當今,隨著人們對日常物質生活產品需求的提高,大量新產品的涌現和更新換代,加速改變著制造領域的生產方式,正對多品種小批量生產潮流,如何提高企業生產效率,已成為企業生產管理需解決的一個新問題。近年數控技術取得突飛猛進的發展,歐洲和日本等發達國家普遍應用的復合加工技術,較好地適應了制造領域的這種潮流。復合機床是在一臺機床上能完成幾種不同的加工工藝設備,它使得過去需要在幾臺機床上完成一個工件的加工,現在只需要一臺機床就可以完成全部工序加工。我國復合機床應用才剛開始起步,而且發展很慢,加之復合加工數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,不能充分發揮機床全部效能,造成了極大的浪費。
復合機床要配合專業數控編程軟件,才能充分發揮其高效功能。英國DELCAM公司具有30多年的CAD/CAM開發經驗,尤其在復合加工方面是CAM行業的引領者,開發的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,為進一步提高制造加工效率,提供了新的途徑。
下面以一個典型零件講解PartMaker多刀塔同步加工設置方法。
1 導入CAD模型
這個零件需要車削端面、外圓、外圓槽、螺紋,銑削6個平面,鉆端面6個孔。在車銑復合加工機床上,通過主軸轉移至副軸,可實現一次性裝夾的全部工序加工。
2 主、副軸選擇
首先,建立工件加工工序。點擊主菜單“查看子菜單”設置,在彈出“設置窗口”中,點選“主軸和加工功能冶列表”功能,在“面視窗列表文本框中,建立主軸為控制軸的”加工內容。同理,選擇“副軸和加工功能”列表中的功能,在“面視窗列表”文本框中,建立副軸為控制軸的“加工內容.
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、轉速和切削深度,這可從通過“打開材料文件”和“工件管理中選擇材料,在“材料文件”窗口按操作類型自動計算各工序切削工藝參數。
3 選擇刀塔
復合機床可設定多個刀塔同時進行切削加工而不互相干涉。例如在車削環境能使用兩臺刀架,在同一循環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。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。在PartMaker刀具管理中,可依據工序內容選擇刀塔和刀具.
4 材料控制處理
完成切斷”工序后,在主菜單中選擇加工優化下的插入材料控制處理,在彈出窗口使用副軸牽引設定副軸夾持距離,完成副軸為控制軸的各工序加工。
5 同步加工設置
該工件若采用傳統加工方法,必須在普通車床、鉆床、攻絲等多臺機床聯合完成,整個加工過程中經過多次裝卸,而且定位基準不統一,若用數控車床也無法完成所有工序。采用車銑復合加工,可摒棄傳統工藝方式加工安排,將工序進行同步加工組合管理。PartMaker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。
在主菜單加工優化下選擇子菜單產生的加工表單。按表1同步組#1加工內容或工號進行同步加工設置,點擊“加工表單中方式欄下M2S1。
6 同步加工表單
設置主軸方式:使用兩把刀具加工(M2)。設置副軸方式:使用一把刀具加工(S1)。
同理,設置同步組#2方式下M1S1。設置主軸方式:使用一把刀具(M1)。設置副軸方式:使用一把刀具(S1)。
完成設置點取加工表“Sync Group引”,產生同步加工表單如圖5所示。
從加工表單知,在復合機床上加工該工件,若按常規工序步驟一步步依次完成該工件加工需要10.96min,在經過同步加工重組優化后,加工時間縮為6.44min;顯而易見,該零件加工時效提高了41.24%,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。選擇主菜單“仿真”下“仿真選項”子菜單,在彈出對話框窗口中選勾“循環仿真”并按“確定”開始仿真加工。左側主軸夾持為雙工位同步加工,此時,右側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。
該工件PartMaker車銑復合加工的最終產品。
8 生成NC代碼
再選擇主菜單“加工優化”下“產生NC程序”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
9 結語
PartMaker車銑復合加工經過同步加工優化管理后,該工件加工工時縮短41%,充分發揮復合機床的多刀塔同步加工功能,大大提高了設備的利用率的同時,不僅極大地提高了企業的生產效率,而且有效降低了企業的生產成本。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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