車銑復合加工中心的加工方法

2022-01-01 06:30:18胡澤凱曹婭婧

金屬加工(冷加工) 2022年12期

胡澤凱，曹婭婧

1. 西門子（中國）有限公司湖北武漢 430000

2. 武漢聯影智融醫療科技有限公司湖北武漢 430000

1 序言

車銑復合加工機床通過一次裝夾零件完成多種加工工序。車銑復合是利用銑刀旋轉和工件旋轉的合成運動來實現對工件的切削加工，使工件在幾何精度、已加工表面完整性等多方面達到使用要求的一種先進切削加工方法。車銑復合加工不是簡單地將車削和銑削兩種加工手段合并到一臺機床上，而是利用車銑合成運動來完成各類表面的加工，是在當今數控技術得到較大發展的條件下產生的一種新的切削理論和技術[1-3]。本文以西門子828D系統為例，介紹西門子車銑復合的編程方法。

2 西門子數控系統的優勢

西門子828D提供了很實用的人機對話式編程，加工零件程序無需記憶大量G代碼，還有各種轉換功能，用相應的轉換指令就能很方便高效地編程。在大部分車床結構中均沒有實際Y軸，若在配置有動力銑頭的車床中進行銑削加工，通過車削主軸進行運動補償才能三維加工。但是手工去計算主主軸角度與X、Z軸的位置關系難度較大，而西門子數控系統正適用于這種需求。

進行圓周銑削加工時使用“TRACYL(d)”進行柱面轉換，系統會自動生成一個虛擬的Y軸，需要注意的是此時深度方向即為刀具軸X；進行端面銑削加工時使用“TRANSMIT”端面轉換，系統會自動生成一個虛擬的Y軸。以下為柱面和端面車銑的常用指令。

3 車銑復合編程方法

3.1 使用TRACYL柱面轉換加工柱面銑削類零件銷軸

通過車銑復合機床TRACYL柱面轉換加工銷軸，首先運用西門子人機對話模塊把零件外圓和螺紋加工完成，然后加工螺紋端的對穿孔，再銑削零件根部扁方，最后在扁方處雕刻字母。成品銷軸如圖1所示。

圖1 成品銷軸

銷軸外圓和螺紋車削界面如圖2所示，使用的是西門子系統的模塊編程。

圖2 銷軸外圓和螺紋車削界面

外圓和螺紋加工完成后，第一步需要在銷軸的螺紋部分鉆兩個對穿孔。首先選擇需要的刀具，4號刀為φ5mm鉆頭，然后主軸定位到0°，啟動第二軸銑削軸，軸參數為正轉，轉速為1000r/min，進給速度為80mm/min。在外圓直徑為24mm、Z方向－6mm的圓柱上開始鉆孔，因為是兩個對穿孔，所以設定的X絕對值＞24，此處設為－28。鉆完孔后轉換結束，使用TRAFOOF取消轉換，主主軸復位。具體程序如下。

另外一個對穿孔的加工程序基本一致，僅需更改“SPOS=90”。鉆孔完成后的零件如圖3所示。

圖3 鉆孔完成后的零件

第二步需要在銷軸卡盤處銑一個對稱扁方，此時不需要車床主軸跟隨運動，所以不需要TRACYL柱面轉換命令。首先選擇刀具，6號刀為φ10mm立銑刀，然后主軸定位到0°，啟動第二軸銑削軸，軸參數為正轉，轉速為1000r/min，進給速度為80mm/min。在Z方向－95mm、X方向40mm的圓柱上沿虛擬Y軸銑削平面，銑削完成后第二軸銑削軸復位，也可以使用西門子面銑削模塊編程，此處不再贅述。具體程序如下。

銑削另外一邊僅需更改“SPOS=180”。銑削完成的零件如圖4所示。

圖4 銑削完成的零件

第三步需要在銷軸外圓柱面刻字，需要車床主軸跟隨第二軸銑削軸運動，啟動TRACYL柱面轉換命令。首先選擇刀具，8號刀為φ1.5mm中心鉆，然后主軸定位到0°，啟動第二軸銑削軸，軸參數為正轉，轉速為1000r/min，進給速度為80mm/min。在Z方向－70mm、X方向38mm的圓柱上使用西門子雕刻模塊進行加工，雕刻完成后主主軸復位。雕刻完成的零件如圖5所示。具體程序如下。