利用SIEMENS840D數(shù)控系統(tǒng)銑削 技術(shù)總結(jié).doc

利用SIEMENS840D數(shù)控系統(tǒng)銑削大直徑過渡圓弧的新方法 隨著集團(tuán)公司數(shù)控設(shè)備的日益增多，以SIEMENS840D數(shù)控系統(tǒng)為代表的新一代數(shù)控系統(tǒng)逐漸取代8M，880，840C系統(tǒng)，成為生產(chǎn)加工的主力控制系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率都產(chǎn)生了極大的推動(dòng)作用。 在現(xiàn)有加工的產(chǎn)品中，對(duì)于大型軋機(jī)機(jī)架的壓下孔，水壓機(jī)橫梁的主缸工作孔等大直徑孔一般都會(huì)在孔根部設(shè)計(jì)較大的過渡圓弧以改善受力情況，減小應(yīng)力集中，增強(qiáng)零件的使用剛性和抵抗破壞的能力。 以往在遇到此類大直徑過渡圓弧的加工時(shí)往往采取的方法有兩種，一是在具備A軸的數(shù)控設(shè)備上采用附件銑頭回轉(zhuǎn)軸與軸向，徑向軸數(shù)控聯(lián)合走刀完成切削，該加工方法的特點(diǎn)是加工精度高，編程相對(duì)簡(jiǎn)單，過渡圓大小可由數(shù)控編程直接獲得，缺點(diǎn)是加工圓弧受制于A軸配備的懸伸刀桿，只能加工1500MM以下的圓弧，而且加工設(shè)備維護(hù)成本高，輔助時(shí)間長(zhǎng)，受設(shè)備條件局限只能在少數(shù)擁有A軸的設(shè)備上使用，難以推廣，如517M數(shù)控龍門銑床。二是采用手工或機(jī)磨的R刀具進(jìn)行鏜削，或數(shù)控圓弧插補(bǔ)銑削，這種方法的特點(diǎn)是刀具成本低廉，但加工受力不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生震紋，影響表面質(zhì)量，加工效率低下，這也是集團(tuán)公司多數(shù)普通設(shè)備和不帶A軸的數(shù)控加工設(shè)備經(jīng)常采用的方法，也是造成加工質(zhì)量不穩(wěn)定的主要原因。 鑒于這種情況，我們?cè)诩庸に畨簷C(jī)柱塞的主缸孔時(shí)，采用了機(jī)床配備的350MM /R15 銑刀盤對(duì)其孔底的1880MM/R30圓弧進(jìn)行了數(shù)控近似加工，取得了很好的加工效果，獲得了Ra3.2的表面粗糙度，完全滿足了圖紙工藝要求，比原工藝提高效率3倍以上。 加工部位示意圖數(shù)控程序的編制段號(hào)內(nèi)容說明N001R1=1880/2加工圓半徑N002R2=30過渡圓半徑N003R3=15刀尖圓弧或球頭半徑N004R4=350/2刀具最大半徑N005R5=R1-R2+R3-R4計(jì)算最大走刀半徑N006R6=0 （90，180，270）切削過渡圓起始角度N007R7=R2-R3計(jì)算圓弧常量N008R8=SIN(R6)R7計(jì)算刀具切入點(diǎn)X向參數(shù)N009R9=COS(R6)R7計(jì)算刀具切入點(diǎn)W向參數(shù)N010R10=0設(shè)定軸向切削平面N011R11=R5+R8計(jì)算刀具切入點(diǎn)X向?qū)嶋H數(shù)據(jù)N012R12=R10+R9計(jì)算刀具切入點(diǎn)W向?qū)嶋H數(shù)據(jù)N013G0 XO YO刀具快速移動(dòng)至孔中心N014M03 S200 F3000刀具正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速200 走刀3000N015G01 W=R12 Z0刀具走刀至軸向切削起始平面N016G01 X=R11刀具走刀至徑向切削最終坐標(biāo)點(diǎn)N017G03 X=R11 I=-R11 J=0刀具逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)N018G0 X0 Y0刀具快速移動(dòng)至孔中心N019R6=R6+1（+2，+3，）變量遞增，增值越小，粗糙度Ra值越低N020REPEAT N008 P=90（45，30）重復(fù)執(zhí)行至008段90次（45次，30次）N021GO X0 Y0刀具快速移動(dòng)至孔中心N022 W200 Z0刀具退出加工區(qū)域N023M05 M02轉(zhuǎn)速停止，程序結(jié)束 程序說明：N006程序段括號(hào)內(nèi)角度實(shí)際是決定程序由孔底向過渡圓弧中心正方向還是負(fù)方向切削，在粗加工時(shí)，具有非常重要的意義，如果孔底余量較大，甚至超過了刀具本體或刀片的寬度，那就必須由圓弧中心向孔底方向進(jìn)行切削，也就是說，將孔底余量進(jìn)行軸向的多層分解，可以使加工更為順暢，以利于機(jī)床和刀具的保護(hù)，并提高切削效率。N019 程序段， 對(duì)于增量值而言，在精加工時(shí)一般我們選取每次累加12度即可，過渡圓在空間的分布上一般大于或等于90，多數(shù)情況是等于90，增量每次遞加1，90/1=90，增量每次遞加2，90/2=45，以此類推，所得的數(shù)據(jù)即是N020程序段中需重復(fù)執(zhí)行的循環(huán)次數(shù)，這樣做的目的主要是簡(jiǎn)化程序。增量值越小，獲得的表面值粗糙度Ra值越小，加工時(shí)間越長(zhǎng)，經(jīng)我們實(shí)踐檢驗(yàn)，在增量2的情況下，就可以獲得較高的表面質(zhì)量，并使加工時(shí)間控制在較短范圍內(nèi)，增量值選取過小，當(dāng)小于1時(shí)，刀具切削層厚度即軸向切削深度驟減，刀具處于摩擦狀態(tài)，不但不利于加工，而且刀具磨損嚴(yán)重。對(duì)于粗加工而言，只要在刀具和機(jī)床剛性允許的情況下，增量值越大，循環(huán)次數(shù)越少，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，一般選取35度為宜，可獲得較高的切削效率。并為精加工除去足夠余量。 還需注意的是在粗加工時(shí)往往采用直角刀盤進(jìn)行銑削，此時(shí)的刀尖圓弧或球頭半徑R3值只需要給0值即可，并不用對(duì)程序本身進(jìn)行修改，以實(shí)現(xiàn)程序的通用性。 粗加工示意圖刀具參數(shù)與程序運(yùn)行之間的關(guān)系刀具R值越大，過渡圓上的殘留面積越小，軸向切削層數(shù)量可適當(dāng)減小刀具R值越小，過渡圓上的殘留面積越大，軸向切削層數(shù)量可適當(dāng)增加 程序特點(diǎn) 該數(shù)控程序所設(shè)置的R參數(shù)可以固化下來，只要刀具輔具工裝可以滿足，在機(jī)床行程范圍類，理論上可銑削任意孔徑根部的過渡圓弧，在執(zhí)行程序時(shí)，只需要給定已知孔