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(英文縮寫為CNC 全稱為Computerized Numerical Control):是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數(shù)控機(jī)床。在中國香港,臺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化加工和復(fù)合集中加工能力都很強的一款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,這種加工設(shè)備相對于普通CNC數(shù)控加工設(shè)備來說,因配置有刀庫及自動換刀裝置,從而實現(xiàn)工件各工序加工刀具的自動更換。因而加工程序的編制有著很大的區(qū)別。
孔加工路徑優(yōu)化分可為同類孔加工的路徑優(yōu)化和不同類孔混合加工的路徑優(yōu)化。同類孔加工,是在一個工序中加工的各個孔的尺寸、加工方法都一樣;不同類孔加工,是一個工序加工的各個孔尺寸、加工方法不一樣。
這兩種孔的加工路徑優(yōu)化不太一樣,第一種情況只需簡單的點位優(yōu)化即可;后一種路徑優(yōu)化就不僅僅是點位優(yōu)化,還需要孔的工序優(yōu)化。簡單介紹下這兩種孔加工路徑優(yōu)化的特點:
一、不同類孔混合加工過程的優(yōu)化
在立式加工中心工件加工時,換刀需要很多時間,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,每個孔都要經(jīng)過鉆中心孔、鉆孔、倒角等幾個工序,使用幾把不同的刀具才能完成全部加工。
如果幾個孔加工時所使用的刀具有相同時,可把刀具相同的工序放到一個工序里,這樣的話將減少換刀次數(shù),因而可以縮短加工時間,提供整體的加工效率。經(jīng)過工序優(yōu)化以后,得到每個工序要加工的孔集,就可以在該孔集內(nèi)進(jìn)行加工路徑優(yōu)化。
二、同類孔加工的路徑優(yōu)化
在立式加工中心進(jìn)行同類孔加工時,由于加工中不用換刀,孔可以看成要求刀具停留一次的點。此時加工路徑優(yōu)化只需進(jìn)行點位優(yōu)化即可。不過,由于機(jī)床本身的原因,幾何誤差容易導(dǎo)致在加工點處產(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償功能是不能完全補償加工區(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是單向的,刀具應(yīng)盡可能單方向趨近目標(biāo)點進(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。