿形加工,刀具進(jìn)給是連續(xù)的,可以改善數(shù)控銑等距進(jìn)給的加工殘留高度,提高表面粗糙度。

        采用數(shù)控車加工拋物面工序不集中,需增加一臺設(shè)備,帶來的缺點有:

        a)數(shù)控車加工完拋物面,還需在數(shù)控銑上加工拋物線槽,多使用一臺設(shè)備,工件需在兩臺設(shè)備之間周轉(zhuǎn),加工準(zhǔn)備時間長;

        b)數(shù)控車和數(shù)控銑裝夾方式不同,采用數(shù)控車需增加工裝,提高了單件生產(chǎn)的附加成本。

        1.3.2 加工工藝方案確定

        通過上述方案的優(yōu)缺點比較,結(jié)合實際情況,綜合分析,確定了第二種加工方案:即采用立式數(shù)控車加工拋物面,然后用龍門數(shù)控銑加工拋物線槽。

        2 工藝過程

        根據(jù)加工工藝方案,設(shè)計主要工藝過程如下:編制加工工藝流程,設(shè)計拋物線槽專用刀具,UG 軟件建模,Master CAM 軟件數(shù)控編程及優(yōu)化仿真,加工和檢測。

        2.1 加工工藝流程

        根據(jù)模胎的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求,結(jié)合確定的工藝方案設(shè)計加工工藝流程如圖3 所示。

        圖3

        其中,粗加工對零件加工質(zhì)量影響不大,只需留足粗加工余量,為了改善切削的應(yīng)力變形,粗加工后必需增加熱處理,待應(yīng)力釋放后再進(jìn)行精加工。拋物線槽的加工安排在拋物面精加工之后,應(yīng)力變形比較小,可以一次加工完成。

        2.2 設(shè)計拋物線槽專用刀具

        拋物線槽的加工是整個加工的瓶頸,要求機床有2 米以上的行程,尤其對刀具的要求比較特殊。為了滿足加工要求,設(shè)計出專用刀具的主要參數(shù),由專門廠家研磨成型,刀具結(jié)如圖4。

        圖4 專用刀具結(jié)構(gòu)圖

        刀具材料為硬質(zhì)合金YG,球頭半徑為R0.45,刀片為兩刃,螺旋升角為60°,主要特點有:

        a)刀具總高50mm,刀刃長為1.5mm,直徑為Φ0.9mm,設(shè)計中采用了刀柄和刀刃大比例半徑過渡的結(jié)構(gòu),既滿足了線槽寬度的限制又便于裝夾;

        b)設(shè)置了錐度,減小了大比例半徑過渡時的應(yīng)力集中,增加了刀具強度,而且在加工拋物線槽時,消除曲率變化產(chǎn)生的干涉;

        c)刀具采用兩刃利于排屑,適合加工圓弧形溝槽,耐磨性好,可以切削HRC55 以下的材料,使用最高轉(zhuǎn)速2000 轉(zhuǎn)。

        2.3 UG 三維實體建模及計算

        拋物面可以通過拋物線回轉(zhuǎn)實現(xiàn),首先在UG 中創(chuàng)建拋物線需輸入?yún)?shù)DY(弦半徑),F(xiàn)(焦距),旋轉(zhuǎn)角度(θ)。DY 為已知,旋轉(zhuǎn)角度θ=0,求出F 值是關(guān)鍵。

        已知拋物線方程為:x2+y2=Kz,

        將拋物線方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程:x2+y2=2Pz(P 為焦點到準(zhǔn)線的距離,即2 倍焦距P=2F),

        推出2×2Fz=Kz,

        選擇頂點(0,0,0),輸入拋物線參數(shù),做出拋物線如圖5。

        圖5 構(gòu)造曲線

        圖6 實體模型

        拋物線通過旋轉(zhuǎn)做出拋物面,在拋物面上做拋物線槽比較困難,通過多次嘗試,簡便的方式是先在一個基準(zhǔn)面做出平行線投影到拋物面上形成曲線,將曲線拉伸成曲線槽和拋物面求差就做出了線槽如圖6。

        2.4 數(shù)控程序設(shè)計和仿真

        將UG 模型導(dǎo)入Master CAM 程序設(shè)計軟件,從拋物面頂端Z 零點開始,設(shè)定恒定線速度沿輪廓軌跡進(jìn)行粗、精加工,對拋物線槽進(jìn)行數(shù)控銑一次加工成形,從頂點開始分別向兩端加工。根據(jù)機床加工參數(shù),通過多次模擬驗證,制定加工參數(shù)如表1。

        表1 加工參數(shù)表

        按表1 參數(shù)制定刀路軌跡,再進(jìn)行刀路軌跡模擬和實體仿真加工驗證,數(shù)控車驗證結(jié)果如圖7,數(shù)控銑驗證結(jié)果如圖8。仿真驗證完后進(jìn)行后處理并生成加工程序代碼。

        圖7 數(shù)控車實體模擬驗證

        圖8 數(shù)控銑實體模擬驗證

        3 加工和檢測

        3.1 加工過程控制

        按照設(shè)計的工藝流程先進(jìn)行數(shù)控車粗加工,粗加工前在內(nèi)腔均勻墊三個輔助支撐,多點壓裝周圍,使工件均勻受力,防止加工時向某一方向強烈變形。粗加工去除余量比較大,按機床設(shè)置相對快的進(jìn)給和大的切削深度,單邊留2mm 余量,粗加工后實施退火去應(yīng)力熱處理,重新打表找正,使工件的變形在粗加工的余量范圍內(nèi)補償。精加工時設(shè)置相對慢的進(jìn)給,較小的切削深度,以保證拋物面的加工精度和表面粗糙度。拋物面加工完后,在數(shù)控龍門銑上使用專用刀具加工拋物線槽,將拋物線槽從頂點分為兩段分別加工,銑刀從頂點切線的延長線上進(jìn)刀,銑至拋物線端點的延長線上退刀(進(jìn)、退刀距離均設(shè)3mm),不僅避免了干涉,還減小了切削力,為了進(jìn)一步減小變形,對均布的拋物線槽跳格加工(即先逐一加工奇數(shù)槽,然后逐一填補偶數(shù)槽),按此規(guī)律加工出所有的拋物線槽。

        3.2 檢驗方法及結(jié)果

        4 結(jié)論

        通過對大型拋物面天線的結(jié)構(gòu)特點和加工難點進(jìn)行分析,確定了拋物面模胎的加工方案,針對加工難點設(shè)計了專用刀具,通過MasterCAM 軟件編制數(shù)控加工程序和進(jìn)行后處理,經(jīng)加工達(dá)到圖紙要求。解決加工不同曲率表面粗糙度難以保證,拋物面及拋物線槽編程加工困難的問題,有效控制了薄壁加工變形,為大型復(fù)雜曲面加工積累了經(jīng)驗,尤其在大型曲面加工方案和數(shù)控程序編制方面開拓了新思路。

        [1]陳紅康,杜洪香.數(shù)控編程與加工[M].濟南:山東大學(xué)出版社,2004.

        [2]袁折俊,等.精密和超精密加工技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,1999.

        [3]鐘日銘.UG.NX7.0 新手入門與范例精通[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010,6.

        [4]夏端武,李茂才.FANUC 數(shù)控車編程加工技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010.

        [5]吳長德.Master CAM9.0 系統(tǒng)學(xué)習(xí)與實訓(xùn)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003,8.

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