CAM" title="FeatureCAM">FeatureCAM是世界最大的CAM軟件公司英國Delcam公司旗下著名的特征自動識別CAM系統(tǒng),,是基于特征,、基于知識,、第一個使用自動特征識別AFR技術(shù)的全功能CAM軟件,同時具有強(qiáng)大的交互式特征識別IFR功能,,支持2~5軸加工中心,、車銑復(fù)合加工,、車削加工及線切割編程。
紡織機(jī)械中有一種機(jī)械叫高速氣流紡,,引入的是德國現(xiàn)代技術(shù),。其中有一關(guān)鍵零件是傳動凸輪。高速氣流紡的傳動凸輪類型采用了雙螺旋線,,而我公司之前一直采用單螺旋線凸輪,,國內(nèi)又沒有加工經(jīng)驗(yàn)可供參考。更重要的是,,由于該凸輪的工作速度高達(dá)8000轉(zhuǎn)/分,,對傳動的準(zhǔn)確性、可靠性和噪音的要求都非常高,??梢哉f,能否攻克該凸輪的加工難關(guān),,是整個技術(shù)引進(jìn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),。
傳統(tǒng)的加工方法是使用笛卡爾坐標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)計算,數(shù)據(jù)密集工作量大,,且容易出錯,;曲線曲面不光滑、容積誤差較大,,制造周期長,。
這一次,我們嘗試用FeatureCAM編程,,利用我公司現(xiàn)有設(shè)備,,克服傳統(tǒng)制造的缺陷,制造出精確的高速凸輪,。從而使CAD/CAM技術(shù)真正應(yīng)用到凸輪設(shè)計和制造中,,既提高了凸輪設(shè)計的效率和加工精度,又縮短了制造周期,。特別是在設(shè)計和制造形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜化零件或曲面或模具時,,CAD/CAM技術(shù)更顯示其它軟件無法比擬的強(qiáng)大功能和效率。
高速氣流紡傳動凸輪設(shè)計,、建模,、編程思路:
●分析凸輪的加工工藝----需要構(gòu)建凸輪曲線;
●凸輪工件材料----圓柱凸輪材料為QT550耐磨耐高溫鑄鐵,;
●使用設(shè)備:必須有四軸功能四聯(lián)動加工中心的設(shè)備,。刀具選用桿銑刀(平頭端銑刀);
●創(chuàng)建凸輪曲線---采用FeatureCAM軟件自帶的凸輪曲線構(gòu)造功能智能化創(chuàng)建凸輪的關(guān)鍵曲線,;
●使用FeatureCAM四軸加工模塊進(jìn)行沿凸輪曲線自動生成銑槽加工刀具路徑,;
●使用FeatureCAM機(jī)床仿真模塊仿真加工路徑,,進(jìn)行驗(yàn)證;
●在四聯(lián)動加工中心加工凸輪,;
在設(shè)計凸輪曲線時考慮到凸輪是高速運(yùn)動去帶動高速引紗及紡紗,,其凸輪的曲線要求特別光滑才能達(dá)到高速的效果。因此在設(shè)計的結(jié)構(gòu)上點(diǎn)與拐點(diǎn)之間,,加速上升時的軌跡必須保證凹槽光潔暢通,。
一、生成凸輪曲線步驟:
建立纏繞曲線,,
選擇Y軸纏繞,,
設(shè)計完工的曲線(見下圖)
二、生成刀具路徑步驟:
工藝分析過程:加工時要選項(xiàng)為CW方向,,也就是順時針去加工,,曲線拐點(diǎn)為每0.25度勻速度上升至180度;然后返回起始原點(diǎn),。第二條平移中心Y軸-40mm繼續(xù)加工,,分出粗加工和精加工,控制拐點(diǎn)尺寸精度和倒曲線邊角,。
選擇刀具¢20桿銑刀進(jìn)行粗加工,F(xiàn)eatureCAM自動計算出精加工留出的余量,,主軸轉(zhuǎn)速1800r/min,;進(jìn)刀采用螺旋下刀方式,速度為100mm/min,,而進(jìn)入正常加工時進(jìn)給速度為150----200mm/min,。
在選擇刀具¢20桿銑刀進(jìn)行精加工,F(xiàn)ertureCAM軟件附帶功率負(fù)載表可以參考,。主軸轉(zhuǎn)速2000r/min,,進(jìn)刀采用螺旋下刀方式速度為200mm/min,而進(jìn)入正常加工時進(jìn)給速度200----250mm/min,。
使用四軸聯(lián)動加工中心,,操縱系統(tǒng)為西門子840C,NC主格式為MPF格式,;計算機(jī)進(jìn)行模擬仿真加工,,計算出實(shí)際的加工工時,修改不必要的多余加工路徑,。
三,、刀具路徑動態(tài)三維實(shí)體切削仿真結(jié)果:
四、在FeatureCAM中把刀具路徑進(jìn)行機(jī)床模擬仿真驗(yàn)證:
在數(shù)控加工過程中為了驗(yàn)證程序的正確性,,過去多采用木?;蛩芰夏_M(jìn)行試切加工,,此種方法效率低又浪費(fèi)材料。用數(shù)控仿真方法來檢驗(yàn)是近幾年發(fā)展起來的新技術(shù),,它具有降低制造成本,、縮短設(shè)計制造周期、快速直觀,、省時省力的優(yōu)點(diǎn),,它使操作者通過圖形顯示預(yù)先檢測誤差,進(jìn)行刀具的干涉和碰撞檢查,。
快速生成機(jī)床G代碼:
結(jié)束語:
應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)對圓柱凸輪進(jìn)行制造設(shè)計與數(shù)控加工自動編程,,大大提高了設(shè)計效率與凸輪的精度,克服了傳統(tǒng)方法,、人為因素浪費(fèi)人力,、物力、財力且要多次修改等缺點(diǎn)所帶來的風(fēng)險,,縮短了設(shè)計制造的周期,,提高了凸輪的質(zhì)量。
隨著科技的進(jìn)步時代的發(fā)展,,自動編程將逐步取代繁瑣的手工編程,。自動編程準(zhǔn)確率高,效率高,,也是未來機(jī)械加工追求的方向,。