车铣复合的关键技术有哪些

      车铣复合的关键技术有哪些。

      尽管复合加工具有常规单加工无法比拟的优势，但实际上目前在航空制造领域里车铣复合加工的利用率并未得到充分发挥。其关键原因在于车铣复合加工在航空制造领域的应用还比较短，适用于航空零件结构工艺特性的车铣复合加工工艺数控编程技术后置处理以及仿真技术尚处于摸索阶段。为了充分发挥车铣复合加工设备的效能，提高产品的加工效率和精度，必须全面攻克和CNC加工解决上述关键基础，并实现集成化应用。与常规加工设备不同的是，台车铣复合加工中心实际上相当于条生产线。 如何根据零件工艺特性和车铣复合加工的工艺特点制定合理的工艺路线装卡方法和选用合理的刀具是实现高效精密加工的关键。工序集中是复合加工最为鲜明的工艺特点。因此，科学合理的工艺路线是提高车铣复合加工效率和精度的关键因素。 以瑞士宝美公司的S192F铣车复合加工中心为例，该机床具有轴铣车削镗削钻孔锯断以及自动进料等功能，采用FANUC31i数控系统，具有刀矢平滑超强前瞻高速插补等功能，特别适合轴类回转类等零件的高速精密加工。在航空叶轮加工中，该加工中心具有突出的优势。当采用棒料作为叶轮毛坯时，常规的叶轮加工工艺路线首先利用数控车床车削叶轮外部轮廓，然后精车加工基准;在此基础上利用轴数控加工中心进行开槽粗加工半精加工以及型面和轮毂的精加工;最后在轴加工中心或钻孔设备上进行孔加工。而采用S192F铣车加工中心不仅可以通过次装卡完成上述工艺的全部加工，而且当采用棒料进行加工时还可以通过锯断自动送料等功能实现叶轮的批量加工，整个过程无需人工干预可以全部自动完成。 其工艺路线的设置可采用如下方式主轴装卡棒料→粗车叶轮外部轮廓→精车外部轮廓→轴铣削开槽→流道粗加工→流道半精加工→流道精加工→钻孔→背主轴装卡→车削叶轮底部平面→钻孔。可以看出，次装卡即完成全部叶轮加工工序，加工效率及精度可以得到大幅提高。对于具有双刀架的车铣加工中心，双刀塔的设备都具有双通道的控制系统，上下刀架可单独控制，同步加工可以通过代码中的同步语句来实现。 为充分发挥设备的加工能力，可以在加工条件允许的前提下，通过双刀架的同步操作实现零件的多个工序同时加工。可以通过上下刀架的同步设置，在粗车外形的同时完成内孔的粗镗加工，从而进步提高加工效率。通过上下刀架的同步运动，完成系列孔的加工，不仅提高了加工的效率，同时还可以通过钻孔轴向力的相互抵消来减少工件变形的影响。为实现这种功能，需要在前期工艺设计的时候对工艺方案进行系统深入的研究，确定工艺路线的串行和并行顺序，并通过对加工程序的合理组合实现上述功能。 车铣复合加工技术的发展，也对数控编程技术提出了更高的要求，这也是制约车铣复合加工设备在实际生产应用中的个瓶颈环节。由于车铣复合加工投入实际生产的应用较短，在没有专业的复合加工解决方案的情况下，通常是利用通用CAM软件规划出部分加工程序，然后工艺人员再对程序进行手工整合，以满足复合加工机床对加工程序的要求。这种解决方法对工艺人员的要求非常高。 与传统的数控编程技术相比，车铣复合加工的程序编制难点主要体现在以下几个方面。(1)工艺种类繁杂。对于工艺人员来说，不仅要能掌握数控车削多轴铣削钻孔等多种加工方式的编程方法，而且对于工序间的衔接与进退刀方式需要准确界定。 因此在进行数控编程时，需要对当前工序加工完成后的工序模型和加工余量的分布有直观的认识，以便于下道工序的程序编制和进退刀的设置。(2)程序编制过程中的串并行顺序的确定必须严格按照工艺路线确定。许多零件在车铣复合加工中心上加工时可实现从毛料到成品的完整加工，因此加工程序的编制结果必须同工艺路线保持致。同时，对于多通道并行加工也需要在数控加工程序编制的过程中进行综合考虑。 可见，为实现高效的复合加工应该发展工艺编程仿真体化的工艺解决方案。(3)对于车铣复合加工的某些功能，目前的通用CAM软件尚不支持。与常规单台设备加工相比，车铣复合加工具备的机床运动和加工功能要复杂的多，目前的通用CAM软件尚不足以完全支持这些先进功能的程序编制，如在线测量锯断自动送料尾座控制等。 因此，利用通用CAM软件编制出来的程序仍然需要大量的手工或交互的方式才能应用于自动化的车铣复合加工。(4)加工程序的整合。目前通用CAM软件编制完成后的NC程序之间是相互独立的，要实现车铣复合这样复杂的自动化完整加工，需要对这些独立的加工程序进行集成和整合。这种整合必须以零件的工艺路线为指导，首先确定出哪些程序是并行的，然后对不同工艺方法的加工顺序进行确定，并给出准确的换刀装卡更换基准转化以及进退刀指令等。 可以看出，车铣复合加工数控程序编制难度非常大，而目前的通用CAM软件用于车铣复合加工仍然存在很多缺陷和不足。为弥补这些不足，在现有通用CAD/CAM软件的基础上开发适用于产品工艺和复合加工设备的专用编程系统是种更为现实的解决方案。这方面降低了软件购置的重复投资，同时也能避免由于编程平台不统而造成的工艺知识不能重用人员配置复杂等缺陷。 与数控编程技术相对应，车铣复合加工由于工艺方法复杂运动部件多等原因，从而对目前的后置处理软件及技术提出了更高的要求。与常规数控设备相比，其后置处理的难点主要体现在以下几个方面。(1)不同工序间的衔接运动要求严格准确。由于在车铣复合设备上进行的加工工艺种类繁多，因此在当前工序加工完成之后必须及时准确地完成加工方式刀具运动部件的自动切换，以保证加工过程的正确和安全。 为了达到这个目的，方面要求设置合理的进退刀方式以及自动换刀冷却液开和停的时机，另外更为重要的是在进行当前工序加工时需要设定其他非运动部件所处的位置。这样才能避免机床在换刀和加工过程中运动部件与非运动部件之间的碰撞，确保加工过程安全稳定。(2)需要对工艺顺序和数控程序进行自动判定。由于复合加工中工艺路线相对较长，依靠人工去对后置完成后的NC代码进行组织和集成不仅效率低而且也容易导致错误的发生。 理想的解决方法是在后置处理过程中能够对加工顺序和刀位文件中蕴含的工艺方法进行自动判定，并能在后置处理完成后的NC代码中自动保持。为此，数控编程完成后的刀位文件信息中不仅需要包含相应的工艺方法刀位信息，还需要包含对应的加工顺序所采用的刀具种类和编号，这样才能在后置处理的过程中达到工艺顺序工艺方法和刀具的自动判定。(3)不同加工方式的后置处理技术。 车铣复合加工的后置处理程序不仅要求能够实现多轴数控铣削车削钻削加工的后置处理，还要能够实现锯断自动进料尾座控制以及程序循环调用等功能，车铣复合加工的后置处理算法基本上囊括了现有数控加工所有工艺种类的后置处理方法，并且还要能够实现不同加工方式之间的无缝集成和运动衔接。(4)控制系统先进功能的充分利用。目前用于车铣复合加工中心的数控系统都是非常先进的控制系统，如宝美S192FT采用的FANUC31i系统WFL150采用的SINUMERIK840D系统。 这些先进的控制系统大都具备进给自动优化刀矢平滑超强前瞻以及高速高精度插补等先进功能。因此，必须要将这些先进数控系统的功能反映在后置处理阶段完成的加工代码中的合适位置，才能实现车铣复合加工设备效能的充分利用。(5)非切削功能的处理和调用。 复合加工机床除了具备车铣钻镗等切削功能外，还具备在各工序之间过渡所需的非切削功能，如自动送料卸料主轴对接尾座控制等。在后置处理中需要将这些功能作为个公用模块供程序调用，调用的顺序和时机需要根据工艺路线来确定。这些功能目前的后置处理软件尚不能提供。 车铣复合加工由于运动部件多功能复杂，程序编制完成后的加工仿真就显得尤为重要。由于我国航空制造厂车铣复合加工投入实际生产的较短，目前还没有成熟的仿真应用技术，因此大部分厂家是通过试切加工来验证和优化程序，这就导致工艺准备周期长研制风险和加工成本高。为了提高车铣复合加工的应用水平和编程效率，必须大力推动仿真技术的应用。目前用于车铣复合加工仿真的软件主要有TopSolidGibbs等，但这些软件普遍价格昂贵，我国航空制造领域引进较少。 实际上，实现车铣复合加工的仿真也可借助目前的通用数控加工仿真软件(如VericutNCSimul等)，根据车铣复合加工设备的结构运动特点特殊功能及数控系统，通过定制及宏功能开发实现加工过程的运动仿真。利用通用的数控加工仿真软件实现车铣复合加工的仿真需要首先在仿真系统里构建相对真实的机床环境，重点在于机床各运动部件之间的相对运动关系和几何位置关系的建立。在此基础上，建立加工过程中所采用的刀具库及相应的刀具编号。然后配置机床设备的数控系统和数控程序的加工基准，并将后置完成的NC代码载入仿真系统中，即可执行加工过程的仿真工作。 与常规数控加工不同的是，有些功能(如多通道加工尾座控制等)还需要通过宏功能的开发和定制来完成。推荐阅读精密金加工零件高精密零件加工厂加工超精密加工机械加工机械零部件加工加工中心精密机械加工精密零件加工CNC加工cnc精密加工。

      1使用起来简单方便，对于些形状比较复杂的工件，或者是厚度比较薄的工件，其是可以自动完成加工的。并且，其投入成本低，能够帮助企业提升经济效益。
      各行业对金零件需求的多样性越来越明显，同时对金零件加工质量和加工效率越来越高，自动化程度高，不锈钢cnc加工设备的应用也越来越广泛。般不锈钢CNC加工有哪些误差?不锈钢CNC加工的原理误差是由于采用了近似的加工运动方式或者近似的刀具轮廓而产生的误差，因在加工原理上存在误差，故称加工原理误差。原理误差要求在允许范围内。机床的制造误差安装误差以及使用中的磨损，都直接影响工件的加工精度。
      第，数控设备不宜长期封存，以充分利用数控机床，尤其是在使用的第年，使容易发生故障的薄弱环节尽早暴露出来，在保修期内可以排除。在加工过程中，尽量减少数控机床主轴的开合，以减少离合器齿轮等装置的磨损。在没有加工任务的情况下，数控机床也要定时上电，尽量做到每周两次，每次空转1小时左右，利用机床本身的发热量降低机内湿度，使电子元器件不受潮湿影响，同时可以及时发现是否有电池电量不足的报警，防塑料桶模具加工止系统设定参数丢失。

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