資源描述：
《復(fù)雜型面數(shù)控加工的技術(shù)關(guān)鍵》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、復(fù)雜型面數(shù)控加工的技術(shù)關(guān)鍵
2、第1...在加工復(fù)雜型面時(shí)，機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)也必須滿足一些特殊要求。比如，復(fù)雜型面的數(shù)控加工程序一般在CAD／CAM軟件上生成，一個(gè)型面的程序往往需數(shù)兆字節(jié)（Byte）的儲(chǔ)存空間，用軟盤傳遞數(shù)控程序已經(jīng)沒有可能。所以數(shù)控系統(tǒng)必須有與其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的功能，以便直接從CAD／CAM上接收數(shù)控程序。此外，數(shù)控系統(tǒng)還必須采用先進(jìn)的控制技術(shù)，首先要求有前瞻（LookAhead）的功能。也就是說，在機(jī)床加工某一軌跡前，數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)要加工的曲面進(jìn)行預(yù)先分析，根據(jù)曲面各點(diǎn)的曲率以及各相鄰點(diǎn)的銜接關(guān)系，適當(dāng)
3、調(diào)整機(jī)床的進(jìn)給速度，以便在保證工件精度的前提下達(dá)到最高的生產(chǎn)率。為了減少加工過程中的動(dòng)態(tài)誤差，新型的數(shù)據(jù)系統(tǒng)伺服誤差的校正不再采用以往的串聯(lián)式比例微分積分（PID）調(diào)節(jié)器，而是采用按位置和速度等狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臓顟B(tài)調(diào)節(jié)器，采用這種調(diào)節(jié)器可以徹底消除驅(qū)動(dòng)滯后誤差，補(bǔ)償由于間隙或摩擦引起的非線性誤差，甚至可以抵消機(jī)床的某些振動(dòng)，從而達(dá)到提高工件形狀精度和降低表面粗糙度的要求。2）刀具系統(tǒng)刀具系統(tǒng)在加工復(fù)雜型面時(shí)對(duì)生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量起決定性作用。在選用刀具系統(tǒng)時(shí)，必須首先從被加工年零件幾何形狀出發(fā)，合理采用刀具的種類。如
4、圖1所示的工件，各個(gè)部位的幾何形狀差異很大。如果只采用球頭銑刀進(jìn)行加工，則必須選用直徑很小的球頭銑刀，這樣就很難提高加工效率。另外，某些部位的圓弧半徑很小，即使用很小的球頭銑刀也無法加工。因此，考慮到生產(chǎn)效率和工件形狀兩方面的要求，在加工復(fù)雜型面的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心上必須配備其他類型的銑刀，如端銑刀和三面刃銑刀等。圖1對(duì)不同的加工形狀選擇適用的銑刀類型的示例圖2是一些選用銑刀類型。只要尺寸允許，不管是哪種形狀的刀具，切削刃宜采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位銑刀片。這樣的刀具由于刀片和刀體可以進(jìn)行多種組合，且刀片和刀體可以在不同公司進(jìn)行生
5、產(chǎn)，所以可形成大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)，既有利于提高刀具的質(zhì)量，又有利于降低刀具的生產(chǎn)成本。圖2復(fù)雜型面常用的銑刀（型號(hào)F）和接長(zhǎng)刀桿（型號(hào)A）目前市場(chǎng)上的可轉(zhuǎn)位刀片，大多采用CVD鍍膜的硬質(zhì)合金刀片。為了達(dá)到更高偽抗磨損性，可轉(zhuǎn)位刀片均采用多層鍍膜。比知用Al2O3可以提高刀片的化學(xué)穩(wěn)定性。用TiN和Ti則可增強(qiáng)刀片的耐磨性。為了增強(qiáng)刀片的鋒利的程度，鍍膜除了可用低溫CVD方法生成外，還可以用PVD方法產(chǎn)生。有些加工對(duì)刀片的要求十分嚴(yán)格，刀片既要有鋒利的切削刃，以降低精加工表面的粗糙度，又要有極高的耐磨性，以保證工件的形狀
6、精度。這種性情況下，必須采用多種鍍膜的組合。有的刀片為了確保使用過程上萬無一失，鍍膜層數(shù)可多達(dá)100層。3）工藝過程的優(yōu)化刀具的壽命與進(jìn)給量、切削速度和切削深度密切相關(guān)。最佳切削用量常常是一個(gè)很小的范圍，要根據(jù)具體的刀具與工件材料情況進(jìn)行確定。此外，切削策略如：走刀路徑的規(guī)劃，刀具軸線曲面法矢（曲面在該點(diǎn)的法向方向）或沿曲面切矢（曲面在該點(diǎn)的切線方向）的不同方式等，也是加工復(fù)雜型面的一個(gè)關(guān)鍵性因素。它不僅影響被加工工件的表面粗糙度，也影響到工件的形狀和尺寸精度。圖3是加工一個(gè)柱形曲面時(shí)采用的不同切削策略。在圓周方向進(jìn)
7、行切削，刀具軌跡要進(jìn)行兩軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)。在用沿母線方向進(jìn)行切削時(shí)，刀具只需作單軸的插補(bǔ)。另外，不同的切削方法，刀具的磨損差別很大，順銑時(shí)的刀具磨損明顯低于逆銑，往復(fù)銑削時(shí)的磨損遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單向銑削。圖3銑削方式和走刀路徑的規(guī)劃為了提高加工過程的穩(wěn)定性，優(yōu)化切削策略時(shí)，必須保證切削的連續(xù)性，同時(shí)盡可能減少走刀運(yùn)動(dòng)和空行程，以便縮短切削時(shí)間。粗銑鋼件時(shí)，必須保證連續(xù)順銑，盡量降低刀刃在切削過程中切削量波動(dòng)的峰值。加工圖4所示的工件時(shí)，假如采用圖5a所示的行切軌跡分區(qū)加工；刀具的運(yùn)動(dòng)很不合理，切削條件很不理想，加工時(shí)間需要33mi
8、n，工件表面粗糙度為6～9μm。倘若改用圖5b所示的圈切軌跡分區(qū)進(jìn)行加工，加工時(shí)間約需27min,工件的粗糙度也可降至2～4μm。圖4復(fù)雜型腔曲面的外觀1.坡形臺(tái)階面;2.光順的側(cè)壁圖5圈型腔走刀路徑的規(guī)劃a.不合理;b.合理
