[法律钻床二手因数控]中国石油大庆石化-数控钻床提高孔加工效率的新方法

作者:易秋      发布时间:2021-04-10      浏览量:0
实践表明,使用电子图形软件计算群孔中心坐

实践表明,使用电子图形软件计算群孔中心坐标后,进行手工宏程序变量编程,使用编程计算机用RS232C将G域代码传递给机床数控系统,取代低效率的手工G域代码输入,钻头直径在19mm以上,深度在130mm以上的深孔这些新方法可以在目前加工群孔的基础上提高1.5倍的效率。

引言

大庆石化分公司机械厂使用沈阳中捷集团生产的ZKY7450×250双轴动桥式数控钻床加工孔(如管板孔)已有13年的历史。加工效率通常比普通钻床高1~2倍。目前,我厂数控技术人员在现有的基础上提出了一些新的方法,这些新的方法使数控钻床加工群孔的效率又提高了1.5倍。通过使用电子图版软件计算群孔中心坐标,通过手工编制含有变量的宏程,然后使用编程计算机通过RS232CCU将Gro码传递给机床数控系统,当钻孔直径大于19mm,深度超过130mm的深孔时,使用硬质合金内冷钻取代普通钻孔,合理运用钻孔加工循环,选择合理的钻孔加工路线。实践表明,这一系列新方法可以快速提高数控钻床加工孔的效率,同时孔的位置精度和尺寸精度也提高。

1.使用电子图形软件计算孔中心坐标,使用变量进行宏程序编程

我厂目前的管孔编程方法主要是数控工人利用计算器计算孔中心坐标,然后根据固定的钻孔加工循环制作一行钻孔循环的程序,如果孔的排数越多,程序就越麻烦,最后手动输入g字代码进行数控加工。通常情况下,直径为1200至1400。mm范围内的管板编程时间约为11h,输入G的代码时间约为1h,总共需要2h。利用CAD软件(如电子图)画管板孔的排列图,孔中坐标通过查询功能,一目了然,不再用计算机计算。利用变量编程,即宏程序编程,大大缩短了钻孔程序的总量,节省了数控系统的内存。通常,宏观程序比非宏观程序的内容缩短了2/3,这缩短了输入时间。例如,

上0.1为宏观程序变量编程,0.1为普通坐标编程,这两个编程的内容表明,孔的排数增大时,宏观程序变量编程只需改变变变量或条件参数,即使程序的内容基本不变,坐标编程的程序内容根据孔的排数增加而增大。程序容量增大,不仅占有数控钻床的内存,坐标计算也很麻烦,容易发生操作失误。因此,最好采用宏程序编程。但是,两者在实际运用中也要区别对待。对于完整排列的孔(如图1),利用宏程序编程更方便的群孔排列特别不规则,或者部分孔中间有多个槽等分隔(例如管板上的分隔槽,为拉筋孔预约的空间等),规则排列的孔出现了很多分隔。此外,在钻难加工的孔洞时,更换钻头是常有的事情,利用宏程序编程,更换钻头,需要更换宏程序参数,目的只是为了更换新钻头,在断断续续地钻孔。此时,使用坐标编程显然更实用。在实际运用中,应根据群孔的实际排列情况,综合考虑使用哪个程序更好。

图1管孔

2、使用编程计算机用RS232C向机床数控系统传递G域代码。

如果使用手动输入程序G,则输入时间较长,程序员输入G域码后需要逐步检查是否正确。采用编程G代码通过编程计算机通过RS232C传输给机床数控系统,将零件加工程序全部读入数控装置内部的内存,加工时从内存逐渐调出加工。这个过程只需要几秒钟就完成操作,非常方便。机床钻孔时需要输入程序时,可以利用后台方式输入程序,同时进行加工和输入,提高生产效率。

3、使用硬质合金内冷钻代替普通钻

机床主轴设有强力内冷、拉刀机构,因此可配备整体硬质合金内冷钻等特殊内冷刀具。采用这种钻头,使高压冷却液直接冷却钻头切削刃和排除切屑,因此在钻深孔时大大提高效率。加工钢件的切削速度可达1000m/min,孔径大于19mm,深度小于160mm时,使用该类型的钻头可直接使用G87钻头循环,不需要重复切削加工的G83钻头循环。使用整体硬质合金内冷钻,采用高转速、低进料量加工,孔的表面粗糙度可达Ra1.6μm,可省去铰孔工序。这里需要考虑的是,硬质合金内冷钻磨损后,需要在专用设备上重新磨削切削刃,其费用也很高。因此,在钻孔普通群孔(孔的深度在80mm以下,表面粗糙度在Ra6.3μm以上)时,可以用普通钻孔代替内冷钻孔加工孔。硬质合金内冷钻的前提条件是孔的精度高,深度深(一般深度超过100毫米),孔的位置精度高(一般在0.03毫米以内),孔的排列规则,批量加工。此时,必须考虑用硬质合金内冷钻头代替普通钻头加工群孔。

4、合理利用钻孔加工循环

G83-啄木钻孔加工循环。特点是钻头逐次钻削,逐次退出,使冷却液立即进入孔中,及时排出碎屑。使用普通麻花钻戒,当孔深在130mm以上时,经常使用该加工循环,如果钻戒采用内冷整体硬质合金钻戒,孔深在160mm以上时,采用G83循环。G87-带断削槽的钻孔加工循环。其特点是钻孔进孔一定深度值P后,如PP=50mm,钻孔速度不变,但进料暂停,暂停时间可设置的钻孔加工循环。以前我们在加工深度大于140mm的群孔时,常用的是G83功能,经过实践检验,前120mm深度可以采用G87功能,后深度可以采用G83功能,即两个功能应用,就像主程序中的子程序一样,每个孔至少节约15分钟

5、选择合理的钻孔加工路线

对位置精度要求高的孔系加工(如模具定位孔),请注意孔的加工顺序。为了避免钻头在孔的定位中将机床传动副的反向间隙带入进给运动,影响孔的位置精度,如图2所示。根据图2(a)的路线,钻头在5、6孔定位的运动方向与1、2、3、4孔相反,Y的向进入传动副的反向间隙,可以增大5、6孔的位置误差,根据图2(b)所示的路线,可以避免反向间隙的导入。

图2孔加工路线示意图

在保证加工精度和表面粗糙度的条件下,尽量缩短钻刀路线,减少空行程,提高生产率。例如,G87或G83钻孔循环中的ER值应尽可能设置在0.5mm以下,EF值应控制在0.5钻孔范围内。

6、现场应用

目前,通过以上新措施加工组孔类零件(例如管板)超过10t,控制内冷钻的转速和供给量,孔表面粗糙度达到Ra1.6μm,可节约铰链工序。这不仅提高了群孔的加工效率,还降低了加工成本。另外,编程和输入程序的时间大幅度缩短,加工效率也进一步提高。在加工苯乙烯屏幕零件的加工过程中,该零件共有1659个直径为7.1.1mm,使用电子图形软件计算群孔中心坐标,通过使用变量编制G代码程序,使用编程计算机通过RS232C传输给机床数控系统,仅加工前的准备就比手工计算孔中心坐标和手工输入G代码节省了1d时间。

7、结语

使用电子图形软件计算孔心坐标,使用变量编程,使用编程计算机用RS232C将G代码传递给机床数控系统,在深孔(深度超过140mm)时,使用内冷钻头代替普通钻头加工群孔(例如管板孔)孔的尺寸精度和位置精度也有明显的提高,对于大量的管板群孔加工,效果特别明显。

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