车铣复合机床的加工

future

车铣复合机床加工平台最吸引人的地方在于，其能够在一次装夹调试后全面完成工件的加工。现在，CAM软件的发展已经可以使配有B轴铣削加工头的车铣复合机床，在只采用一把刀具的条件下，对工件的内外轮廓表面进行精车削加工。这种新的车床在其精车削加工周期中，只需要一把刀具就能够一步到位地完成工件内外轮廓表面的连续切削加工，再也不需要使用一系列不同形状的车刀。

   
    B轴轮廓加工周期软件是由DP技术公司开发的，包含在该公司的Esprit 2008 CAM软件包之中。该加工软件采用一种有效的方法，通过B轴的连续旋转，使刀具随着轮廓运行，到达那些因刀具几何形状而无法接近的区域。采用这种新的加工方法，减少了所需的刀具数量、缩减了刀具的更换和编程时间，同时获得了更加光滑和没有台阶痕迹的表面质量。其最终的结果是为加工车间节约了更多的时间和资金。

   
    2007年6月，在California州洛杉矶市的森精机公司技术中心成功地在NT3150型车铣复合机床上进行了B轴轮廓试切削加工。采用Funac控制系统的旋转工具中心点功能（RTCP）为其刀尖中心输出NC数控代码中的坐标。RTCP功能必须与轮廓加工周期一起使用，使刀具围绕其控制点旋转。B轴轮廓加工周期是建立在Esprit智能软件SolidTurn轮廓加工周期之上。主要的不同点在于其B轴技术能够全面控制B轴旋转策略的选择和所允许的B轴角度极限。

    一种新的CAM软件具有管理B轴加工头旋转的特点，使车铣复合机床能够采用单一的刀具全面地车削加工工件的内外轮廓表面。在整个车削操作过程中，用户可以采用两种策略管理刀具运行的方向。第一种策略是：在刀具与工件表面之间保持一个衡定不变的导向角。这样，刀具与被切削加工的轮廓之间可以保持最初的导向角。这个最初的导向角相当于B轴加工头原先刀具方向和轮廓第一元素方向的一个函数。当轮廓的坡度发生变化时，B轴加工头就会使刀具作出相应的倾斜，使其与工件的表面保持同样的导向角。刀具的总倾斜坡度除了由软件的零件/刀具自动防碰撞检测系统控制以外，还受到用户定义的导向角范围限制。采取这个策略可以创造最好的切削加工条件，使刀具与被切削加工表面之间保持一个最佳的角度。然而，这要求B轴的运动达到几乎完全衡定不变的程度，因为B轴会产生超行程的运动。
   

    第二个B轴旋转策略是：必要时，只采用刀具倾斜的方式，尽可能减少刀具的旋转。这个策略可以使刀具保持在最初的方向上，直到刀具达到无法切削的表面为止，此时刀具处于其目前的方向。只有到此时，刀具才可以做出必要的倾斜，并在用户规定的B轴角度极限范围内切削这一表面。这个在上述试切削中使用的策略，使B轴的旋转限制在传统刀具角度无法切削的区域之内。

   
    这两种策略都很容易验证，用户可以在屏幕上演示刀具轴的矢量，以确定加工某一特定零件几何形状的最佳策略。在整个切削过程中，用户可全面控制B轴的旋转范围。其中，限制刀具角度的一个方法是，应用用户定义的最小和最大B轴角度来限制所允许的B轴旋转范围。同样，对于更精密的控制来说，用户定义的最小和最大导向角可以对刀具局部导向角的允许范围做出规定。