桿料的五軸銑削加工

　　在加工中心機床上使用多把刀具可以對復雜工件的五個面或六個面進行全部加工。其傳動效率明顯高于帶有附加驅動刀具的車床，用桿料加工很小批量工件時也具有經濟效益。

　　長期以來狩獵槍或運動槍支是用傳統的手工方式生產的。該產品的特點是質量和精度要求高，每枝槍都有各自的特性，因此必然形成小批量生產的特點。前幾年，槍機零件按年批量生產，現在每次定貨量一般為100～500件。由于要求新產品的開發周期越來越短，同時為降低成本需減少庫存量，因此要求今后的生產批量為30～200件。

　　圖1適用于桿料的加工中心圖2加工桿料用的可傾回轉工作臺

　　為了使加工合理化，原本可選用圓周輸送的多工位自動機床或多軸自動車床，但由于生產批量小，前者因更換工裝的成本高，后者由于要掌握新的加工技巧而皆被排除在外。

　　理想的方案是選用Stama機械廠生產的MC530/SM型加工中心(見圖1)。該機床主軸功率為21kW(70N•m)，轉速為36～9000r/min。主軸可自動換刀，可裝入直徑達88mm、長度達250mm、重量達12kg的刀具(切削至切削時間為3.5s)。其X、Y、Z坐標的工作范圍為800mm×400mm×350mm，加上可傾斜回轉工作臺的A和B軸(見圖2)，分辨率為0.001°，可實現五面體加工。坐標皆由CNC控制，具有插補功能。通過可傾斜回轉工作臺，可穿過800mm長的桿料(直徑或對角尺寸為20～60mm)。在回轉工作臺的左邊，配備有桿料(棒料和異型桿)的上料站。手動裝料后，料自動移動直至碰上主軸上安裝的固定擋塊為止，然后由彈簧夾頭將它夾緊固定。還可配有桿材料庫。它與上料站相連接，使機床可長時間自動加工�？稍跈C床工作臺上安裝可翻轉的搬料機械手以實現六面加工。需要時長工件可由對面安裝的尾架支撐和夾緊。機床配有自動換刀刀庫，主軸箱直接從刀庫抓取刀具(沒有其它換刀機構)�？稍赟t60鋼材上鉆Ø40mm的孔，加工出M27螺紋，銑削量為350cm3/min(銑鋁材料時為600cm3/min)。已調好的刀具在機床上通過激光測量裝置(BlumNovotest公司的)確定長度，以便進行磨損檢測。機床輔助時間短，快速進給速度可達40m/min。定位精度公差達P14，定位分散度Ps=10µm。應用專門程序對機床進行熱補償。

　　該加工中心可將40mm×15mm的桿料直接加工成完整的撞針。其首次加工方案是編制一個用20把刀、38個工步的加工程序。在加工結束后用盤銑刀(100mm,125m/min)將工件初步切開，留下幾毫米余量，最后用針狀刀(Ø6mm，4800r/min)將工件分離(這樣可避免已加工好的工件在無控制的情況下折斷和摔掉)。

　　按照該工藝，每個工件的切削時間th=5.62min，輔助時間(機床調整時間等)共3.05min，x，y定位時間為0.49min。這樣，加工每個工件總時間為9.16min，即機床效率(在80%負荷下)為5件/h。在兩班制時每工作日為84件。