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数控反锪刀具的设计-【新闻】除污机

发布时间:2021-04-20 12:33:45 阅读: 来源:标价机厂家

数控反锪刀具的设计

随着计算机技术的飞速发展,数控机床在我国机械加工行业中得到越来越广泛的应用。它不仅解决了普通机床难以解决的许多加工难题,而且提高了加工精度和生产效率,同时也对加工工艺和刀具设计提出了许多新的、更高的要求。为使这些先进的设备更好地发挥作用,必须解决这些问题。

图2反锪加工工序

在数控机床加工箱体类零件的过程中,常常遇到反锪加工工序,如图2所示。加工这些部位时,给数控机床的自动加工或无人化生产造成很大的障碍。对这些反锪孔的自动加工,目前在数控机床上常常采用以下四种方法:

用反镗固定循环加工

用这种方法加工,其加工方式描述如图2所示。

图2固定循环Ⅱ

指令形式为:

G98G87X-Y-Z-R-Q-F-

X轴和Y轴定位之后,主轴自动定向停止,刀具以反刀尖方向偏移q,并快速定位在孔底R点。在此,刀具按原偏移量返回,并以顺时针方向启动主轴,进行反锪切削;Z轴方向上一直加工Z点,主轴在这个位置再次准停之后,刀具退出原偏移量,并快速退出孔外,然后刀具返回原点并按原偏移量返回,主轴停转,转入下一程序段。运行实例见图3。

图3

采用该方法反锪切削时要进行让刀运动,而且仅能完成锪面直径比较小的反锪切削,因此该方法有很大的局限性。为了保证镗杆刚性,如果孔比较小,反锪面的位置比较远,或反锪面的直径与孔径的比值较大时,那么,反锪切削就无法实现。那么即使能够进行反锪切削,但由于刀杆刚性差,易发生振动,使反锪面出现波纹,表面粗糙度值升高,加工精度变差,效率降低。

从正进行锪孔加工

工件在孔加工完后,将工作台旋转282°,从正面进行锪孔,则增加了加工辅助时间;一般情况下,还要选用刀杆较长的刀具,因而刚性相对较差,影响加工精度。如果工件结构不允许,则这种方法也无法实现。

用反镗固定循环Ⅰ指令加工

此法的加工过程描述,如图4所示。刀具达到孔底且主轴停止时,控制系统进入进给保持状态,在此情况下,刀具可用手动方法移动,可以执行任意手动操作,手动装卸刀具,手动反锪切削。为了再启动加工,应转换到纸带或存贮器方式,按START键,然后按下一程序段NC指令执行。

图4固定循环Ⅰ

手动反锪加工

在加工过程中,遇到反锪工序时,给一任选停止指令M22,机床停止,由操作者手工装卸反锪刀具进行手动反锪加工。

用第三种和第四种方法加工,增加了加工辅助时间,使数控加工的效率大大降低。这两种方式与加工中心的自动化相矛盾,特别是在自动线上,其缺点更为突出。另外还增加了劳动强度。数控机床特别是较大规格的数控机床,加工区一般都用全防护装置隔开,要完成反锪工序,操作者必须随时注意机床的运动情况,等停机后进入加工区安装反锪刀,而后手动或自动完成反锪切削,手动卸下反锪刀。然后再发指令。这样既不安全,又影响生产效率,数控机床全自动的优越性发挥不出来。有些反锪工序在加工中心上无法进行,因此必须在后续工序中专门进行反锪加工。

可见,上述四种方法均有一定的局限性,这些方法还影响加工精度和加工效率,甚至有些反锪孔根本不能用上述方法加工。可以说,反锪加工是柔性制造系统或无人化生产的一大障碍。针对上述情况,为了解决加工中心反锪存在的问题,笔者设计了加工中心用反锪刀具,能有效地解决反锪加工这一难题。

数据反锪刀具的结构及工作原理,如图5、6所示。

图5反锪刀具结构

图6反锪刀具工作原理

刀具装入主轴后,给机床一向前运动的指令,当反锪刀头23移动到适当位置时,件24与工件表面接触,刀体2继续向前运动,件8和件7不再向前移动,但件2、6、22仍继续向前移动。当它们移动到一固定位置时,在件22的作用下,刀头23顺时针转动92°,同时,件6在凸轮的作用下旋转并实现轴向定位。此时,给机床一向后退的指令,即刀体2向后移动,由于弹簧28的作用,件7、件8不能后退,件6受件、6是用来实现轴向定6所示。件4固定,件2作往复运动,件6作往复运动的同时,还作旋转运动。件6处于位置时实现轴向定位,处于位置时消除轴向定位。动作S2、S2在加工前完成,S3、S4在加工后完成。

对不同规格的加工中心和数控机床,刀体2轴向凸轮定位机构有一二种规格即可。刀杆和切削部分则可根据具体的加工对象进行选用。

数控反锪刀具的设计,解决了数控机床上难以实现或无法实现的反锪切削问题,实现了加工中心反锪加工自动化。实践证明,这种刀具刀杆刚性好,性能可靠,使用方便,与传统方法相比,具有显著的优越性,能完成各种反锪加工,实用性强,提高了加工质量和加工效率,具有很高的使用价值,可广泛推广应用。

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