1、前言:
CimatronE系統(tǒng)是以色列Cimatron公司開發(fā)的CAD/CAM集成化的軟件系統(tǒng),CimatronE是一個(gè)使用參數(shù)和變量化特征造型技術(shù),使用同一的數(shù)據(jù)庫,具有造型設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、三維標(biāo)注、模具設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、標(biāo)準(zhǔn)模架等功能模塊。CimatronE的數(shù)控加工技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先的地位,被世界工模界認(rèn)為是最杰出的數(shù)控編程系統(tǒng)之一。 2、典型零件建模 利用CimatronE的強(qiáng)大的三維建模功能,通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、切除、導(dǎo)動(dòng)等造型命令,建立殼體零件的三維模型。 3、數(shù)控加工 3.1、零件加工工藝分析 此零件的內(nèi)外錐度已經(jīng)由前面的車工工序加工完成,該零件是由截面旋轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)建立,采用三爪卡盤裝夾,根據(jù)對(duì)此零件的結(jié)構(gòu)分析,確定該零件的加工路線,此零件的外錐度上的平面和異型孔采用五軸聯(lián)動(dòng)加工,圓錐面上四個(gè)Φ25,深3的圓孔、M20*1深10的螺紋采用五軸定位加工。 3.2、選擇加工原點(diǎn)、建立坐標(biāo)系 考慮到工件的測(cè)量和對(duì)刀、校正的方便性。將加工坐標(biāo)系建立在工件上表面的幾何中心。建立的坐標(biāo)系如圖2 所示。 3.3、刀具設(shè)定 通過對(duì)零件的加工工藝分析,加工異型孔和Φ25圓孔采用Φ16的合金刀。Φ20*1螺紋底孔采用Φ10平刀、螺紋采用Φ11的螺紋刀。異型孔上四個(gè)R3的圓角采用Φ6立銑刀。 3.4、規(guī)劃加工刀具路徑 3.4.1加工異型孔平面 為了便于加工首先將異型孔上表面補(bǔ)全,加工異型孔平面采用:加工程序/五軸加工/通用策略/平行于曲線銑。 3.4.2 加工異型孔 加工程序/五軸加工/通用策略/兩曲線之間仿形銑。異型孔的實(shí)際加工材料去除量比較大,實(shí)際加工中為了提高加工效率,刀具:Φ6的合金刀。粗加工時(shí)異型孔的側(cè)壁單邊留0.5mm的余量。沿著異型孔的側(cè)壁環(huán)繞一周將多余的材料去除。精加工采用同樣的方法將單邊0.5mm的余量去除。 3.4.3加工Φ25孔 四個(gè)Φ25的孔采用五軸定位加工,首先建立局部加工坐標(biāo)系,將坐標(biāo)系建立在M20*1螺紋孔的上表面中心。激活局部坐標(biāo)系,由于Φ25孔有公差,采用先粗后精的次序加工,加工策略采用:加工程序/2.5軸/毛坯環(huán)切,粗加工:加工參數(shù)側(cè)面留余量0.5,底面余量0。精加工:加工參數(shù)側(cè)面留余量、底面余量0。 3.4.4 螺紋底孔加工 M20*1螺紋底孔采用五軸定位加工加工,坐標(biāo)系沿用加工Φ25孔的局部坐標(biāo)系。刀具:Φ10立銑刀,加工M20的底孔Φ19圓孔。M20*1螺紋底孔的加工策略:加工程序/2.5軸/毛坯環(huán)切。 3.4.5螺紋加工 四個(gè)M20*1螺紋采用五軸定位加工 ,由于CimatronE沒有銑削螺紋的專用模塊,這里采用做輔助面和輔助線的方法實(shí)現(xiàn)螺紋的加工。首先做一個(gè)Φ20的輔助面,再做一個(gè)基半徑10、螺紋高10、 螺距1、逆方向的螺旋線,M20*1螺紋底孔的加工策略:加工程序/局部操作/局部三軸/曲線投影銑。 四個(gè)M20*1螺紋均布在工件圓錐面上,由于做輔助面和輔助線的方法來編制螺紋程序比較繁瑣,其余三個(gè)采用CimatronE自帶的轉(zhuǎn)換功能來加工,具體方法:加工程序/轉(zhuǎn)換/復(fù)制整列/刀路軌跡/放射銑削。 4、結(jié)束語 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床已成為加工企業(yè)最為重要的加工工具,多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床在制造業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越明顯的優(yōu)勢(shì)。通過對(duì)這個(gè)典型零件的加工。使用傳統(tǒng)的加工方法必須進(jìn)行多次裝夾,裝夾校正的時(shí)間占據(jù)總加工的時(shí)間的比例加大。采用五軸加工只需一次裝夾就可以加工出三軸多次裝夾才能完成的退刀槽,孔位和螺紋。不但提高了零件的加工精度,而且大大提高了產(chǎn)品的加工效率。
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