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(huì)對(duì)高端數(shù)控設(shè)備的進(jìn)一步需求。數(shù)控技術(shù)升級(jí)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(dòng)化、柔性化、集成化時(shí)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(huì)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(dòng)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(tái)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(jì)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(shí)間，更進(jìn)一步縮短了換件時(shí)間，降低非加工時(shí)間，真正實(shí)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(jì)，使振動(dòng)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(shí)現(xiàn)了五軸銑削和六面加工技術(shù)結(jié)合了，可以實(shí)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(tái)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(gè)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(shí)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(dòng)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(shí)現(xiàn)數(shù)控銑削的功能，主軸運(yùn)動(dòng)作為一個(gè)控制軸（C軸），C軸運(yùn)動(dòng)和X、Z軸運(yùn)動(dòng)合成為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，即三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，可對(duì)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(duì)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(gè)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(shí)間。此零件加工分為三個(gè)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(shí)間，減少了設(shè)備的臺(tái)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(dòng)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(huì)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(cè)[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] .