西门子840 D系统镗铣加工中心键槽可视化加工


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键槽是轧辊常见的部位之一,在轧辊的镗铣加工工序中键槽的加工比较普遍。随着数控镗铣设备的全面推广,键槽的数控加工方法也在不断的发展和改进,由于轧辊上键槽的形状差异较大,决定键槽形状的尺寸较多,因此在键槽数控加工的过程中,采用怎样的形式和方法以获得最佳的加工效果是我们长期以来一直在探讨的问题,并进行了不断的试验和改进:

从某种程度上说,轧辊的键槽数控加工水平可以代表轧辊镗铣工序的数控加工水平。键槽在数控化加工的过程中,由于需要提取较多的加工参数,且其形状的差异性较大,所以在编制模式上需考虑较多的因素,在提升加工质量上需进行防错纠错考虑。

经过查阅大量的数控编程方法和了解西门子S40D操作系统的操作特点,结合实际的加工特点,设计了键槽可视化加工模块,建立了键槽加工尺寸参数的数据库模式,开发了键槽加工的可视化界面。

2键槽可视化加工的编程方法

(1)键槽分类

首先结合键槽的类型和数控程序的编制特点对键槽进行分类,并编制相应的键槽数控加工模块化通用程序。单侧键槽:单侧圆头键槽、单侧平头键槽和对口单侧键槽;两侧对称键槽:两侧对称圆头键槽、两侧对称平头键槽。

需提取的加工参数见表1:

键槽槽底尺寸

倒角长度

倒角角度

长度补偿

宽度补偿

深度补偿

尺6

 

8

Ru

12

13

 


 (2)程序的加工模式

对每种类型的键槽设计_个模块化程序进行加工,该程序由参数化赋初值、键槽粗加工、键槽精加工和倒角加工等部分组成,实际加工时,首先输入键槽长度与宽度、刀具直径、键槽所在轴颈外圆直径、键槽槽底尺寸和倒角长度与角度等参数的实际数值,其次是长度补偿、宽度补偿和深度补偿清零等„参数输入完毕后,程序进行粗键槽的自动加工„

粗键槽加工完毕后,检测键槽的尺寸,把测量的键槽长度、宽度和深度余量分别赋值给长度补偿、宽度补偿和深度补偿,重新启动程序,程序进行精键槽的自动加工

精键槽加工完毕后,检测倒角长度与角度参数是否为零,若为零则程序结束;若大于零则程序进行键槽倒角的自动化加工。

每加工完一个节点,程序自动暂停,然后切换至手动模式进行必要的检测,保证加工无误后再切换到自动模式,进行后续节点的加工,直至加工完整个键槽、

(3)程序防错纠错的设计方法

为了有效减少键槽加工过程质量事故的发生,针对容易出错的环节设计了防错纠错控制方法,主要方法有:山利用光电寻边器进行上、下方向找中心,提高键槽定位精度;②粗、精加工前均安排试切加工用于检测输入参数的正确性,其中粗加工试切用于检测键槽宽度和刀具直径参数的正确性,精加工试切用于检测长度补偿、宽度补偿和深度补偿参数的正确性;③通过标准化粗加工留量,对精加工时需要输入的长度补偿、宽度补偿和深度补偿等加工参数进行最大数值限制,精加工时,需对输入的补偿参数进行判断,保证加工的键槽不出现大尺寸超差现象:

3可视化界面的实现方式

由以上模块化程序编程模式可看出,要进行键槽的可视化加工需要大量的加工参数信息。为减少实际加工过程中的参数输入,以子程序的模式,通过«参数的传递,建立了键槽加工尺寸参数的数据库模式为

加工产品时,首先根据键槽的类型选择相应的模块化程序,然后输入产品的制修号后即可运行程序,程序自动从数据库中搜索该产品的参数,并进行赋值,避免加工时输入大量的参数。

为了让操作者在实际加工过程中能看到加工键槽的E参数信息,设计了专门的图形用于显示该键槽尺部位的信息,通过可视化参数显示界面,显示了键槽的尺寸参数信息和类型图片(见表2):

4可视化加工步骤及效果

加工步骤:看图纸一确认加工键槽类型一选择键槽加工程序一打开程序一把加工产品的制修号赋值给尺2。一启动程序,并把进给倍率置“0”的位置一点击主界面“校对参数”按钮,进入可视化参数显示界面一核对加工参数和键槽类型选择是否正确一返回主界面,运行程序一粗加工,加工完程序自动复位一重新打开键槽加工程序,输入测量余量给/?u、只12和K13等参数一精加工一倒角加工一加工结束。

键槽加工实现可视化后,简化了加工方法,减少了加工辅助时间,提升了加工效率;键槽加工的外观质量得到提升,减少了键槽加工过程中质量事故的发生,提高了键槽的加工质量。

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