阀门数控三面铣床编程知识

阀门三面铣床主要能铣削平面,沟槽和曲面,还能加工复杂的型腔和凸台.阀门数控铣床主轴安装铣削刀具,在加工程序控制下,安装工件的工作台沿着X,Y,Z三根坐标轴的方向运动,通过不断改变铣削刀具与工件之间的相对位置,加工出符合图纸要求的工件.由于阀门数控铣床配置的数控系统不同,使用的指令在定义和功能上有一定的差异,但其基本功能和编程方法还是相同的.
对于程序量要求相对较少的阀门数控铣床,一直是采用手工键盘输入方式,这种方法的弊病是:效率低,占用机时长,易出错.
而程序输入量比较大的阀门数控铣床,则使用一个台式计算机放在阀门数控铣床边专门用于程序传输.这种方法的缺点是:环境恶劣,计算机维护困难;多采用商用系统软件,适应性及升级换代困难;操作方法复杂,对操作者的素质要求高;多人操作一台计算机,程序文件的管理混乱.因此,嵌入式工控机_成了_的选择,这里采用研华科技的ARK-5280,它具有高性能处理性能,丰富 I/O接口,满足客户应用的扩展能力使用环境0~45℃或-20~55℃宽电源DC9V~35V,支持CF,25寸硬盘存储等特性.
1. 阀门数控铣床的主要功能
1)点位控制功能阀门数控铣床的点位控制主要用于工件的孔加工,如中心钻定位,钻孔,扩孔,锪孔,铰孔和镗孔等各种孔加工操作.
2) 连续控制功能通过阀门数控铣床的直线插补,圆弧插补或复杂的曲线插补运动,铣削加工工件的平面和曲面.
3)刀具半径补偿功能 如果直接按工件轮廓线编程,在加工工件内轮廓时,实际轮廓线将大了一个刀具半径值;在加工工件外轮廓时,实际轮廓线又小了一个刀具半径值.使用刀具半径补偿的方法,数控系统自动计算刀具中心轨迹,使刀具中心偏离工件轮廓一个刀具半径值,从而加工出符合图纸要求的轮廓.利用刀具半径补偿的功能,改变刀具半径补偿量,还可以补偿刀具磨损量和加工误差,实现对工件的粗加工和精加工.
4)刀具长度补偿功能 改变刀具长度的补偿量,可以补偿刀具换刀后的长度偏差值,还可以改变切削加工的平面位置,控制刀具的轴向定位精度.
5)固定循环加工功能 应用固定循环加工指令,可以简化加工程序,减少编程的工作量.
6)子程序功能 如果加工工件形状相同或相似部分,把其编写成子程序,由主程序调用,这样简化程序结构.引用子程序的功能使加工程序模块化,按加工过程的工序分成若干个模块,分别编写成子程序,由主程序调用,完成对工件的加工.这种模块式的程序便于加工调试,优化加工工艺. 阀门专用机床是一种高精度,效率高的自动化加工设备.尽管阀门专用机床价格昂贵,一次性投资巨大,但仍然为机械制造厂家所普遍采用并取得很好的经济效益,其原因在于阀门专用机床能自动化地,高精度,高质量,效率高率地解决中,小批量的加工问题.数控技术,伺服驱动技术的发展及在机床上的应用,为阀门专用机床的自动化,高精度,效率高提供了可能性,但要将可能性变成现实,则必须要求阀门专用机床的机械结构具有优良的特性才能_.这些特性包括结构的静刚度,抗振性,热稳定性,低速运动的平稳性及运动时的摩擦特性,几何精度,传动精度等.
一,提高机床结构的静刚度
机床结构的静刚度是指在切削力和其他力的作用下,机床抵抗变形的能力.
机床在加工过程中,受多种外力的作用,包括运动部件和工件的自重,切削力,驱动力,加减速时的惯性力,摩擦阻力等.机床的各部件在这些力的作用下将产生变形,如 各基础件的弯曲和扭转变形,支承构件的局部变形,固定 连接面和运动啮合面的接触变形等.这些变形都会直接或间接地引起刀具与工件之间产生相对位移,破坏刀具和工件原来所占有的正确位置,从而影响机床的加工精度和切削过程的特性,所以,提高机床的静刚度是机床结构设计的普遍要求.阀门专用机床为获得效率高率而具有的大功率和高速度,使它所承受的各种外力负载更加恶劣,而且加工过程的自动化也使得加工误差无法由人工干预来修正和补偿,所以,阀门专用机床的变形对加工精度的影响会更为严重.为了_阀门专用机床在自动化,效率高率的切削条件下获得稳定的高精度,其机械结构应具有更高的静刚度,有标准规定阀门专用机床的刚度系数应比类似的普通机床高 50 %.
二,提高阀门机床结构的抗振性
机床的振动会在被加工工件表面留下振纹,影响工件的表面质量,严重时则使加工过程难以进行下去.机床加工时可能产生两种形式的振动:强迫振动和自激振动.机床的抗振性指的是抵抗这两种振动的能力.
强迫振动是在各种动态力 ( 如高速回转零件的不平衡力,往复运动件的换向冲击力,周期变化的切削力等 ) 作用下被迫产生的振动.如果动态力的频率与机床某部件的固有频率重合,则将发生共振.机床结构抵抗强迫振动的能力可以用动刚度大小来表示.自激振动是在投有外加动态力的情况下,由切削过程自身所激发的振动.自激振动的频率接近或略高于机床主振型的低阶固有频率,振幅较大,对加工过程产生极为不利的影响.当机床的刚度,刀具切削角度,工件与刀具材料,切削速度和进给量都一定时,影响自激振动的主要因素_是切削宽度 b ,因此,可以把不产生自激振动的较大切削宽度,称为临界切削宽度,作为判断机床切削稳定性 ( 抵抗自激振动的能力 ) 的指标.
7) 特殊功能 在阀门数控铣床上配置仿形软件和仿形装置,用传感器对实物扫描及采集数据,经过数据处理后自动生成NC程序,进而实现对工件的仿形加工,实现反向加工工程.总之,配置一定的软件和硬件之后,能够扩大阀门数控铣床的使用功能.
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