双轴数控剃齿机是一种高精度的齿轮加工设备,主要用于直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和轴齿轮的精加工,可以加工鼓形齿和小锥度齿。它广泛应用于汽车、摩托车、拖拉机及一般机械行业的大批量生产,也适用于航空航天、电子、铁路交通、军工、医疗设备等多个领域。
双轴数控剃齿机通过数控系统控制伺服电机驱动双轴驱动装置,使剃齿头在径向和轴向上进行精准移动。同时,根据输入的切割参数,机床自动完成剃齿加工过程。在加工过程中,机床通过高精度的轴承和滚珠丝杆确保加工精度和稳定性。
双轴数控剃齿机的操作细节对于确保加工精度和效率至关重要。以下是详细的操作步骤和注意事项:
一、操作前准备
熟悉机床结构与功能
了解各部件位置:在操作剃齿机之前,操作人员需要熟悉机床的整体结构,包括床身、主轴箱、工作台、刀架等各个部件的位置和作用。例如,清楚主轴箱用于驱动剃齿刀旋转,工作台用于安装和固定工件等。
掌握控制面板功能:熟悉数控系统的控制面板,了解各种按钮、开关、显示屏的功能。例如,知道如何通过面板设置主轴转速、进给速度、刀具参数等。同时,要掌握数控系统的编程和操作界面,能够准确地输入和修改程序。
检查机床状态
机械部件检查:检查机床的各个机械部件是否正常,包括主轴的转动是否灵活、工作台的移动是否平稳、传动装置是否有异常响声等。例如,手动转动主轴,感觉是否有卡顿或松动现象;移动工作台,检查其导轨是否清洁、润滑是否良好。
润滑系统检查:检查润滑系统是否正常工作,确保润滑油的油量充足、油质良好。观察油管是否有堵塞或泄漏的情况,如有问题应及时清理或更换。对于一些集中润滑的机床,还需要检查润滑泵的工作状态。
冷却系统检查:检查冷却系统是否正常,冷却液的液位是否符合要求,冷却喷头是否畅通。确保在加工过程中能够有效地对刀具和工件进行冷却,防止因过热而影响加工质量和刀具寿命。
工件与刀具的装夹
工件装夹:根据工件的形状、尺寸和加工要求,选择合适的装夹方式和夹具。在装夹工件时,要确保工件的基准面与工作台或夹具的定位面紧密贴合,保证工件的装夹精度。例如,对于圆柱形齿轮工件,可以使用三爪自定心卡盘装夹;对于形状复杂的工件,可以采用专用夹具进行装夹。
刀具装夹:选择适合的剃齿刀具,并根据刀具的型号和规格,正确安装在主轴上。在装夹刀具时,要注意刀具的刃口方向和切削位置,确保刀具装夹牢固,无松动现象。同时,要根据加工要求调整刀具的伸出长度和切削角度。
二、加工过程操作
程序输入与调试
程序编写与输入:根据工件的加工要求,编写数控加工程序。程序内容包括刀具的运动轨迹、切削参数(如主轴转速、进给速度、切削深度等)、加工工艺步骤等。通过数控系统的编程界面,将编写好的程序输入到系统中。在输入过程中,要仔细核对程序代码,确保无误。
程序调试:在正式加工之前,需要进行程序调试。可以先进行空运行,即让机床按照程序指d的轨迹运动,但不进行切削加工,观察刀具的运动路径是否正确,是否存在干涉现象。如有错误,及时修改程序。然后进行单段执行或断点执行,检查刀具在每个程序段中的运动情况和切削参数是否正确。
切削参数设置
主轴转速设置:根据工件的材料、刀具的类型和加工要求,合理设置主轴转速。一般来说,对于硬度较高的材料或精度要求较高的加工,主轴转速应相对较低;对于较软的材料或粗加工,主轴转速可以适当提高。例如,在加工钢制齿轮时,主轴转速可以设置为300-800转/分钟;在加工铝制齿轮时,主轴转速可以设置为800-1500转/分钟。
进给速度设置:进给速度的大小影响着加工效率和表面质量。在保证加工质量的前提下,尽量选择合适的进给速度。一般来说,粗加工时进给速度可以较快,精加工时进给速度应较慢。例如,在粗加工阶段,进给速度可以设置为0.3-0.8mm/r;在精加工阶段,进给速度可以设置为0.1-0.3mm/r。
切削深度设置:切削深度应根据工件的材料、刀具的性能和加工要求来确定。初次切削时,切削深度不宜过大,以免引起刀具磨损加剧和工件变形。随着加工的进行,可以逐渐增加切削深度,但要确保在刀具和机床的承受范围内。例如,在加工钢制齿轮时,初次切削深度可以设置为0.1-0.3mm,后续可以根据情况逐步增加到0.5-1mm。
启动加工
循环启动:确认程序和切削参数无误后,按下循环启动按钮,机床开始自动加工。在加工过程中,要密切关注机床的运行状态,观察刀具的运动、切削液的流量、工件的加工情况等。
实时监控:通过数控系统的显示屏,实时监控加工过程中的各种参数,如主轴转速、进给速度、坐标位置等。如果发现参数偏离设定值或出现异常情况,应及时暂停加工,检查原因并进行调整。同时,要注意观察工件的加工质量,如表面粗糙度、齿形精度等,发现问题及时处理。
加工过程中的调整
刀具补偿:在加工过程中,如果出现刀具磨损或工件装夹误差等情况,导致加工精度下降,可以通过刀具补偿功能进行调整。刀具补偿可以分为半径补偿和长度补偿,根据具体情况选择合适的补偿方式。例如,当刀具半径磨损后,可以通过输入刀具半径补偿值,使刀具的实际运动轨迹与程序规定的轨迹相符。
手动干预:在某些情况下,可能需要对加工过程进行手动干预。例如,当发现刀具碰撞工件或出现紧急情况时,应立即按下急停按钮,停止机床运行。然后分析原因,采取相应的措施解决问题,如调整刀具位置、更换刀具等。在手动干预后,要重新检查加工条件和参数,确保正常加工。
三、操作后处理
关机操作
程序结束与复位:当加工完成后,先停止程序运行,将主轴停止转动,工作台回到初始位置。然后将数控系统复位,关闭电源。在关机前,要确保所有设备都处于正常状态,没有遗留问题。
清理机床:关闭机床电源后,对机床进行清理。清理切屑、油污、杂物等,保持机床的清洁卫生。同时,要检查机床的各个部件是否有损坏或磨损现象,如有问题及时记录并报告维修人员。
工件检验与拆卸
工件检验:在机床上对加工后的工件进行初步检验,检查齿形、齿距、表面质量等是否符合加工要求。使用量具(如游标卡尺、千分尺、齿厚仪等)进行测量,记录测量结果。如果发现工件不合格,分析原因并采取相应的措施,如调整程序、更换刀具等,重新加工。
工件拆卸:检验合格后,将工件从机床上拆卸下来。拆卸工件时要注意保护工件表面,避免碰撞和划伤。将工件放置在指d的位置,做好标识和记录。