某水下航行體具有拋物線形狀的外輪廓,使其航行時具有較小的航行阻力,較高的航行速度。
常規(guī)數(shù)控車床編程加工拋物線曲面輪廓時,采用“運用方程式間隔采點計算”法,采點間距的大小決定了加工曲面輪廓度的精度。間距越小面輪廓度的精度越高。就本例而言,曲面總長為100 mm,如果采用0.100 mm的間距采點,系統(tǒng)計算量將達(dá)到1 000(100/0.100)次,但是面輪廓度的誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出0.025 mm的范圍,達(dá)不到圖紙要求。如果采用0.020 mm的間距采點,系統(tǒng)計算量將達(dá)到5 000(100/0.020) 次,面輪廓度的誤差剛好不超出0.025 mm的范圍,達(dá)到圖紙要求。但是由于計算量太大,MITSUBISHI數(shù)控系統(tǒng)將產(chǎn)生P202#報警“MRC程序單節(jié)數(shù)超出”,無法加工。
為解決此機械加工時的難點,采用數(shù)控車床編程軟件Mastercam進(jìn)行自動編程,結(jié)合使用MITSUBISHI數(shù)控系統(tǒng)車床加工,以獲得較為理想的加工質(zhì)量,與較低的航行阻力。
1)加工圖樣。圖1為加工零件圖樣,材料為合金鋁,牌號為7A09。毛坯尺寸為D160 mm×160 mm,加工方式為車削加工。
圖1 加工圖樣
2)加工難點分析。從加工圖樣分析可知其主要的加工難點有2個。
(1)表面粗糙度達(dá)到0.32 μm,接近通常所說的“鏡面”效果,較難加工。
(2)曲面輪廓度高達(dá)0.025 mm,通常情況下難以達(dá)到此精度要求。
3) 加工程序。
(1)進(jìn)入Mastercam X9軟件,運用曲線方程式。Y=8×SQR(-X)[-100,0]建立車削模型。
(2)建立加工毛坯和裝夾方式。毛坯尺寸為:D160 mm×160 mm。裝夾方式為:三爪自定心卡盤反爪夾持12 mm。加工坐標(biāo)系:Z軸坐標(biāo)原點為遠(yuǎn)離毛坯右側(cè)端面1 mm。
(3)輪廓粗加工。運用主菜單“刀路”→“粗車”,建立粗加工程序,主要參數(shù)如表1所示。
表1 粗加工主要參數(shù)
(4)輪廓精加工。運用主菜單“刀路”→“精車”,建立精加工程序,具體參數(shù)如表2所示。
表2 精加工主要參數(shù)
(5)生成數(shù)控加工程序代碼。將“粗加工”和“精加工”刀具路徑經(jīng)過后處理程序。生成MITSUBISHI數(shù)控車床系統(tǒng)可識別的代碼文件。運用計算機RS-232數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)傳輸軟件Cimco edit將代碼文件傳輸?shù)綌?shù)控機床,即可進(jìn)行加工。
(中國船舶重工集團(tuán)公司七五○試驗場 王 亮,
昆明高級技工學(xué)校 涂莉娟 供稿)