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一次加工3件!帶肩不銹鋼螺母如何實現數控多件加工?

發表時間:2020-08-20 08:51

對帶肩不銹鋼螺母坯調質后的數控加工。為了提高數控加工效率,可以利用主程序、子程序及工件坐標系相結合,在FANUC系統上編程,從而達到一次加工3件螺母的目的。通過改進加工工藝,產品的質量得到了保證,并且降低了工人的勞動強度。

不銹鋼螺母.jpg

1. 帶肩螺母的加工特點

  帶肩不銹鋼螺母坯如圖1所示,是我公司生產批量較大的零件,每年的產量有10 000多個。但是這種零件體積比較小、加工時間短。操作者在普通臥式車床上加工時需要反復地裝夾,導致加工的輔助時間增加,勞動強度加大,加工效率低。為了能使加工效率提高和勞動強度減小,改進加工工藝在數控車床上進行加工。

2. 工藝改進

  普通臥式車床加工這種帶肩螺母的工藝如下:①備料、調質。②車端面、車外圓、鉆孔、倒角及切斷。③調頭車另一端面至總長,倒角、攻螺紋。

  從以上工藝可以看出,普通臥式車床生產這樣一件工件需要裝夾兩次,工序繁雜,效率較低。

  改進加工工藝,將在普通臥式車床上完成的工序移植到數控車床上,如圖2所示,數控車工藝為:①備料、調質。②整個外形、長度、端面及倒角一次完成。③鉗工用立鉆攻螺紋。

數控車床的優點在于每一次裝夾可以完成3件工件的加工,且將車床攻螺紋交由鉗工通過立式鉆床完成。由此可以看出,新工藝確實能夠提高生產效率、降低生產成本以及減輕勞動強度。

3. 數控加工

  數控加工是本次工藝改進核心的內容,主要是對數控編程進行了優化。在編程時運用了指令M00暫停功能、指令M98調用子程序功能,利用G54、G55、G56定位工件坐標系功能,實現多件加工的目的。數控加工分為以下幾個過程:

 ?。?)裝夾。編程之前一定要選擇合理的裝夾方式,由于是棒料落料式加工,夾具就選擇車床自帶的三爪自定心卡盤。裝夾方式如圖3所示,棒料應伸出三爪自定心卡盤腳外70mm長(這就是主程序G54G00X19Z0.2的位置,然后毛坯端面靠平刀具夾緊裝夾基準即可)。

      2)數控編程。編程采用主程序加調用子程序的方法來實現多件加工。首先,需要設定工件坐標系。工件坐標系的設定如圖4所示。工件坐標系G54的原點為X0 Z0,用于一件產品的加工。工件坐標系G55的原點為X0 Z-20.6,用于2件產品的加工。工件坐標系G56的原點為X0Z-41.3,用于加工3件產品。

接下來就是編寫數控加工程序。數控加工程序分為兩部分:

 ?、僦鞒绦?,主要功能是工件伸出長度對刀、暫停、選擇工件坐標系以及調用子程序。②子程序,主要功能是單個零件外形輪廓、內孔、倒角的加工。程序代碼如下。

      3)對刀。對刀是數控加工的關鍵步驟,對刀的程度直接決定產品的質量。裝夾時的預留長度是70mm,其實這個長度不是測量出來的。這就是主程序G54G00X19Z0.2的位置,具體實現方法是將個工件編程原點調整為(X0,Z70)。當操作者按啟動鍵,主程序運行,機床運行快速移動至坐標系G54(X19,Z0.2),程序暫停,這時刀具距離三爪自定心卡盤的距離剛好是70mm。操作者可以直接將棒料拉出對刀接觸在刀尖上。然后再按啟動鍵,讓X軸方向偏離工件大于直徑方向一段距離(即主程序G00X100刀具偏移后不影響裝夾即可),程序暫停,夾緊三爪自定心卡盤工件。再按啟動鍵開始加工一個零件,二和三個零件是自動加工完成的。一組零件加工完成后,再按啟動鍵,機床返回一個零件的對刀點,開始下一組對刀,依此循環。這種棒料加工對刀方法,可以避免操作者測量時引起的誤差,保證產品加工質量,裝夾速度快、效率高。

4. 結語

  工藝改進之前,在普通臥式車床上加工一個帶肩螺母坯需要4min。工藝改進之后,在數控車床上可以達到每5min加工3個。

  由此可以看出,工藝改進之后,效率提高了50%以上,并且降低了勞動強度,產品合格率也有所提升,得到了操作者的好評。其實這種優化編程的工藝技術可以在車加工中推廣應用。在車加工中,當零件精度要求較高、軸向長度較小的時候,可以運用這種加工方式,還可以一次加工更多件。對于以小件加工為主的生產單位,在棒料加工時更加實用。這種工藝方法已在許多產品的加工上得到了工藝驗證。



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