0 引言

　　回轉體零件在機械行業量大面廣, 制造質量要求較高, 為了減輕設計制造人員的勞動強度, 提高生產效率和產品質量, 縮短制造周期, 為產品的競爭創造有利條件, 我們開發了回轉體零件CAM系統, 實現了零件的設計制造一體化。特別是對精度較高批量較大的銷軸類零件, 可以快速進行加工精度統計分析,實踐證明, 該測量分析系統是一種實用的零件檢測數控技術。

1 系統結構

　　本系統運行于Windows98以上操作系統, 以Vis2ual Basic610為開發工具, 運用面向對象的設計方法,采用模塊化結構, 將回轉體零件的設計、制造、檢測、精度統計分析組成統一的整體。系統主要由零件設計與編程模塊、數控加工模塊和自動測量與分析模塊組成。

2 系統主要功能

　　2.1　零件設計與編程

　　本模塊采用Mastercam軟件, 將CAD和CAM功能有機地結合在一起, 從設計繪圖到編制刀具路徑,通過仿真加工來驗證刀具軌跡和優化程序, 整個設計和加工過程中具有交互性和集成性, 用戶界面良好。通過后處理器可將刀具軌跡文件轉換為機床數控系統能夠識別的數控加工文件, 然后利用計算機通信將NC程序發送到數控車床。

　　2.2 數控技術加工

　　本模塊采用華中世紀星數控車削系統, 該系統采用先進的開放式體系結構, 內置嵌入式工業PC機,集成進給軸接口、主軸接口、內嵌式PLC接口、遠程I/O板接口于一體, 具有性能高、配置靈活、結構緊湊、可靠性高的特點。經過修改并運行NC程序,可仿真切削過程, 模擬加工環境, 檢查刀具干涉, 加工出符合精度要求的工件。

　　2.3 自動測量與精度分析

　　本模塊主要應用于精度較高、批量較大的回轉體零件的檢測與加工精度統計分析, 它由計算機、接口適配器、電子數顯千分尺等組成。把電子數顯千分尺和計算機有機地結合起來, 充分發揮了電子數顯千分尺的高精度和計算機強大的數據處理功能。工件經電子數顯千分尺的測量將數據輸入計算機, 測量一批工件后, 用Office 2000中的Microsoft Excel進行數據處理, 自動生成正態分布圖。為批量零件質量控制建立了一套快捷檢測處理數據的方法。

3 應用實例

　　采用某廠批量較大的一階梯軸零件, 材料為45鋼, 精度較高的某表面尺寸為16 - 01095- 01205mm 。進入系統后先進行階梯軸零件的二維和三維實體造型, 根據零件結構特點及技術要求, 安排加工工藝, 然后設計刀具路徑, 確定切削參數, 模擬加工過程刀具路徑的每一次走刀, 用以檢查設計是否正確, 參數設置是否合理, 以便完善及修改設計, 驗證加工的正確性, 直到滿意為止。

　　NC程序傳送到數控車床加工系統, 先在操作界面設置工件毛坯等參數, 然后對刀, 運行程序, 就可完成對工件的自動加工,在華中世紀星數控車削系統上零件加工結束時的界面。

　　加工結束時的界面圖加工的零件, 可用電子千分尺進行測量, 將測量數據通過接口適配器送入計算機。抽查檢測100個零件后, 采用Office 2000中的Microsoft Excel進行數據處理, 計算出合格率、廢品率、分散中心和分散范圍, 并利用Microsoft Excel 2000中的繪圖功能, 自動輸出正態分布圖。圖4為階梯軸零件的實際尺寸分布曲線圖, 從圖中看出,這批工件的分散范圍0109mm比公差帶0111mm小, 如果能夠設法將分散中心調整到公差范圍中心, 工件就完全合格。具體地講, 車削時將車刀伸出量調整得多一些。因此解決這道工序的精度問題是消除常值系統性誤差。

4 結束語

　　從“集成”概念的角度出發, 實現了銷軸類零件的設計、制造、檢測相結合的思路, 在擴展了“回轉體零件CAM”內容的基礎上, 新增了銷軸類零件的自動檢測以及加工精度統計分析模塊, 可以快速地進行加工誤差的綜合分析, 為銷軸類零件的加工、檢測和質量控制提供了一種新穎快捷和實用的方法。