桿料的五軸銑削加工

　　在加工中心機(jī)床上使用多把刀具可以對復(fù)雜工件的五個(gè)面或六個(gè)面進(jìn)行全部加工。其傳動(dòng)效率明顯高于帶有附加驅(qū)動(dòng)刀具的車床，用桿料加工很小批量工件時(shí)也具有經(jīng)濟(jì)效益。

　　長期以來狩獵槍或運(yùn)動(dòng)槍支是用傳統(tǒng)的手工方式生產(chǎn)的。該產(chǎn)品的特點(diǎn)是質(zhì)量和精度要求高，每枝槍都有各自的特性，因此必然形成小批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。前幾年，槍機(jī)零件按年批量生產(chǎn)，現(xiàn)在每次定貨量一般為100～500件。由于要求新產(chǎn)品的開發(fā)周期越來越短，同時(shí)為降低成本需減少庫存量，因此要求今后的生產(chǎn)批量為30～200件。

　　圖1適用于桿料的加工中心圖2加工桿料用的可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

　　為了使加工合理化，原本可選用圓周輸送的多工位自動(dòng)機(jī)床或多軸自動(dòng)車床，但由于生產(chǎn)批量小，前者因更換工裝的成本高，后者由于要掌握新的加工技巧而皆被排除在外。

　　理想的方案是選用Stama機(jī)械廠生產(chǎn)的MC530/SM型加工中心(見圖1)。該機(jī)床主軸功率為21kW(70N•m)，轉(zhuǎn)速為36～9000r/min。主軸可自動(dòng)換刀，可裝入直徑達(dá)88mm、長度達(dá)250mm、重量達(dá)12kg的刀具(切削至切削時(shí)間為3.5s)。其X、Y、Z坐標(biāo)的工作范圍為800mm×400mm×350mm，加上可傾斜回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的A和B軸(見圖2)，分辨率為0.001°，可實(shí)現(xiàn)五面體加工。坐標(biāo)皆由CNC控制，具有插補(bǔ)功能。通過可傾斜回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可穿過800mm長的桿料(直徑或?qū)�角尺寸�?0～60mm)。在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的左邊，配備有桿料(棒料和異型桿)的上料站。手動(dòng)裝料后，料自動(dòng)移動(dòng)直至碰上主軸上安裝的固定擋塊為止，然后由彈簧夾頭將它夾緊固定。還可配有桿材料庫。它與上料站相連接，使機(jī)床可長時(shí)間自動(dòng)加工。可在機(jī)床工作臺(tái)上安裝可翻轉(zhuǎn)的搬料機(jī)械手以實(shí)現(xiàn)六面加工。需要時(shí)長工件可由對面安裝的尾架支撐和夾緊。機(jī)床配有自動(dòng)換刀刀庫，主軸箱直接從刀庫抓取刀具(沒有其它換刀機(jī)構(gòu))。可在St60鋼材上鉆Ø40mm的孔，加工出M27螺紋，銑削量為350cm3/min(銑鋁材料時(shí)為600cm3/min)。已調(diào)好的刀具在機(jī)床上通過激光測量裝置(BlumNovotest公司的)確定長度，以便進(jìn)行磨損檢測。機(jī)床輔助時(shí)間短，快速進(jìn)給速度可達(dá)40m/min。定位精度公差達(dá)P14，定位分散度Ps=10µm。應(yīng)用專門程序?qū)�機(jī)床進(jìn)行熱補(bǔ)償。

　　該加工中心可將40mm×15mm的桿料直接加工成完整的撞針。其首次加工方案是編制一個(gè)用20把刀、38個(gè)工步的加工程序。在加工結(jié)束后用盤銑刀(100mm,125m/min)將工件初步切開，留下幾毫米余量，最后用針狀刀(Ø6mm，4800r/min)將工件分離(這樣可避免已加工好的工件在無控制的情況下折斷和摔掉)。

　　按照該工藝，每個(gè)工件的切削時(shí)間th=5.62min，輔助時(shí)間(機(jī)床調(diào)整時(shí)間等)共3.05min，x，y定位時(shí)間為0.49min。這樣，加工每個(gè)工件總時(shí)間為9.16min，即機(jī)床效率(在80%負(fù)荷下)為5件/h。在兩班制時(shí)每工作日為84件。