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Tebis在车轴数控加工中的应用

传统的数控机床加工的程序通过手工编制,需将每路径和加工位置、参数及刀具参数手动输入,编程效率低且容易出错;在现场加工程序调试作业时间长,容易发生碰撞、存在造成加工报废的风险,为了节省成本,零件设计的时候会考虑更多因素,设计也越来越复杂,加工难度越来越大,为了适应数控加工的需求,迫切需要计算机辅助软件参与解决生产中遇到的难题。

1   Tebis软件介绍

Tebis作为一款成熟加工仿真软件,特别在汽车,飞机和机械行业中, Tebis CAD/CAM和观察器已是高效制造流程中不可或缺的组成部分。 一方面,Tebis可以紧密和设计部门已有的CAD体系结合, 另一方面,Tebis可以向生产机床提供安全的的NC-程序。

Tebis的CAM模块拥有成熟的加工策略,在CAD数据、用户输入参数的基础上,产生安全、加工时间优化的NC程序。通过集成刀具管理,加工模板和真实模拟,可以用最少的耗费生成安全的,加工时间优化的,保护刀具的NC程序。利用Tebis的各种设置,针对生产实践,可将企业的工艺流程标准化,进而自动化。 不同的数据库用来管理铣削和钻孔刀具、铣削和钻孔的加工特征、 标准件和重复件的加工模板、虚拟机床模型以及铣削进退刀宏。

一方面,Tebis可以提高设计标准化, 另一方面,加工过程中受益。 因为每一个特征都包含所有加工所需的信息。在考虑换刀和无碰撞干涉情况下,通过特征技术可以实现NC编程全自动化。

  2动车轴实例加工
2.1 数据准备:
    1)零件模型:从CATIA 设计模型导入,三维模型会影响加工尺寸和精度,对于加工面,必须1:1建模,如图1所示,建模误差会导致加工工件报废。

图1 车轴成品图
    2)毛坯准备:Tebis可以直接导入技术中心提供的毛坯CAD图纸,生成所需的加工毛坯,如图2所示。

图2 车轴毛坯图

    3)工装夹具:夹具的定位误差必须考虑,尤其是定位的实际位置。需准备工装的三维模型,便于夹具和刀具的干涉检查。

    4)刀具准备:因刀具长度方向采用刀具补偿,直径方向未采用刀具补偿,故需采集刀具直径和长度信息,用于刀具的干涉检查。

2.2 CAM 程序设计、数控程序仿真验证

    1)工件、毛坯、夹具、设备装配,如图3所示。

图3 设备装配图
     2)刀具创建,根据工序不同,设置不同的刀具类型,输入刀具的长度和直径,如图4所示。

图4创建刀具
    3)刀塔设置: 左刀塔、右刀塔设置见图5。

图5创建左右刀塔
2.3 创建工步

    1)选择加工类型,根据切削不同部位,选择不同的刀具等

    2)选择待加工区域曲线

    3)设置加工策略

    4)设置进退刀策略和参数

    5)设置加工刀塔和刀具方向,机床参数等

图6创建加工工步
2.4 仿真验证

图7车轴加工仿真
2.5 后置处理
根据刀轨设置,利用后置处理程序,自动生成N30和VDF650所需的G代码,如图8所示。

图8生成后置程序

3 总结

3.1 设备安全性得到保证

    采用Tebis编程,设备安全性得到保证,未出现设备、刀具、夹具、工件的干涉,避免设备撞刀,降低编程员、操作员现场调试数控程序的压力,保证设备安全。

3.2 Tebis编程速度快

   在三维环境下进行,编程过程直观,编程效率高,熟练编程后,编程效率比人工提高几倍。因目前,设备后置处理程序由专业供应商提供,后置处理程序存在一定缺陷,需进行进一步完善。同时,因数控编程人员不熟悉Tebis编程方法和习惯,Tebis编程技能有待提高,将来编程效率会大大提高。

3.3 加工效率基本相同

    Tebis加工效率和人工编程的加工效率相差不大,但Tebis编程大大减轻了编程人员的工作强度。

作者:
冯中立,蔡卫星,刘峻亦(中车青岛四方机车车辆股份有限公司)
杨奉义(江阴百特自动化技术有限公司)

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