0 引言

　　回轉(zhuǎn)體零件在機械行業(yè)量大面廣, 制造質(zhì)量要求較高, 為了減輕設(shè)計制造人員的勞動強度, 提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量, 縮短制造周期, 為產(chǎn)品的競爭創(chuàng)造有利條件, 我們開發(fā)了回轉(zhuǎn)體零件CAM系統(tǒng), 實現(xiàn)了零件的設(shè)計制造一體化。特別是對精度較高批量較大的銷軸類零件, 可以快速進行加工精度統(tǒng)計分析,實踐證明, 該測量分析系統(tǒng)是一種實用的零件檢測數(shù)控技術(shù)。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　本系統(tǒng)運行于Windows98以上操作系統(tǒng), 以Vis2ual Basic610為開發(fā)工具, 運用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法,采用模塊化結(jié)構(gòu), 將回轉(zhuǎn)體零件的設(shè)計、制造、檢測、精度統(tǒng)計分析組成統(tǒng)一的整體。系統(tǒng)主要由零件設(shè)計與編程模塊、數(shù)控加工模塊和自動測量與分析模塊組成。

2 系統(tǒng)主要功能

　　2.1　零件設(shè)計與編程

　　本模塊采用Mastercam軟件, 將CAD和CAM功能有機地結(jié)合在一起, 從設(shè)計繪圖到編制刀具路徑,通過仿真加工來驗證刀具軌跡和優(yōu)化程序, 整個設(shè)計和加工過程中具有交互性和集成性, 用戶界面良好。通過后處理器可將刀具軌跡文件轉(zhuǎn)換為機床數(shù)控系統(tǒng)能夠識別的數(shù)控加工文件, 然后利用計算機通信將NC程序發(fā)送到數(shù)控車床。

　　2.2 數(shù)控技術(shù)加工

　　本模塊采用華中世紀星數(shù)控車削系統(tǒng), 該系統(tǒng)采用先進的開放式體系結(jié)構(gòu), 內(nèi)置嵌入式工業(yè)PC機,集成進給軸接口、主軸接口、內(nèi)嵌式PLC接口、遠程I/O板接口于一體, 具有性能高、配置靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的特點。經(jīng)過修改并運行NC程序,可仿真切削過程, 模擬加工環(huán)境, 檢查刀具干涉, 加工出符合精度要求的工件。

　　2.3 自動測量與精度分析

　　本模塊主要應(yīng)用于精度較高、批量較大的回轉(zhuǎn)體零件的檢測與加工精度統(tǒng)計分析, 它由計算機、接口適配器、電子數(shù)顯千分尺等組成。把電子數(shù)顯千分尺和計算機有機地結(jié)合起來, 充分發(fā)揮了電子數(shù)顯千分尺的高精度和計算機強大的數(shù)據(jù)處理功能。工件經(jīng)電子數(shù)顯千分尺的測量將數(shù)據(jù)輸入計算機, 測量一批工件后, 用Office 2000中的Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)處理, 自動生成正態(tài)分布圖。為批量零件質(zhì)量控制建立了一套快捷檢測處理數(shù)據(jù)的方法。

3 應(yīng)用實例

　　采用某廠批量較大的一階梯軸零件, 材料為45鋼, 精度較高的某表面尺寸為16 - 01095- 01205mm 。進入系統(tǒng)后先進行階梯軸零件的二維和三維實體造型, 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求, 安排加工工藝, 然后設(shè)計刀具路徑, 確定切削參數(shù), 模擬加工過程刀具路徑的每一次走刀, 用以檢查設(shè)計是否正確, 參數(shù)設(shè)置是否合理, 以便完善及修改設(shè)計, 驗證加工的正確性, 直到滿意為止。

　　NC程序傳送到數(shù)控車床加工系統(tǒng), 先在操作界面設(shè)置工件毛坯等參數(shù), 然后對刀, 運行程序, 就可完成對工件的自動加工,在華中世紀星數(shù)控車削系統(tǒng)上零件加工結(jié)束時的界面。

　　加工結(jié)束時的界面圖加工的零件, 可用電子千分尺進行測量, 將測量數(shù)據(jù)通過接口適配器送入計算機。抽查檢測100個零件后, 采用Office 2000中的Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)處理, 計算出合格率、廢品率、分散中心和分散范圍, 并利用Microsoft Excel 2000中的繪圖功能, 自動輸出正態(tài)分布圖。圖4為階梯軸零件的實際尺寸分布曲線圖, 從圖中看出,這批工件的分散范圍0109mm比公差帶0111mm小, 如果能夠設(shè)法將分散中心調(diào)整到公差范圍中心, 工件就完全合格。具體地講, 車削時將車刀伸出量調(diào)整得多一些。因此解決這道工序的精度問題是消除常值系統(tǒng)性誤差。

4 結(jié)束語

　　從“集成”概念的角度出發(fā), 實現(xiàn)了銷軸類零件的設(shè)計、制造、檢測相結(jié)合的思路, 在擴展了“回轉(zhuǎn)體零件CAM”內(nèi)容的基礎(chǔ)上, 新增了銷軸類零件的自動檢測以及加工精度統(tǒng)計分析模塊, 可以快速地進行加工誤差的綜合分析, 為銷軸類零件的加工、檢測和質(zhì)量控制提供了一種新穎快捷和實用的方法。