CN106862628B - 数控机床主轴定向自制插刀对型腔内直角加工方法 - Google Patents

Abstract

数控机床主轴定向自制插刀对型腔内直角加工方法，在数控机床加工中心主轴定向，使主轴停止在某一位置时，通过主轴位置编码器或电机内置编码器进行新的程序编码来实现，对数控加工中心进行改造，增加主轴任意角度定向，在主轴停转锁紧后令Z轴上下往复移动，结合自制插刀即可实现指定角度定向插削，自制插刀柄端为圆柱形，刀口端为方柱形，刀口为矩形斜面，可用废弃合金铣刀制作；加工前，先调整刀具刃口与型腔壁的平行度，方法：MDI方式下运行M200 B**，令主轴定向，试切，然后反复更改B**的值，直至型腔壁无台阶为止；插刀装夹，调整刀口与被加工腔壁平行，在为降低成本、提高效率，具有显著优势。很适合小微企业使用。

Description

数控机床主轴定向自制插刀对型腔内直角加工方法

技术领域

本发明涉及用数控机床进行性造，增加专用程序编码以适应加工不同形状条件工件，扩展数控机床主轴系统的应用范围的技术领域，尤其涉及数控机床主轴定向自制插刀对型腔内直角加工方法。

背景技术

现在加工型腔内直角的方法，一般有条件的企业及单位均采用电火花机床加工即是这样，也要通过多次装夹，在装夹的操作过程中会产生一定的误差，影响加工精度，同时加工成本很高，对于小微型企业是很难承受，为了克服上述存在的问题，特设计本发明的技术方案，简单易行，大大的降低了加工成本，很适合中小型企业。经专利数据库检索尚未见相同的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种数控机床主轴定向自制插刀对型腔内直角加工方法，来实现降低加工成本，简单易行很适合中小型企业推广使用。

本发明的技术方案是通过以下步骤来实现：

在数控机床加工中心主轴定向功能是使主轴停止在某一任意位置时，可通过新的程序编码配合主轴位置编码器或电机内置编码器进行来实现。对数控加工中心进行改造，增加“主轴任意角度定向”功能，在主轴停转锁紧后令Z轴上下往复移动，结合自制插刀即可实现指定角度定向插削，所述自制插刀柄端为圆柱形刀口端为方柱形，刀口为矩形斜面，可用废弃合金铣刀制作。

设置步骤，主轴定向的控制是由硬件连接,参数设定和PMC梯形图组成，其具体实现过程：参数设置，8135#4置0（打开主轴定向位置，外部设定功能）、3729#0置1（使用主轴定向功能）、4077（主轴定向停止位置位移量）、3117#1置1（DNG445显示功能，显示主轴位置数据）、下一步是 梯形图编写（相关I/O信号说明，G70.6主轴定向开始，F45.7主轴定向结束，G78-G79主轴停止外部偏移量）、设置M200功能（SUB25指令译码，接通G70.6执行主轴准停功能）、设置G78/G79（SUB4.0赋予B**与G78、G79R的值对应）。

在加工前，先调整刀具刃口与型腔壁的平行度。方法：MDI方式下运行M200 B**，令主轴定向，试切，然后反复更改B**的数值，直至型腔壁无台阶为止。

本发明技术方案：

1、是针对FANUC数字主轴系统改进的方法。

2、该功能必须熟悉PMC程序控制和系统功能开发，有一定机床加工经验。

采用本技术方案的有益效果：可大幅度降低加工成本，简单易行，可提高数控机床的利用率，实现一机多用，非常适合我国小微型企业推广采用。

对两种不同的加工方法的成本进行对比如下：

电火花机加工与数控加工中心改进后加工的成本对比：

电火花机床加工成本 加工中心改进成本 电火花机床 50000元

（现有机床可忽略不计）

自制插刀（可用废弃合 金铣刀）币/元0 元

加工电极320元（铜材料200元；

机床60/h；电费20元） 人工成本 元/天 500X0.3

人工成本 元/天 150元X1

合计 470元（不含机床） 合计 150元

两种不同加工方法的优势对比：

电火花机床加工数据与 / 加工中心改进加工数据对比，

切削余量（Ø2.4铣刀清角）mm / 1.2 切削余量（Ø2.4铣刀清角） mm 1.2

吃刀量 —— —— / 吃刀量 mm0.05

尺寸精度误差mm 0.03 / 尺寸精度误差mm 0.01

表面粗糙度 Ra 3.2 / 表面粗糙度 Ra 1.6

—— ——换刀时间 秒 3

—— ——定位时间 秒 4

装夹时间 秒 326 / 加工时间 秒 24X2

加工时间 秒 358 / 总切削时间 s 48

加工时间合计684秒 / 加工时间合计55秒

综合结果分析：改造后从尺寸精度和加工时间上做对比，电火花方法需重复定位与装夹，对工装夹具及电极精度、操作人员技术经验要求高，成本高、效率低。所以加工中心改造后的优势相当明显。

具体实施方式

本发明所述的数控机床主轴定向自制插刀对型腔内直角加工方法，具体实施方式再作如下说明：

本发明的技术方案是：

在数控机床加工中心主轴定向功能是使主轴停止在某一位置时，通过主轴位置编码器或电机内置编码器进行新的程序编码来实现。对数控加工中心进行改造，增加“主轴任意角度定向”功能，在主轴停转锁紧后令Z轴上下往复移动，结合自制插刀即可实现指定角度定向插削，所述自制插刀，柄端为圆柱形刀口端为方柱形，刀口为矩形斜面，可用废弃合金铣刀制作。

在正式加工前，先调整刀具刃口与型腔壁的平行度。方法：MDI方式下运行M200B**，令主轴定向，试切，然后反复更改B**的值，直至型腔壁无台阶为止。

插刀装夹

调整刀口与被加工腔壁平行

1、加工前，调整好的刀具与刀柄不能产生位移不可拆卸，若需从主轴上取下刀柄应记下刀尖方向，再次安装时应保持方向一致。

2、加工孔为盲孔时切削量应减小，吃刀量过大会产生地面不平的问题。

3、切削时速度使用G01进给，方便控制速度。

4、由于定向时扭矩不强，所以加工时选择吃刀量尽可能少，否则可能引起过载。

本技术方案：

1、是针对FANUC数字主轴系统改进。模拟主轴或其他系统还需要进一步研究。

2、该功能需要专业人员必须熟悉PMC程序控制和系统功能开发，并有一定机床加工经验。

Claims (2)

1.一种数控机床主轴定向自制插刀对型腔内直角加工方法，其特征在于：在数控机床加工中心主轴定向是使主轴停止在某一位置时，通过主轴位置编码器或电机内置编码器进行新的程序编码来实现，对数控加工中心进行改造，增加主轴任意角度定向功能，在主轴停转锁紧后令Z轴上下往复移动，结合自制插刀即可实现指定角度定向插削，自制插刀柄端为圆柱形，刀口端为方柱形，刀口为矩形斜面，用废弃合金铣刀制作；加工前，先调整刀具刃口与型腔壁的平行度，方法：MDI方式下运行M200 B**，令主轴定向，试切，然后反复更改B**的值，直至型腔壁无台阶为止；插刀装夹，调整刀口与被加工腔壁平行，调整好的刀具与刀柄不能产生位移，若需从主轴上取下刀柄应记下刀尖方向，再次安装时应保持方向一致，加工盲孔时切削量应减小，切削时速度用G01进给。

2.根据权利要求1所述的数控机床主轴定向自制插刀对型腔内直角加工方法，其特征在于：本方法是针对FANUC数字主轴系统改进，以 PMC程序控制和系统功能开发，设置步骤，主轴定向的控制是由硬件连接,参数设定和PMC梯形图组成，其具体实现过程：参数设定，8135#4置0即打开主轴定向位置，外部设定功能、3729#0置1即使用主轴定向功能、4077即主轴定向停止位置位移量、3117#1置1即DNG445显示功能，显示主轴位置数据、下一步是 梯形图编写即相关I/O信号说明，G70.6主轴定向开始，F45.7主轴定向结束，G78-G79主轴停止外部偏移量、设置M200功能即SUB25指令译码，接通G70.6执行主轴准停功能、设置G78/G79即SUB4.0赋予B**与G78、G79R的值对应；在加工前，先调整刀具刃口与型腔壁的平行度，在MDI方式下运行M200 B**，令主轴定向，试切，然后反复更改B**的数值，直至型腔壁无台阶为止。