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      德瑪吉標(biāo)印技術(shù)研究

      2018-05-22 11:14:02李遠(yuǎn)賓盛永剛張一鳴陳博
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2018年9期
      關(guān)鍵詞:雕刻

      李遠(yuǎn)賓 盛永剛 張一鳴 陳博

      摘 要:本文以德瑪吉五坐標(biāo)加工中心為載體,通過機(jī)床新功能模塊-雕刻模塊的開發(fā),將其應(yīng)用在零件標(biāo)印上,使之能夠在實(shí)際加工中進(jìn)行應(yīng)用,拓寬設(shè)備加工范圍,提升設(shè)備利用率。

      關(guān)鍵詞:德瑪吉五坐標(biāo);標(biāo)??;雕刻

      中圖分類號:TG506 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

      0 引言

      隨著新進(jìn)設(shè)備的不斷增多,新進(jìn)設(shè)備功能開發(fā)需求日益增加,在新進(jìn)設(shè)備基礎(chǔ)上,以新進(jìn)設(shè)備為載體,開發(fā)設(shè)備新功能,拓寬設(shè)備加工范圍,提升設(shè)備加工能力已經(jīng)成為一種現(xiàn)行有效提高工廠生產(chǎn)效率,提高設(shè)備利用率的模式。本文以新進(jìn)的德瑪吉五坐標(biāo)加工中心設(shè)備為基礎(chǔ),開發(fā)并應(yīng)用其新功能模塊—雕刻功能模塊,將其應(yīng)用到零件標(biāo)印上,用以解決現(xiàn)場零件工人手工標(biāo)印的差異性,使零件加工完成即可在線標(biāo)印,同時標(biāo)印清晰,美觀。

      1 標(biāo)印技術(shù)應(yīng)用難點(diǎn)分析

      德瑪吉的銑削功能模塊中有一個雕刻子功能模塊,基于雕刻的子功能模塊,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行零件標(biāo)印技術(shù)研究,首先要解決的程序問題。對于該技術(shù)應(yīng)用的程序必須編制模版程序,且可擴(kuò)展應(yīng)用,不能只能應(yīng)用于一種零件上,因此要求對于編制的模板程序以及要應(yīng)用的雕刻功能模塊程序中的參數(shù)都要有明確的定義。

      其次要解決的是刀具問題。根據(jù)HB5936—2011對標(biāo)印要求,標(biāo)印字符寬度約0.3 mm~0.5mm,因此該技術(shù)對于刀具直徑要求非常?。煌瑫r該技術(shù)會應(yīng)用至各種加工材料,例如高溫合金、鈦合金、鋁合金等,因此對于刀具的強(qiáng)度及韌度以及刀刃、刀柄等都有一定要求,一旦刀具達(dá)不到要求極易導(dǎo)致刀具崩刃、斷裂。

      最后要解決的就是加工參數(shù)問題,這個只能根據(jù)刀具的性能在其理論加工參數(shù)范圍試驗(yàn)加工以得到最好的加工效果。

      2 技術(shù)方案制定與實(shí)施

      2.1 技術(shù)方案的制定

      根據(jù)前面的分析可以將技術(shù)方案分為3步:

      (1)編制德瑪吉五坐標(biāo)加工中心標(biāo)印模版程序。

      (2)標(biāo)印刀具的選擇。

      (3)加工參數(shù)的選擇。

      2.2 技術(shù)方案的實(shí)施

      2.2.1 編制德瑪吉五坐標(biāo)加工中心標(biāo)印模版程序

      以德瑪吉加工中心的雕刻子功能模塊為基礎(chǔ),編制標(biāo)印模版程序。

      2.2.2 標(biāo)印刀具的選擇

      根據(jù)目前對我廠德瑪吉加工中心加工材料的統(tǒng)計(jì),標(biāo)印加工材料主要涉及四大類,分別為鋁合金類、鈦合金類、不銹鋼類及高溫合金類。因此,選擇的刀具必須滿足3方面要求:

      (a)按照HB5936—2011中對標(biāo)印字符的參數(shù)相關(guān)規(guī)定,刀具直徑最佳為0.3mm~0.5mm。

      (b)具備足夠的硬度和韌性同時也能耐高溫,既能加工高溫合金等高硬度材料,同時又能夠加工鈦合金類有黏性的材料。

      (c)在加工標(biāo)印過程中,機(jī)床轉(zhuǎn)速高,刀具必須能具備高速銑削的能力。

      最終根據(jù)這3方面要求購進(jìn)專用標(biāo)印刀具:F692TX 0.3×1(刀具規(guī)格:刀柄φ4mm,刀長51mm,刀刃為兩刃,刀刃直徑φ0.3mm,刀刃長度1mm)。

      根據(jù)這3方面要求購進(jìn)專用標(biāo)印刀具:F692TX 0.3*1(示意圖見圖1)。

      2.2.3 加工參數(shù)的選擇

      經(jīng)過理論計(jì)算,可得出刀具理論最佳加工參數(shù):機(jī)床轉(zhuǎn)數(shù)40000r/min以上,刀具以80mm/min~10mm/min的進(jìn)給,0.1min~0.3mm的切深進(jìn)行加工。但是經(jīng)過實(shí)際的現(xiàn)場驗(yàn)證,由于我廠的機(jī)床目前限速在12000r以內(nèi),導(dǎo)致加工效率大大降低。以目前的最大轉(zhuǎn)速進(jìn)行驗(yàn)證,鈦合金、高溫合金、以及不銹鋼類材料加工參數(shù)基本一致:機(jī)床轉(zhuǎn)速為12000r/min,進(jìn)給5mm/min,深度進(jìn)給5mm,加工時間約為20min~25min;鋁合金類材料參數(shù)為:機(jī)床轉(zhuǎn)速為12000r/min,進(jìn)給5 mm/min,深度進(jìn)給5mm,加工時間約為10min。

      3 經(jīng)驗(yàn)、問題與建議

      (1)目前該標(biāo)印功能由于受到刀具(刀刃直徑小,刀刃長度過長,導(dǎo)致刀具強(qiáng)度不夠)、卡簧以及設(shè)備自身功能(如主軸轉(zhuǎn)速達(dá)不到刀具理論轉(zhuǎn)數(shù)要求)等方面的限制,還不夠完善,在加工時間、加工效率上還無法滿足現(xiàn)場實(shí)際加工需求。

      (2)目前該標(biāo)印程序只能滿足在平面內(nèi)進(jìn)行標(biāo)印加工,在一些特殊的型面(如曲面)上無法直接應(yīng)用該模版程序進(jìn)行標(biāo)印加工,后續(xù)還需要通過UG進(jìn)行完善,以滿足三維空間內(nèi)任意特殊型面的標(biāo)印加工。

      (3)后續(xù)在外購標(biāo)印專用刀具時,必須同時考慮刀柄及卡簧的配套情況,保證能達(dá)到刀具的理論需求。

      結(jié)語

      以德瑪吉五坐標(biāo)加工中心雕刻功能模塊為基礎(chǔ),開發(fā)編制的標(biāo)印模版程序能夠?qū)崿F(xiàn)零件標(biāo)印的加工,表明了德瑪吉五坐標(biāo)加工中心標(biāo)印技術(shù)研究攻關(guān)課題的成功。而從現(xiàn)場驗(yàn)證的情況來看,在合理的參數(shù)范圍內(nèi),標(biāo)印程序能夠有效運(yùn)行,并且由設(shè)備加工的標(biāo)印字跡清晰明了,字高與字深協(xié)調(diào)統(tǒng)一,字體美觀。但是在后續(xù)標(biāo)印刀具以及配套卡簧和加工參數(shù)方面,仍有待進(jìn)一步深入的研究。

      參考文獻(xiàn)

      [1]吳慧蘭,曾為民.計(jì)算機(jī)數(shù)控雕刻技術(shù)及其應(yīng)用前景[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2007(1):159-160.

      [2]王俊峰,管允劼,李凱.數(shù)控車床刻花紋程序編寫及計(jì)算[J].金屬加工(冷加工)冷加工,2017(4):56-57.

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