【編者按】通過一個典型零件的車銑加工,介紹了英國DELCAM 公司PartMaker 專業(yè)編程軟件的同步加工方法,加工過程表明運用這一方法可以縮短近40%的工時,進一步提升了產(chǎn)品加工效率,降低了生產(chǎn)成本,同時,也大大提高了設(shè)備的利用率。

　　　　當今,隨著人們對日常物質(zhì)生活產(chǎn)品需求的提高, 大量新產(chǎn)品的涌現(xiàn)和更新?lián)Q代,加速改變著制造領(lǐng)域 的生產(chǎn)方式,正對多品種小批量生產(chǎn)潮流,如何提高企業(yè)生產(chǎn)效率,已成為企業(yè)生產(chǎn)管理需解決的一個新問 題填级。近年數(shù)控技術(shù)取得突飛猛進的發(fā)展,歐洲和日本 等發(fā)達國家普遍應用的復合加工技術(shù),較好地適應了 制造領(lǐng)域的這種潮流瘸利。復合機床是在一臺機床上能完 成幾種不同的加工工藝設(shè)備,它使得過去需要在幾臺 機床上完成一個工件的加工,現(xiàn)在只需要一臺機床就 可以完成全部工序加工嚣艇。我國復合機床應用才剛開始起步,而且發(fā)展很慢,加之復合加工數(shù)控程序編制難度非常大的原因,人們對這類機床還像對待以前機床一樣使用,不能充分發(fā)揮機床全部效能,造成了極大的浪費。

　　復合機床要配合專業(yè)數(shù)控編程軟件,才能充分發(fā) 揮其高效功能丰刊。英國DELCAM 公司具有30 多年的 CAD/ CAM 開發(fā)經(jīng)驗,尤其在復合加工方面是CAM 行業(yè)的引領(lǐng)者,開發(fā)的PartMaker 支持多主軸、多刀塔復合機床,它具有的多刀塔同步加工技術(shù),為進一步提高 制造加工效率,提供了新的途徑[1] 。
下面以一個典型零件講解PartMaker 多刀塔同步加工設(shè)置方法墙哲。

　　1 導入CAD 模型

　　PartMaker 中導入零件模型如圖1 所示。這個零件需要車削端面嘶忘、外圓氏石、外圓槽、螺紋,銑削6 個平面, 鉆端面6 個孔躁银。在車銑復合加工機床上,通過主軸轉(zhuǎn)移至副軸,可實現(xiàn)一次性裝夾的全部工序加工愿航。

　　
　　2 主、副軸選擇

　　首先,建立工件加工工序蔑辽。點擊主菜單"查看冶子 菜單"設(shè)置冶,在彈出"設(shè)置冶窗口中,點選"主軸冶和 "加工功能冶列表功能,在"面視窗列表冶文本框中,建 立主軸為控制軸的"加工內(nèi)容冶身音。同理,選擇"副軸冶和"加工功能冶列表中的功能,在"面視窗列表冶文本框 中,建立副軸為控制軸的"加工內(nèi)容冶(如圖2 所示)。

　　
另外,由于PartMaker 實行了材料庫和刀具庫的管 理,為任何加工策略自動選擇刀具,計算進給触尚、轉(zhuǎn)速和 切削深度,這可從通過"打開材料文件冶和"工件管理冶 中選擇"材料冶,在"材料文件冶窗口按操作類型自動計 算各工序切削工藝參數(shù)[2] 叔收。

　　3 選擇刀塔

　　復合機床可設(shè)定多個刀塔同時進行切削加工而不 互相干涉。例如在車削環(huán)境能使用兩臺刀架,在同一 循環(huán)加工中同時使用兩把刀具,引導刀架被指定主刀 架的雙工位粗車外圓傲隶。雙工位切削可減小工件的振 動,提高材料去除率,縮短加工時間饺律。在PartMaker 刀 具管理中,可依據(jù)工序內(nèi)容選擇刀塔和刀具(如圖3 所示)。

　　
　　4 材料控制處理

　　完成"切斷冶工序后,在主菜單中選擇"加工優(yōu)化冶 下的"插入材料控制處理冶,在彈出窗口"使用副軸牽 引冶設(shè)定副軸夾持距離,完成副軸為控制軸的各工序加工跺株。

　　5 刀具路徑

　　該工件全部工序和刀具路徑如圖4 所示复濒。

　　
　　6 同步加工設(shè)置

　　該工件若采用傳統(tǒng)加工方法,必須在普通車床、鉆 床乒省、攻絲等多臺機床聯(lián)合完成,整個加工過程中經(jīng)過多 次裝卸,而且定位基準不統(tǒng)一,若用數(shù)控車床也無法完 成所有工序巧颈。采用車銑復合加工,可摒棄傳統(tǒng)工藝方 式加工安排,將工序進行同步加工組合管理畦木。Part鄄 Maker 同步加工有效地重組了工序,使切削加工時間 進一步大為縮短,提高了機床利用率(如表1 所示)。

　　
　　在主菜單"加工優(yōu)化冶下選擇子菜單"產(chǎn)生的加工 表單冶,產(chǎn)生加工表單如圖5 所示砸泛。按表1 同步組#1 加工內(nèi)容或工號進行同步加工設(shè)置,點擊"加工表單冶 中"方式冶欄下M2S1,彈出窗口如圖6 所示十籍。

　　
　　設(shè)置主軸方式:使用兩把刀具加工(M2)。設(shè)置副 軸方式:使用一把刀具加工(S1)晾嘶。

　　同理,設(shè)置同步組# 2 方式下M1S1妓雾。設(shè)置主軸方式:使用一把刀具(M1)。設(shè)置副軸方式:使用一把刀具(S1)垒迂。

　　完成設(shè)置點取加工表"Sync Group引冶,產(chǎn)生同步加工表單如圖5 所示屁坛。

　　從加工表單知,在復合機床上加工該工件,若按常 規(guī)工序步驟一步步依次完成該工件加工需要10郾96 min,在經(jīng)過同步加工重組優(yōu)化后,加工時間縮為6郾44 min(如圖5 中總時間6郾44 min);顯而易見,該零件加 工時效提高了41郾24%,更不要說與普通機床加工比 較了。

　　7 仿真加工

　　PartMaker 提供虛擬機床加工仿真笨拯。選擇主菜單 "仿真冶下"仿真選項冶子菜單,在彈出對話框窗口中選 勾"循環(huán)仿真冶并按"確定冶開始仿真加工宽缎。左側(cè)主軸 夾持為雙工位同步加工,此時,右側(cè)副軸夾持同步進行 銑削平面的切削加工,3 個刀塔進行著同步組#1 切削 加工作業(yè)(如圖7 所示)。

　　該工件PartMaker 車銑復合加工的最終產(chǎn)品如圖8 所示讶粹。

　　
　　8 生成NC 代碼

　　再選擇主菜單"加工優(yōu)化冶下"產(chǎn)生NC 程序冶子 菜單,才能生成輸出該工件的全部加工程序,其中部分 NC 代碼如下:

　　O1234(LATHE_MILL) 
　　(CREATED BY FANUC 18T TWIN
　　SPINDLE DEMO POST PROCESSOR)
　　N1(車削-主軸右端面)
　　G97S34M13
　　G30U0W0T0
　　T0101(ODTURN_80DEG-T2/ H1)
　　G99G0X76. 3Z1. 05
　　G50S5000
　　G96S499
　　N23G0Z0
　　N24X77. 0376
　　G73P26Q27
　　N26G1X77. 0F0. 039
　　N27X0
　　N2(車削-主軸粗車外圓)
　　G99G0X76. 5Z0. 03
　　G96S528
　　G71U0. 2R0. 05
　　G71P35Q41U0. 01W0. 01F0. 016
　　N35G1X15. 3555
　　N36Z1. 8472
　　N37Z-3. 175X25. 4
　　N38Z-79. 0067
　　N39Z-81. 0006X21. 4122
　　N40Z-85. 344
　　N41Z-87. 3252X25. 4
　　N42X63. 5
　　N43Z-88. 6013X73. 025
　　N44X92. 013
　　G30U0W0T0
　　M1
　　N3(車削-主軸雙工位粗車外圓)
　　G97S26M13
　　G30UOWOTO
　　T1414(ODTURN_80DEG-T3/ H1)
　　G99G0X76. 3Z0. 03
　　G96S528
　　G71U0. 2R0. 05
　　G71P59Q69U0. 01W0. 01F0. 016
　　N59G1X15. 3555
　　N60Z1. 8472
　　N61Z-3. 175X25. 4
　　N62Z-79. 0067
　　N63Z-81. 006X21. 4122
　　N64Z-85. 344
　　N65G2X25. 3746Z-87. 3252R1. 9812
　　N66G1X63. 5
　　N67Z-88. 6013X73. 025
　　N68Z-107. 2486
　　N69X92. 013
　　G30U0W0T0
　　M1
　　M35 (SS STOP)
　　N8(銑削六邊形平面-副軸)
　　G30U0W0
　　T0808(END MILL 5/8-X-T1/ H2)
　　G98G97S1790M54
　　G19G0Y-38. 4625Z0. 3125C30. 0
　　X9. 7
　　G1Y24. 96
　　G0C90. 0
　　G1Y38. 4625
　　G0C150. 0
　　G1Y38. 4625
　　G0C210. 0
　　G1Y38. 4625
　　G0C270. 0
　　G1Y38. 4625
　　G0C330. 0
　　G1Y38. 4625
　　G30U0W0
　　M24
　　M55(LIVE TOOL STOP)
　　M1
　　……………………………………(略)

　　PartMaker 車銑復合加工經(jīng)過同步加工優(yōu)化管理 后,該工件加工工時縮短41%,充分發(fā)揮復合機床的 多刀塔同步加工功能,大大提高了設(shè)備的利用率的同 時,不僅極大地提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,而且有效降低 了企業(yè)的生產(chǎn)成本着雪。

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