車銑復(fù)合加工技術(shù)的探索實(shí)踐

韓德虎

摘 要：將傳統(tǒng)車床加工技術(shù)與銑床加工技術(shù)相結(jié)合，能夠有效提升加工質(zhì)量與效率，并且從工藝深度等方面進(jìn)行延伸，滿足更多的零件加工要求?；诖?，文章針對(duì)車銑復(fù)合加工技術(shù)進(jìn)行研究，首先介紹了理念形式的轉(zhuǎn)變，并且對(duì)刀具革新作出闡述，其次指出工藝技術(shù)提升后發(fā)揮出的良好效能，最后提出具體的車銑復(fù)合加工排序流程，旨在提升車銑復(fù)合加工的應(yīng)用效果。希望對(duì)相關(guān)研究人員提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：車銑復(fù)合加工;刀具;工序;流程

1 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)起到了良好的促進(jìn)作用，尤其是車床加工與銑床加工等技術(shù)，不僅從傳統(tǒng)形式過渡到數(shù)控加工模式，而且在實(shí)際應(yīng)用中還可以進(jìn)行有效結(jié)合，例如車銑復(fù)合加工技術(shù)，能夠滿足各類高精密度的零件加工要求，不僅具備優(yōu)良上的銑削能力，而且兼具多種加工功能，可以說是一中集車、銑、鉆、鏜以及滾齒等于一身的綜合工藝技術(shù)。此外，車銑復(fù)合加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)便是無需進(jìn)行重復(fù)裝夾，針對(duì)毛坯件的加工流程進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，就可以完成全工序的加工處理，這樣可以更好的提升加工效率與精度。因此本文針對(duì)車銑復(fù)合加工技術(shù)工藝的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行探索，對(duì)促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

2 銑削刀具的高效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)加工效率的提升

2.1 可轉(zhuǎn)位刀具

想要提升車銑復(fù)合加工技術(shù)的應(yīng)用效果，一方面要針對(duì)加工設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，另一方面要保證各類刀具的應(yīng)用效果，也就是說車銑復(fù)合加工技術(shù)的零件加工效果與高效刀具存在必然聯(lián)系。在零件加工計(jì)劃與工藝參數(shù)產(chǎn)生改變時(shí)，首先需要對(duì)各類刀具的綜合能力提出要求。例如可轉(zhuǎn)位刀具的高效應(yīng)用，由于在傳統(tǒng)的車床加工或銑床加工中，每道工序?qū)?yīng)著不同的刀具，而且由于切割位置的不同，在完成上序加工作業(yè)時(shí)還要進(jìn)行更換機(jī)床或重新裝夾，這樣才能進(jìn)行后續(xù)加工作業(yè)。因此，在更換刀具的過程中勢(shì)必會(huì)耽誤時(shí)間，并且還會(huì)對(duì)加工精度造成影響。而車銑復(fù)合加工中的可轉(zhuǎn)位刀具可以滿足零件的各類加工要求，并且從頭至尾可以保證一次裝夾完成作業(yè)，這樣可以大幅度提升加工精度。常用的仿形刀與方肩刀，其切割速度可以達(dá)到1000mm/min至2000mm/min之間，并且還可以保證一定的切口深度，可以圍繞零件進(jìn)行高精度加工。

2.2 高精度刀具

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)進(jìn)行革新，同時(shí)由于應(yīng)用質(zhì)量的提升，對(duì)相關(guān)零件加工精準(zhǔn)度的要求也越來越嚴(yán)格，這便需要零件加工中的刀具具備高精準(zhǔn)度。車銑復(fù)合加工便能夠有效滿足該要求，同時(shí)也為促進(jìn)車銑復(fù)合車削與銑削精度提供了前提條件。由于常規(guī)的加工方式與刀具無法滿足工藝要求，這也就客觀要求車削與銑削方式能夠達(dá)到更高的精度。車銑復(fù)合加工中配備修光刃刀具與CBN刀具等高精度切學(xué)裝備，能夠有效實(shí)現(xiàn)車削穩(wěn)定度0.4的高精度與表面質(zhì)量，因此在針對(duì)常規(guī)不銹鋼材質(zhì)的零件進(jìn)行加工時(shí)，能夠體現(xiàn)出修光刃刀具的優(yōu)勢(shì)，如果是針對(duì)零件進(jìn)行淺孔作業(yè)時(shí)，能夠?qū)⒓庸し€(wěn)定度控制在0.2，這樣可以有效滿足各類加工精度要求，同時(shí)保證刀具的使用壽命，以此來促進(jìn)車銑復(fù)合加工技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。

2.3 鉆孔刀具

在車銑復(fù)合加工技術(shù)中還會(huì)經(jīng)常應(yīng)用孔加工技術(shù)，這也是復(fù)合加工技術(shù)的核心環(huán)節(jié)，因此采用科學(xué)合理的鉆孔刀具能夠?qū)庸ぞ扰c效率作出保證。具體的應(yīng)用形式如下：（1）在針對(duì)一般孔進(jìn)行加工時(shí)，通常會(huì)采用麻花鉆頭、深孔鉆以及銑孔刀等工具，然而車銑復(fù)合加工中采用U鉆刀具，這樣能夠有效提升加工效率，而且將會(huì)效率維持在銑孔刀與麻花鉆孔的三倍以上，在針對(duì)較大孔徑進(jìn)行作業(yè)時(shí)，也能夠保證加工精度。（2）在針對(duì)大長(zhǎng)徑比孔進(jìn)行加工時(shí)，車銑加工方式相對(duì)深孔鉆加工方式靈活性較大，然而在加工過程中會(huì)產(chǎn)生顫動(dòng)與讓刀等現(xiàn)象，這樣會(huì)影響到最終的加工精度，而車銑復(fù)合加工中的加長(zhǎng)減震刀具便能夠解決此類問題，并且可以將車削穩(wěn)定度控制在3.2以內(nèi)，并且較傳統(tǒng)加工方式而言還能夠節(jié)省大量時(shí)間。

3 車銑復(fù)合加工技術(shù)的工藝提升探析

3.1 C軸聯(lián)動(dòng)銑削加工方式

車銑復(fù)合加工技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)便是針對(duì)加工流程與方式進(jìn)行改良，以此配合硬件設(shè)備發(fā)揮出最大的效能。車銑復(fù)合C軸聯(lián)動(dòng)銑削方式的高效應(yīng)用，使零件能夠應(yīng)用到航天高精度領(lǐng)域，例如對(duì)航空液壓筒內(nèi)部的復(fù)雜情況進(jìn)行加工，能夠在質(zhì)量與精準(zhǔn)度等方面得到顯著提升，這樣可以為零件加工能力的提升奠定良好基礎(chǔ)。此外，車銑復(fù)合加工技術(shù)也促使傳統(tǒng)加工行業(yè)逐漸達(dá)到先進(jìn)水平，尤其是針對(duì)筒體與轉(zhuǎn)包筒體的加工方式，能夠合理應(yīng)用U型與D型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用大直徑刀具與C軸聯(lián)動(dòng)的協(xié)同切學(xué)方式，這樣可以針對(duì)零件的突出部分進(jìn)行精銑，并且采用四軸聯(lián)動(dòng)方式對(duì)零件外圍進(jìn)行加工，從而保證圓弧加工作業(yè)的穩(wěn)定程度。四軸聯(lián)動(dòng)切削原理情況如圖1所示，多軸聯(lián)動(dòng)加工方式相關(guān)參數(shù)如表1所示。

3.2 高效仿形銑削加工方式

除了多軸聯(lián)動(dòng)切削方式，車銑復(fù)合工藝中的仿形銑削加工方式能夠解決偏擺角問題，這也是針對(duì)五軸加工功能進(jìn)行優(yōu)化革新，并且采用球頭銑刀仿形針對(duì)零件進(jìn)行加工，以此來避開線速度為0的中心位置，也就是當(dāng)球頭靠近零件進(jìn)行切削加工時(shí)，會(huì)根據(jù)零件的擺動(dòng)幅度調(diào)整回轉(zhuǎn)直徑，這樣可以防止加工過程中的震顫與讓刀現(xiàn)象，從而保證加工精準(zhǔn)程度。此外，采用刀具球面針對(duì)零件其他部位進(jìn)行加工時(shí)，也能夠大幅度提升加工效率，并且降低刀具的損耗程度，這樣從加工質(zhì)量與成本控制方面都能體現(xiàn)出良好優(yōu)勢(shì)。

3.3 全智能化銑削加工方式

車銑復(fù)合加工技術(shù)還具備在線監(jiān)測(cè)功能，也就是針對(duì)設(shè)備的運(yùn)行誤差與零件加工質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)可以及時(shí)調(diào)整，避免加工零件報(bào)廢等現(xiàn)象。將監(jiān)測(cè)功能與調(diào)整技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)全智能化的銑削加工方式，也就是無人值守技術(shù)方案，主要包括加工設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、NC程序判定、決策提出、智能化執(zhí)行等環(huán)節(jié)，通過對(duì)車銑復(fù)合加工環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，不僅能夠減少加工過程中的人工調(diào)整，而且可以對(duì)加工精度進(jìn)行最大程度的優(yōu)化，進(jìn)而達(dá)到降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的目的，可以在車銑復(fù)合加工中實(shí)行一人多床的加工方案，在保證加工產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)為企業(yè)贏得更多利益。

4 車銑復(fù)合加工技術(shù)的工藝排序

在車銑復(fù)合加工工藝中，加工零件不需要多次裝夾，這樣會(huì)提升整體加工精度，縮減加工時(shí)間，然而對(duì)于工藝排序技術(shù)來說也十分重要，不僅要根據(jù)零件加工要求制定科學(xué)合理的加工方式，還要保證工序之間的連貫性，這樣才能提升加工效率。具體可以采用雙刀架進(jìn)行輪轉(zhuǎn)作業(yè)，這樣可以實(shí)現(xiàn)零件的多個(gè)工序同時(shí)加工，然而為實(shí)現(xiàn)這樣的同步加工效果，便要詳細(xì)分析車銑復(fù)合加工中的工序有限順序。

傳統(tǒng)工序的排序方式都是采用線性排序模式，雖然能夠保證工序之間不會(huì)相互干擾，但是在協(xié)同加工中存在諸多問題。而采用智能算法對(duì)車銑復(fù)合加工進(jìn)行計(jì)算，并且以工序排序與資源調(diào)度為核心，一方面需要對(duì)刀架與主軸的最大運(yùn)行能力進(jìn)行計(jì)算，并且根據(jù)各加工要求來分配刀架，在智能調(diào)整后能夠滿足時(shí)間段內(nèi)最多工序的同時(shí)作業(yè)。此外，還可以針對(duì)遺傳算法進(jìn)行改進(jìn)，也就是對(duì)鉆削工藝與車削工藝進(jìn)行結(jié)合，然而此方式主要適用于加工步驟少的零件。

在計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展下，現(xiàn)代化車銑復(fù)合加工技術(shù)也要與時(shí)俱進(jìn)，利用人工智能技術(shù)進(jìn)行更加科學(xué)合理的調(diào)配，例如在加工前將所有工序與零件加工要求輸入到計(jì)算機(jī)中，智能系統(tǒng)會(huì)針對(duì)各種協(xié)同加工方案進(jìn)行模擬分析，并且就加工精度與時(shí)間問題進(jìn)行比較，此外還會(huì)針對(duì)刀具的磨損程度進(jìn)行綜合分析，最終選出最具性價(jià)比的加工方式。該方式結(jié)合零等待微資源分配技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)主軸與同步工序的動(dòng)態(tài)組合目的。車銑復(fù)合加工中同步加工指的是工序之間不相互約束，而且在零件加工區(qū)域與刀架允許的條件下，盡量增加同步加工效率，這樣在實(shí)例化的工序排序中，能夠大幅度減少整體加工時(shí)間，體現(xiàn)出車銑復(fù)合加工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)論

綜上所述，針對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化與革新，能夠從質(zhì)量與效率等多方面得到提升，以此來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)的蓬勃發(fā)展。車銑復(fù)合技術(shù)在應(yīng)用過程中不僅對(duì)傳統(tǒng)加工技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，而且還能對(duì)相關(guān)核心工藝技術(shù)進(jìn)行沉淀，這樣能夠使創(chuàng)新加工領(lǐng)域的發(fā)展前景更加明朗。本文針對(duì)車銑復(fù)合加工技術(shù)進(jìn)行研究，首先介紹了理念形式的轉(zhuǎn)變，并且對(duì)刀具革新作出闡述，以此來驗(yàn)證車銑復(fù)合技術(shù)的成熟程度。其次指出工藝技術(shù)提升后發(fā)揮出的良好效能，最后提出具體的車銑復(fù)合加工排序技術(shù)流程。只用從應(yīng)用設(shè)備與加工流程等方面進(jìn)行綜合優(yōu)化，這樣才能保證車銑復(fù)合加工技術(shù)的應(yīng)用效果，為現(xiàn)代加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供助力。

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