淺談CPL-10MC車削中心端面編程與加工的應(yīng)用

趙傳彬,趙傳林

（貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州 黔東 556000）

1 引言

我國加入世貿(mào)組織后，正在逐步變成“世界制造中心”，為了增強(qiáng)競爭能力，制造企業(yè)均廣泛使用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，制造設(shè)備的大規(guī)模數(shù)控化，加大了社會對高端數(shù)控設(shè)備的進(jìn)一步需求。數(shù)控技術(shù)升級換代的必要性隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展更加迫切,數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)進(jìn)人了自動化、柔性化、集成化時代,它大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代,改變了制造業(yè)的生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),形成了巨大的生產(chǎn)力，數(shù)控車削中心因適用了社會和企業(yè)發(fā)展的需要，也隨之得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可。車削中心是是一種復(fù)合式、工序集中的車削加工機(jī)械，以車床為基本體，典型機(jī)構(gòu)包含C軸，動力刀塔，高強(qiáng)度尾座，加工精度可達(dá)IT8一IT7 ,表面粗糙度Ra 值為1.6～0.8，可以在同一機(jī)床上完成數(shù)控車削和銑削及孔加工等復(fù)雜工藝，并保證高效率、高精度、高可靠性。使原本由數(shù)控車床和加工中心才能完成的加工集中到一臺車削中心上就可以完成，減少了機(jī)床的種類和占地面積，也大大簡化了生產(chǎn)線。而且機(jī)床設(shè)計緊湊，柔性高，減少零件在多工序和多工藝加工過程中得多次重新安裝調(diào)整和夾緊時間，更進(jìn)一步縮短了換件時間，降低非加工時間，真正實現(xiàn)不間斷加工技術(shù)。除此之外，機(jī)床采用復(fù)合模塊化設(shè)計，使振動阻尼和熱穩(wěn)定性得到很好的控制。在高端車削中心上，也完美實現(xiàn)了五軸銑削和六面加工技術(shù)結(jié)合了，可以實現(xiàn)高精度全套加工，其靈活擴(kuò)展能力尤其令人贊嘆。車削中心的誕生為精密零件終加工和難加工材料加工的經(jīng)濟(jì)、高效、精密的完全加工提供了完美的解決方案。

2 CPL-10M C 車削中心

CPL-10MC 車削中心是臺灣凱柏精密機(jī)械公司制造，配備FANUC 0i-TD數(shù)控系統(tǒng)，配有sau ter440刀塔系統(tǒng)，有12個刀位，可完成車削、銑削、鉆孔、鏜孔、攻牙、曲面等加工，可加工材料之材質(zhì)為鋼、鐵、鋁合金、銅、銅合金等金屬類，一般性表面硬度在HRC30以內(nèi)，最大車削直徑為290mm,最大加工長度為350mm，X軸行程170mm，Z軸行程350mm。該車削中心主要可以完成以下三種機(jī)械加工方式：

第一種是數(shù)控車削加工，在該模式下可以實現(xiàn)全功能數(shù)控車床的功能，可以加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工。

第二種是數(shù)控銑削加工，在該模式下可以實現(xiàn)數(shù)控銑削的功能，主軸運(yùn)動作為一個控制軸（C軸），C軸運(yùn)動和X、Z軸運(yùn)動合成為進(jìn)給運(yùn)動，即三坐標(biāo)聯(lián)動，可對回轉(zhuǎn)零件的圓周表面及端面等進(jìn)行銑削類加工。

第三種是孔加工模式，該模式下主軸分度定位后固定，對工件進(jìn)行鉆、鏜、攻螺紋等孔加工。

3 車削中心端面編程與加工的應(yīng)用

圖1 —1

下面以如下圖形為例，簡單的介紹一下車削中心的三種加工模式和極坐標(biāo)編程應(yīng)用。本工件材料為鋁合金，毛坯尺寸為∮65×80mm。根據(jù)加工圖紙要求，可知六邊形、6×∮10孔分布中心與∮60外圓有同軸度要求，所以要在一次裝夾中完成以上三個部分的加工，且外圓面有R3圓弧過渡，為保證精度，提高效率，故選擇車削中心加工，避免了多次裝夾帶來的定位誤差和輔助調(diào)整時間。此零件加工分為三個工序：首先用外圓車刀完成端面、外圓面的粗精加工；再換銑刀加工正六邊形；最后加工6×∮10孔。刀具清單及程序如下：

【刀具清單】

4 結(jié)論

從以上案例我們可以明顯看出，車削中心可以一次裝夾完成數(shù)控車削、銑削和孔加工等，避免了多次裝夾和輔助調(diào)整時間，減少了設(shè)備的臺套數(shù)和操作者，縮短了生產(chǎn)線，也節(jié)約了空間，大大提高了生產(chǎn)效率和加工精度，從一定程度上緩解了勞動力短缺的現(xiàn)狀，這不僅是用戶的追求，而且也適應(yīng)了現(xiàn)代社會的低碳、環(huán)保的科學(xué)理念。因此，車削中心在航空、航天、船舶、軍工以及民用工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。

[1] 高翔,CPL系列車床編程操作手冊[Z] ,凱柏精機(jī).

[2] 車削中心極坐標(biāo)與柱面編程的應(yīng)用淺析[J] .