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NX運用于下承載盤節(jié)流溝槽的五軸數控加工

2021-03-0315:08

 

問題的提出:

CNCL200型重載齒輪測量中心(如圖1所示),是哈量集團出品具有

國際領先水平的高精度齒輪檢測量儀。其下承載盤(如圖2所示)是


 

該量儀重要的零部之一,工件下底面均勻地布滿了導氣節(jié)流溝槽(如圖3所示),在高壓氣體的作用下,通過這些導氣節(jié)流溝槽迫使下承載盤均勻浮起而實現該盤無摩擦力轉動,從而保證CNCL200型重載齒輪測量中心能進行高精度檢測。因此這些導氣節(jié)流溝槽的加工成為了下承載盤(此工件)制造的關鍵工序。


導氣節(jié)流溝槽其截型(如圖4所示,放大比例為:500:1),溝槽細


窄加工精度要求極高,還要保證光滑且無毛刺,此工件所使用材料為高強度不銹鋼:9Cr18, 國際牌號:SUS440C。具有高硬度、高耐磨性和耐腐蝕性能,金切性能差,對刀具的切削壽命要求極高。

解決方案一:
根據溝槽其截型制作成形銑刀,但溝槽過于微小,成形銑刀制作極為困難。使用三軸CNC機床沿溝槽路徑進行走刀來實現加工,但溝槽路徑過長,加上被切削材料其本身硬度、耐磨性均較高,此過于細小的刀尖為了實現切削主軸必須高速旋轉,溝槽的切削未能完成多少刀具則已磨損殆盡。此方案顯然極不可取。

解決方案二:

經過一段時間的摸索,我們采取了(如圖5所示)的加工方案。根據


溝槽的截型制作60°角度銑刀,此刀具最大底徑∮15mm,柄部直徑∮8mm,為了提高刀具的切削壽命,其刃部表面作了復合涂層處理。(此刀具由哈量數控刀具公司整體硬質合金刀具車間制作完成)切削時刀具軸線與工件加工基準面呈30°夾角來保證溝槽的截型成形(如上圖所示),加工編程時使用NX_CAM軟件多軸加工策略對刀具驅動點進行刀軌規(guī)劃,自動生成加工控制軌跡,并使用VERICUT軟件對加工程序進行離線加工仿真模擬和刀軌優(yōu)化。其整個工藝技術準備工作過程(如圖6所示)。最終→→


我們使用+GF+(米克朗)Mikron HSM 800U 五軸加工中心來完成下承載盤導氣節(jié)流溝槽的全部加工。運用NX_CAM軟件后處理器生成適合驅動機床的加工代碼,輸入到機床控制器,順利地解決完成了上述課題,(如圖7所示)為加工現場實況。


結論:
通過制作較特殊的角度銑刀,從根本上解決了加工過程中刀具的使用壽命問題;運用NX_CAM軟件的五軸加工策略和高速加工工藝(HSM)原理,精確地計算生成出控制刀軌,從而有效地保證了下承載盤導氣節(jié)流溝槽的加工精度和加工效率;整個加工過程一氣呵成,穩(wěn)定安全可靠,毫無懸念。

 

 

 

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