一、CTX400機(jī)床主體結(jié)構(gòu)
CTX400車削中心主要由床身、一體化主軸(主軸H)、卡盤夾持/夾緊裝置、Z軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)塔刀架、X軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、尾架和復(fù)合滑座等部分組成。
1. 機(jī)床技術(shù)參數(shù)
CTX400E車削中心主軸轉(zhuǎn)速范圍是25~5000 r/min,卡盤直徑為200 mm,C軸轉(zhuǎn)速為100 r/min,分度精度≤0.04°,X向快速移動(dòng)速度為20 m/min,Z向快速移動(dòng)速度為24m/min。機(jī)床配備12個(gè)刀位,刀柄為DIN69880標(biāo)準(zhǔn)30規(guī)格。最多可配備6把動(dòng)力刀,動(dòng)力刀最大直徑為Φ13,最高轉(zhuǎn)速為2500 r/min。
2. 機(jī)床的主要特點(diǎn)
CTX400E車削中心采用四軸三聯(lián)動(dòng)配置,線性軸X/Y/Z及旋轉(zhuǎn)C軸,C軸繞主軸旋轉(zhuǎn)。機(jī)床除具備一般的車削功能外,還具備在零件的端面(G17)和外圓面(G19)上進(jìn)行銑加工的功能。
3. 機(jī)床的操作界面
操作界面分為6個(gè)菜單,如圖1所示。 MACHINE菜單用于加工中操作者對(duì)機(jī)床的各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置;DIN PLUS菜單提供操作者手工編制程序的窗口;PARAMETER 菜單提供操作者對(duì)加工中刀具、卡盤、夾具和頂尖等進(jìn)行定義和更改的窗口;SIMULATION 菜單為仿真窗口,通過這個(gè)菜單,可以對(duì)加工程序進(jìn)行驗(yàn)證;SERVICE提供服務(wù)和維修的快捷方式;TURN PLUS 為自動(dòng)編程模塊。
二、CTX400數(shù)控系統(tǒng)簡介
CTX400配置HEIDENHAINCNCPILOT 3190數(shù)控系統(tǒng),運(yùn)行在Windows 95環(huán)境之下,采用“人機(jī)對(duì)話,圖形支持”方式進(jìn)行工作。
1. 會(huì)話式編程方式
編程僅需從菜單中選擇輸入加工材質(zhì)、零件毛坯、零件精加工形狀,在刀庫中選擇刀具,設(shè)定粗、精加工參數(shù)等,就可以自動(dòng)生成刀具路徑。由于不必再直接編寫各軸的控制指令,與普通的CNC相比較,即使沒有編程經(jīng)驗(yàn)的人員和不能自行確定切削條件的人員都可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成程序的編制,因而大幅度縮短了加工準(zhǔn)備時(shí)間,提高了加工效率。
圖1 CTX400E操作界面
2. 刀具路徑模擬及檢查
機(jī)床通過G17、G18、G19三個(gè)視窗對(duì)零件加工過程實(shí)時(shí)顯示。通過刀具路徑檢查可以對(duì)加工過程的細(xì)節(jié)進(jìn)行驗(yàn)證,并對(duì)加工中出現(xiàn)的非正常狀況報(bào)警、提示,使程序的確認(rèn)變得簡單化,試切時(shí)間大幅度降低。圖2為路徑模擬的三個(gè)不同的角度。
圖2 CTX400E仿真加工示意圖
3. 先進(jìn)的刀具壽命管理
在刀具庫中,通過對(duì)每把刀具的加工負(fù)載和加工時(shí)間的記錄和模擬,能迅速判斷刀具的磨損,適時(shí)提醒加工者更換刀具,對(duì)于加工零件的精度保證有積極的作用。
4. 主軸負(fù)荷顯示
對(duì)程序中每把刀具的主軸負(fù)荷和旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行記錄,并顯示在操作面板上,操作人員可根據(jù)主軸負(fù)荷情況對(duì)切削參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)分析,達(dá)到優(yōu)化切削參數(shù)的效果。
三、加工實(shí)例
在車削中心上加工如圖3所示的零件,首先用程序語言段對(duì)車、銑加工外形特征進(jìn)行描述如下:
FERTIGTEIL [ FINISHED PART ]
N21 G0 X0 Z0
N22 G1 X66.813
N23 G1 X66.15 Z-19
N24 G1 X0
N25 G0 Z0
N27 STIRT_Y X80 Z0 C0
N28 G308 P-5
N29 G170 X3 Y0
N30 G171 Y-22.804
N31 G173 X3 Y22.804 R23
N32 G171 X3 Y0
N33 G309
STIRT_Y X80 Z0 C180
N36 G308 P-5
N37 G170 X3 Y0
N38 G171 Y-22.804
N39 G172 X3 Y22.804 R23
N40 G171 X3 Y0
N41 G309
圖3 加工零件示意圖
針對(duì)描述的零件進(jìn)行加工,先進(jìn)行車加工,然后采用動(dòng)力銑刀(直徑為10)加工零件端面上的兩處凹槽,系統(tǒng)自動(dòng)生成的G代碼如下:
BEARBEITUNG [ MACHINING ]
N44 G59 Z239.681
N45 G26 S2000
N46 G126 S1500
N48 G14 Q1
N49 T4
N50 G96 S300 G95 F0.25 M4 M108
N51 G0 Z2
N52 G0 X80
N53 G82 X-0.8 Z0.1 K0.5
N54 G0 Z0.1
N55 G82 X-0.8 Z0 K0.1 G95 F0.15
N56 G0 X80
N57 G0 Z100
N58 M5 M109
N59 G14 Q1
N61 G14 Q1
N62 T4
N63 G26 S1500
N64 G96 S500 G95 F0.25 M4
N65 G0 Z2
N66 G0 X80 M108
N67 G810 NS21 NE23 P1 I0.2 K0.1
N68 G890 NS21 NE23 G95 F0.2
N69 G0 X100
N70 G0 Z100
N71 M5 M109
N72 G14 Q1
N74 G14 Q1
N75 T3
N76 G197 S1000G195 F0.15M103
N77 G17
N78 M12
N79 G00X0 Y0
N80 G00Z5
N81 G840 Q1 NS28 NE33 H0 R5.5 P-1 K10
N82 G840 Q1 NS36 NE41 H0 R5.5 P-1 K10
N83 G0 X100
N84 M13
N85 M105 M109
N86 G14 Q1
ENDE
四、結(jié)束語
CTX400車削中心具有良好的車銑復(fù)合化加工功能,其技術(shù)先進(jìn),使用方便,是一款很好的數(shù)控加工設(shè)備。