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立式加工中心小批量工件加工快速自动校正的方法及步骤

2016-5-26 18:35:35      点击:

XKL713立式加工中心

      众所周知,立式加工中心是一种高度自动化的加工设备。严格起来说它也是一种数控铣削加工设备。不过,它要比普通数控铣削加工机床的自动化加工能力更强。工件在其上进行数控加工时,可以进行无人值守化的自动加工,包括工件各工序加工刀具的更换都是由其自身配置的换刀机构独立完成。一线加工人员只需在加工前,根据工件的图纸及工艺要求编制合理的加工程序,以及选择适合各工序加工的刀具至刀库中即可,整个加工无需在做过多的干预。

      由于工件在立式加工中心上是进行的自动加工过程,也就不再存在人为误差的因素,所以每一工件加工尺寸的一致性很高,可以做到每一工件的绝对互换性。这也正是大批量工件加工企业规模应用这款加工机床的主要原因。不过,对于有些复杂工件或者模具的加工,由于批量较小不能像批量工件那样有相应的工装夹具进行保证,以至于每个工件都要进行繁琐的校正及对刀操作。为了保证工件的加工效率,可以利用自动校正的方式予以调整。本文就简单介绍一下,立式加工中心小批量工件加工快速自动校正的方法及步骤,希望对广大一线加工人员有所帮助。

      一般来说,工件在立式加工中心进行数控加工。加工前都需要进行装夹及定位。对于批量工件我们一般采用特殊的专用夹具,以便进行一次对刀及调校就可以批量对工件进行精确加工。单件或者小批量工件则不然,一般采用机用平口钳、分度头或者压板直接将工件固定在工作台上。工件在加工时为使零件轮廓与机床坐标轴相平行或垂直,均需要对夹具、工件进行校正。传统的做法是采用比较法进行校正。这种校正方法虽然比较直观,但调整速度慢、效率低。为了充分发挥立式加工中心高效加工的能力,必须使用较为先进的调校方法。

工件加工示意图

一、工件快速自动校正的方法

      工件在立式加工中心上装夹后,若未进行校正或者校正不准确,加工时会使编程坐标系与工件坐标系的坐标轴在装夹平面发生倾斜,从而造成工件加工的超差。不过,这种新型加工设备配置的CNC数控系统都具有坐标旋转功能,可以旋转一个编程形状,这就相当于实际位置相对于编程位置旋转了某一角度。使工件坐标系坐标轴与编程坐标系坐标轴重合,因而可以在不必实调校工件的情况下,快速、自动实现对加工工件的校正。

工件调校示意图

二、工件自动校正的步骤

      实现工件快速自动校正的方法简单起来说是使用宏程序的参数调用与计算功能,结合三角函数与立式加工中心的简化编程功能实现的。当工件在装夹时以工件坐标系零点为原点进行倾斜、旋转任一角度后,则可通过提取工作轮廓上任一位置的机床坐标,利用三角函数完成工件倾斜、旋转的角度计算,然后再使用坐标轴的旋转功能对加工图素进行坐标轴旋转,使工件坐标系坐标轴与编程坐标系坐标轴重合,来完成工件自动调校。具体步骤为:

第一步,工件在装夹后,按编程坐标系进行对刀,记录工件坐标系零点坐标值;

第二步,根据加工图纸,选择编程坐标系与工件坐标系相关联的图素,使用分中棒记录其轮廓上任意一点的机械坐标值;

利用宏程序坐标轴旋转示意图

第三步,使用宏程序参数调用与计算功能,结合三角函数,计算编程坐标系与工件坐标系的夹角;

第四步,使用立式加工中心配置的CNC数控系统简化编程功能,采用宏程序编程,对加工图素进行坐标轴旋转,使工件坐标系坐标轴与编程坐标系坐标轴重合,从而快速、自动实现加工工件的校正。