立式加工中心CAD/CAM編程中孔加工路徑優(yōu)化的方法
立式加工中心(英文縮寫(xiě)為CNC 全稱(chēng)為Computerized Numerical Control):是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的一種高度自動(dòng)化的多功能數(shù)控機(jī)床。在中國(guó)香港,臺(tái)灣及廣東一代也有很多人叫它電腦鑼。
我們知道,立式加工中心是高度自動(dòng)化加工和復(fù)合集中加工能力都很強(qiáng)的一款CNC數(shù)控加工設(shè)備。它可以在工件一次裝夾的情況下,集中完成其鉆、銑、鏜、鉸、攻等多道復(fù)雜工序的加工。不過(guò),這種加工設(shè)備相對(duì)于普通CNC數(shù)控加工設(shè)備來(lái)說(shuō),因配置有刀庫(kù)及自動(dòng)換刀裝置,從而實(shí)現(xiàn)工件各工序加工刀具的自動(dòng)更換。因而加工程序的編制有著很大的區(qū)別。
孔加工路徑優(yōu)化分可為同類(lèi)孔加工的路徑優(yōu)化和不同類(lèi)孔混合加工的路徑優(yōu)化。同類(lèi)孔加工,是在一個(gè)工序中加工的各個(gè)孔的尺寸、加工方法都一樣;不同類(lèi)孔加工,是一個(gè)工序加工的各個(gè)孔尺寸、加工方法不一樣。
這兩種孔的加工路徑優(yōu)化不太一樣,第一種情況只需簡(jiǎn)單的點(diǎn)位優(yōu)化即可;后一種路徑優(yōu)化就不僅僅是點(diǎn)位優(yōu)化,還需要孔的工序優(yōu)化。簡(jiǎn)單介紹下這兩種孔加工路徑優(yōu)化的特點(diǎn):
一、不同類(lèi)孔混合加工過(guò)程的優(yōu)化
在立式加工中心工件加工時(shí),換刀需要很多時(shí)間,要提高加工速度,應(yīng)當(dāng)盡可能的減少換刀次數(shù)。一般情況下,每個(gè)孔都要經(jīng)過(guò)鉆中心孔、鉆孔、倒角等幾個(gè)工序,使用幾把不同的刀具才能完成全部加工。
如果幾個(gè)孔加工時(shí)所使用的刀具有相同時(shí),可把刀具相同的工序放到一個(gè)工序里,這樣的話將減少換刀次數(shù),因而可以縮短加工時(shí)間,提供整體的加工效率。經(jīng)過(guò)工序優(yōu)化以后,得到每個(gè)工序要加工的孔集,就可以在該孔集內(nèi)進(jìn)行加工路徑優(yōu)化。
二、同類(lèi)孔加工的路徑優(yōu)化
在立式加工中心進(jìn)行同類(lèi)孔加工時(shí),由于加工中不用換刀,孔可以看成要求刀具停留一次的點(diǎn)。此時(shí)加工路徑優(yōu)化只需進(jìn)行點(diǎn)位優(yōu)化即可。不過(guò),由于機(jī)床本身的原因,幾何誤差容易導(dǎo)致在加工點(diǎn)處產(chǎn)生三維位置誤差,而僅利用機(jī)床配置的CNC數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行螺距和反向間隙補(bǔ)償功能是不能完全補(bǔ)償加工區(qū)域里的三維位置誤差的。
因此,應(yīng)要求工件或刀具的移動(dòng)是單向的,刀具應(yīng)盡可能單方向趨近目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行加工,以避免空回誤差的引入,造成定位誤差增加,最終影響立式加工中心孔加工的精度。