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        數(shù)控鏜銑床基于SIEMENS 840D加工大型精密相交斜孔

        2018-03-22 09:29:48中國兵器集團江山重工十五分廠湖北441813居大偉張甲濤謝正武
        金屬加工(冷加工) 2018年2期
        關(guān)鍵詞:斜孔銑頭圓度

        ■ 中國兵器集團江山重工十五分廠 (湖北 441813) 李 慶 居大偉 張甲濤 謝正武 張 偉

        需加工工件如圖1、圖2所示,工件外形尺寸為2 100mm×200mm×600mm,斜孔不但要保證與基準面的傾斜角22°,還要嚴格保證兩孔的軸線相交和對稱度、斜孔的圓度。

        1. 技術(shù)原理及方法

        加工此類零件的技術(shù)難點和技術(shù)方案如下:

        (1)加工角度22°±0.1°時,利用機床自帶的ROT旋轉(zhuǎn)坐標系功能,XY方向插補來實現(xiàn)。

        (2)加工孔的圓度0.03mm時,角銑頭的旋轉(zhuǎn)角度與ROT的角度相吻合(使用杠桿表和標準檢棒打表找正),避免在22°軸線方向形成橢圓。

        圖 1

        圖 2

        (3)保證兩孔相交和對稱度時,使用自制心軸,采取打“壁厚差”的方法,調(diào)整程序中Y值來實現(xiàn),消除了角銑頭回轉(zhuǎn)中心與主軸回轉(zhuǎn)中心之間的誤差,造成實際加工中直孔軸線與斜孔軸線不相交的現(xiàn)象。

        綜上具體技術(shù)方案是首先在數(shù)控鏜銑床上,利用回轉(zhuǎn)工作臺,從兩端加工直孔,同時保證同軸度0.1mm,然后利用機床自帶的機械角銑頭,精確加工斜孔,主要分為以下幾步。

        首先調(diào)整機械式角銑頭的角度,換上角銑頭(見圖3),旋轉(zhuǎn)角銑頭22°,在MDI狀態(tài)下,輸入ROT Z=-22。把旋轉(zhuǎn)坐標系打開,這樣在手動情況下,X、Y會實現(xiàn)聯(lián)動,最后把標準檢棒裝入角度銑頭上,打表找正,保證角銑頭旋轉(zhuǎn)角22°,消除機械旋轉(zhuǎn)誤差(見圖4)。

        2. 編制加工程序

        首先,設(shè)定坐標系G56,直孔的回轉(zhuǎn)中心為G56的X0和Y0,直孔的端面為G56的Z0。具體程序如下:

        R1=-550;//刀具長度不一致時,修改此值。當(dāng)ROT功能打開情況,并且Y=0,刀具刀位點接近斜孔毛坯時,把此時工件坐標系的X值賦值到R1。

        R2=0;//假設(shè)角銑頭的回轉(zhuǎn)中心與主軸的回轉(zhuǎn)中心存在誤差,調(diào)整程序中R2值來消除誤差,保證兩軸線相交。

        G56 G90 G0;//建立坐標系。

        ROT Z=-22;//坐標系旋轉(zhuǎn)繞Z軸轉(zhuǎn)22°,程序結(jié)束時也不能取消ROT指令,直到斜孔加工完以后,在MDI狀態(tài)取消ROT指令。

        GO X=R1-50;//X退刀

        Y=R2 Z-200;//Z-200 為斜孔的回轉(zhuǎn)中心到直孔端面的距離

        M3 S300 ;

        X=R1-3 ;

        G1 X=R1+70 F60 ;//R1后面的值根據(jù)所使用的刀具如鉆頭或鏜刀不同,可以適當(dāng)調(diào)整一下。

        X=R1+200 F1000;

        X=R1+270 F60 ;

        X=R1-1 F1000;

        G0 X=R1-50 ;

        M30;//程序結(jié)束時也不能取消ROT指令,否則手動狀態(tài)下,X、Y顯示值不是程序所需要的R1、R2。

        鉆完孔后,先鏜一段斜孔,然后把自制心軸穿入直孔內(nèi),使用杠桿表通過打“壁厚差”方法測量兩孔軸線的距離(注意ROT功能一定要打開),然后調(diào)整程序Y值,直到兩孔上下壁厚差的值相同,這樣才能保證兩孔相交。

        3. 結(jié)語

        此操作法簡單可靠、便于操作,比較容易保證斜孔的傾斜角和圓度以及兩孔的軸線相交。由于是大型工件,外形尺寸大,使用此操作法加工可以省去專用工裝,并利用公司現(xiàn)有的設(shè)備,一次裝夾完成,加工精度高(見圖5)。

        圖 3

        圖 4

        圖 5

        [1] 李蓓華. 數(shù)控機床操作工 [M].北京:中國勞動社會保障出版社,2004.

        [2] 李海霞,姬東偉,馬玉良.VERICUT7.2 數(shù)控加工仿真技術(shù)培訓(xùn)教程 [M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2013.

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