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CNC加工中心线性加工和曲面加工的工艺特点

2016-2-1 17:15:43      点击:

XH715CNC加工中心

      众所周知,CNC数控加工设备是一种机电一体化的加工设备,是由复杂的电子控制装置和机械部件共同组成的一种高精、高效加工机床。相对于传统加工设备来说,它具有高度的自动化加工、复合集中化加工等加工能力。其最大的加工特点是,不仅可以对传统加工机床可以完成的线性工件进行精细化加工,还可以对传统加工设备无法完成的复杂曲面工件和异形轮廓工件进行高精度的批量加工。正因为上述不俗的加工特点,使得它逐步取代传统加工机床成为生产加工的主流设备。

      在众多数控加工设备中,CNC加工中心因其配置有刀库及自动换刀装置,使得它不仅具有普通数控加工设备所具有的自动化加工和复合集中化加工等能力外,同时还可以实现工件各工序加工刀具自动更换的能力。可以在无人值守的情况下高精、高效的完成工件全工序的自动加工。因而不论从工件加工精度、加工效率和复杂工件的加工能力上,还是从机床操作的劳动强度和从业人员数量上都是其它任何一款切削机床所无法与之比拟的。笔者就多年从事一线加工的经验,简单介绍一下,CNC加工中心线性加工和复杂曲面加工的工艺特点,仅供大家参考。

      我们知道,传统加工设备工件的加工不具备三维空间的高精度走位,所以只可对工件进行线性加工;而CNC加工中心借助于高定位精度的进给系统和控制装置,可以进行和复杂曲面工件轮廓一致的走刀轨迹,因而不仅可以对线性工件进行加工也可以对复杂曲面工件进行加工。不过,这两种加工形式所使用的加工刀具、走刀路线等都不一样。今天我们以山东华强精密机床股份有限公司出品的VMC系列CNC加工中心为例,介绍一下这两种加工形式各自的工艺特点。

曲面类工件加工现场

一、曲面加工的工艺特点

      曲面工件一般是指除去标准圆形或圆弧以外的具有圆弧加工性质的工件。对这类工件通常采用圆鼻刀、平铣刀和球形刀等加工刀具。其中前两种适合曲面工件的粗加工。精加工一般采用球形刀。

曲面类工件加工示意图

1、曲面粗加工

      在CNC加工中心进行曲面工件的粗加工时,根据不同的加工形式应当采取不同的加工形式。对单一的凸体或者凹体一般采用平行铣削的方式,这种加工形式的特点是刀具沿着指定的方向进行切削,生成的刀具路径相互平行;对于对称性的曲面加工一般采用放射状加工的形式,这样可以稳定地加工出中心对称或者近似中心对称类型的曲面,并产生放射状的加工路径;对于加工余量分布均匀的曲面类工件可以采用等高外形加工,这种形式就是将毛坯一层一层地切去,将一层外形铣至要求的形状后,再进行Z方向的进给加工下一层,直到最后加工完毕。 

      CNC加工中心对曲面工件进行粗加工除了有上述几个加工形式以外,还有挖槽式粗加工、曲面流线式加工和钻削式粗加工等三种,选取何种加工形式应当根据工件具体的加工特点选用。

曲面类工件精加工

2、曲面精加工

      在完成曲面粗加工以后,为了进一步提高其加工精度和表面质量,还应当进行精加工。其加工形式和粗加工差不多,除了包括平行铣削、等高外铣削、曲面流线式加工和放射状加工以外,还包括交线清角加工、投影加工等。在一个完整的曲面工件加工中,通常无法使用一种加工方式完成,应根据工件各曲面的加工特点具体选择,以保证适合该曲面加工的方法。

线性工件加工

二、线性加工的工艺特点

线性加工一般是对一些工件进行平面、斜面、孔类以及一些槽类进行二维加工。一般根据工件的加工内容选用平铣刀、圆鼻刀、面铣刀、钻头以及键槽铣刀等刀具。其中外形轮廓加工是最为常见的一种加工形式,一般选用平铣刀、圆鼻刀以及面铣刀等。这类加工在CNC加工中心上的工艺提点一般较为简单,只是要特别注意的是应根据工件的材质和加工要求选择合适的刀具材料即可。