理论教育 仿形铣削与数字化成形铣削的特点

仿形铣削与数字化成形铣削的特点

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:3)CNC镗铣加工具有很高的工艺集成度,即工件经一次定位、安装,可加工其上的多个加工面和多道工序;这样,则消除了因多次装夹而引起的定位、夹紧误差。

仿形铣削与数字化成形铣削的特点

1.数控加工与仿形加工

数控加工是根据工件形状、尺寸要求和加工参数、加工条件,按规定的程序格式、代码和规则,编成工件的成形加工程序。加工时,由机床控制系统,根据输入其中的加工程序,发出数字信息指令,使机床按顺序,逐段完成工件加工。数控(NC)加工所用的机床即为NC机床。

仿形加工是根据工件图样及其规定的技术要求、加工参数(如加工余量等),制造成精密靠模(或称样模),使之与工件定位、安装于机床工作台的相对位置上,采用机械液压伺服系统控制触针在靠模型面上的位置和加工运行路线,并使与之相联动的主轴及装于主轴上的刀具,仿照靠模的形状,完成工件型面的成形加工。

2.数控成形加工精度

当前,模具制造中普遍采用的是以镗铣加工为主的加工中心,即CNC机床。其加工精度很高,加工误差最小可控制在0.002~0.008mm;定位误差可达±0.005mm;重复定位误差可达±0.002mm;加工后的型面粗糙度最小可达Ra0.32μm。所以,CNC机床在成形加工中,可控制(可达到)的精度与质量指标水平高,满足了现代模具成形件的加工要求;而仿形加工则较差,其加工误差最小只能控制在0.03mm,表面粗糙度只达Ra1.6~Ra3.2μm。其原因如下:

1)加工中心的机械结构与传动系统是由精密机械构成;其控制系统则是由计算机数字控制技术组成;同时,机床具有非常高的刚度热稳定性;其传动机构不仅具有减小误差的措施,而且在加工时,其加工程序中还可以进行补偿。

2)由于CNC机械加工工艺系统是以数字信息指令控制加工过程的,所以,可排除由于人的操作技能高低而引起的误差。

3)CNC镗铣加工具有很高的工艺集成度,即工件经一次定位、安装,可加工其上的多个加工面和多道工序;这样,则消除了因多次装夹而引起的定位、夹紧误差。而靠模仿形铣削加工,则有靠模制造误差,靠模安装、调整误差等所引起的加工误差;这就很难保证加工出来的工件形状、成形尺寸与设计要求的形状、成形尺寸进行完全吻合。

3.CNC成形加工效率

普及使用的加工中心具有以下特点:

1)机床结构刚度高,驱动主轴的功率大,可进行强力切削。其工作运动参数:主轴转速高、调速范围宽,可达10~8000r/min;快速移动速度可达15m/min(xy轴)、10m/min(z轴)。

2)一般只需采用通用夹具,节省了制造专用夹具的时间和费用。

3)由于CNC镗铣加工的工艺集成度高,一次装夹即可加工多个加工面,进行粗、半精和精加工工序;这样,就减少或消除了多次装夹、毛坯划线、过程测量、工序间的换刀等辅助加工的时间。(www.daowen.com)

4.CNC成形加工工艺过程的控制与管理

采用CNC机床进行成形加工,不仅可大量减少手工作业和劳动强度,而且对制造工艺过程的控制与管理极为有利:

1)加工程序中设置的切削参数、切削条件相应于工件材料和技术要求是可以计算和确定的,因此,其各加工面的加工工时是可以设定、控制和管理的。

2)简化了刀具、夹具与半成品的管理。

3)由于加工中心的加工程序是采用标准代码和格式进行编制的,有利于与计算机连接构成计算机控制与管理。

5.CNC机床的应用范围

CNC成形加工工艺,目前应用非常广泛。特别是模具CAD/CAM和FMS生产技术的普及应用,加工中心在模具企业的生产中已成为主要的成形加工机床。其应用范围为:

1)工件加工面多、形状复杂,加工面中有须应用数学方法确定的二维或三维型面的工件加工,如模具成形件加工。

2)要求精密复制的零件,如具有特殊功能的复杂形状的零件,或精美艺术品需进行复制,则可经三坐标测量进行扫描测量,采用逆向工程软件进行处理,编成CNC成形加工程序,则可进行精密复制加工。

3)须多次改变设计的零件,变更程序即可变更加工对象。模具都是专用的,因此其成形工作零件(凸模、凹模)需进行专门设计和加工。

4)零件价值高,要求工件每个尺寸都需检查,即需进行100%检测工件,采用CNC机床来进行加工,则具有很大经济、技术效益。

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