3.對處理對象的適應(yīng)性

石墨機(jī)根據(jù)加工件的數(shù)控程序自動(dòng)加工。在更改加工件的數(shù)控程序時(shí)，不需要更換大量的專用加工設(shè)備。因此，它能適應(yīng)從簡單到復(fù)雜外形的零件加工，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，有利于產(chǎn)品的更新。

4.幫助生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化

在零件時(shí)，可以準(zhǔn)確計(jì)算零件的加工時(shí)間，有效地簡化了對檢測、刀具、夾具和半成品的管理。這些特點(diǎn)有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。目前，許多大型CAD/CAM集成軟件已經(jīng)具備了生產(chǎn)管理模塊，能夠滿足計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理的要求。

石墨機(jī)需注意的問題

盡管石墨機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在一些問題需要考慮如下。

1）粗加工后，工件直接進(jìn)入精加工階段。粗加工時(shí)，金屬切削量大、幾何變形大的工件在一個(gè)夾具內(nèi)溫度升高，溫升太晚，無法恢復(fù)。冷卻后，工件尺寸發(fā)生變化，導(dǎo)致工件精度下降。

2)工件從毛坯直接加工到成品，零件不老化，內(nèi)應(yīng)力難以消除。經(jīng)過一段時(shí)間的加工后，內(nèi)應(yīng)力被釋放，從而導(dǎo)致工件的變形。

3）夾緊件的夾具必須滿足能夠承受粗加工時(shí)的大切削力和精加工精確定位的要求，零件的夾緊變形應(yīng)小。

4）多工序集中處理，及時(shí)處理芯片。在加工過程中，積屑、纏繞等都會(huì)影響零件的順利加工和表面的劃傷，甚至使刀具損壞，工件報(bào)廢。

5）由于自動(dòng)刀交換裝置（atc）的應(yīng)用，工件的尺寸受到限制，必須綜合考慮鉆深、刀具長度、刀具直徑和刀具質(zhì)量。

石墨機(jī)的工藝特點(diǎn)

1、適用于周期性復(fù)合生產(chǎn)部件的加工

某些產(chǎn)品的市場需求是周期性和季節(jié)性的。如果使用特殊生產(chǎn)線，則不值得損失。普通設(shè)備的處理效率太低。質(zhì)量不穩(wěn)定，數(shù)量難以保證。在石墨機(jī)的第一次測試完成后，可以保留工藝順序和相關(guān)的生產(chǎn)信息，并且可以在短的準(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)下一個(gè)產(chǎn)品。

2.適用于加工效率高、精度高的工件

有些零件要求很少，但卻是關(guān)鍵部件，要求高精度、持續(xù)時(shí)間短，采用傳統(tǒng)技術(shù)，需要協(xié)調(diào)多臺(tái)機(jī)床的工作，周期長，效率低，在長時(shí)間的過程中容易被人為的廢料影響，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，石墨機(jī)被用于加工，有高的程序投資和人為的高效率，生產(chǎn)完全被自動(dòng)化控制，避免了程序的加工和長時(shí)間的投資。

3.適用于適合批量加工的工件。

石墨機(jī)生產(chǎn)的靈活性不僅體現(xiàn)在對特殊要求的快速反應(yīng)上，而且能夠快速實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，擁有和提高市場競爭力。石墨機(jī)適用于中小批量生產(chǎn)，特別適用于小批量生產(chǎn)。在應(yīng)用石墨機(jī)時(shí)，盡量使批次大于經(jīng)濟(jì)批次，以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著石墨機(jī)和輔助工具的不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)批次越來越小，可以生產(chǎn)多達(dá)5-10件的復(fù)雜零件，甚至可以考慮石墨機(jī)進(jìn)行單件生產(chǎn)。

4、適用于加工形狀復(fù)雜的零件

四軸連桿和五軸連桿石墨機(jī)的應(yīng)用，以及cad/cam技術(shù)的成熟發(fā)展，大大提高了加工復(fù)雜零件的自動(dòng)化程度，dnc的使用使得同一程序的加工內(nèi)容足以滿足各種加工要求，使得復(fù)雜零件的自動(dòng)加工非常容易。

5.其他特點(diǎn)

該石墨機(jī)也適用于加工多工位和工藝集中的工件，且難以測量工件。另外，夾緊困難或完全正確的工件，以保證加工精度不適合小型石墨機(jī)的生產(chǎn)。

石墨機(jī)刀具系統(tǒng)

1.石墨機(jī)對工具的要求

石墨機(jī)對刀具的基本要求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）切削性能好，能承受高速、強(qiáng)切削，性能穩(wěn)定。

(2)高精度，刀具的精度是指刀具的形狀精度和刀具夾緊裝置的位置精度。

（3）配備完整的刀具系統(tǒng)，滿足多刀具連續(xù)加工的要求。

石墨機(jī)刀具的刀頭部分與數(shù)控銑床基本相同。除銑刀外，數(shù)控石墨機(jī)使用的刀具主要是孔加工刀具，包括麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、埋頭鉆、鉸刀、鏜刀、絲錐和螺紋銑刀。為滿足高效、高速、高剛度、大功率的發(fā)展要求，選擇刀具材料時(shí)可選用性能和耐磨性較好的硬質(zhì)合金刀具和立方氮化硼金剛石刀具。涂層硬質(zhì)合金材料常用于這些孔刀具中，可分為整體式和夾持可轉(zhuǎn)位式兩種。石墨機(jī)使用的刀柄與普通數(shù)控銑床不同。石墨機(jī)使用的刀柄上有一個(gè)夾緊槽，供機(jī)械手夾緊。

2.自動(dòng)換刀裝置

在石墨機(jī)零件加工過程中，由自動(dòng)換刀裝置完成換刀動(dòng)作。自動(dòng)換刀裝置應(yīng)滿足換刀時(shí)間短、刀具重復(fù)定位精度高、刀具儲(chǔ)存量充足、結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、維修方便、調(diào)整方便、防塵、布局合理等要求。同時(shí)，還應(yīng)具有良好的剛性、沖擊性、振動(dòng)性和噪聲性。操作安全可靠等特點(diǎn)。該自動(dòng)換刀系統(tǒng)由刀具庫、刀具選擇機(jī)構(gòu)、換刀機(jī)構(gòu)(如機(jī)械手)、主軸上刀具的自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)等組成。

自動(dòng)換刀方法分為兩類：一類是刀庫與主軸之間的刀具更換。當(dāng)以這種形式更換刀具時(shí)，主軸上的舊刀具被送回刀庫，新刀具從刀庫中取出。這兩個(gè)動(dòng)作不能同時(shí)執(zhí)行。選擇和換刀由CNC定位系統(tǒng)執(zhí)行。因此，換刀時(shí)間長，換刀動(dòng)作也更多。其次，工具交換由機(jī)器人執(zhí)行。

3.刀庫與刀具管理

刀具庫的功能是存儲(chǔ)加工過程中所需的各種刀具，根據(jù)程序T指令，將要使用的刀具準(zhǔn)確送至換刀（取刀）位置，接受主軸送來的舊刀具。刀庫的存放范圍一般在8-64，*高可達(dá)100-200。

1）刀庫的形式

石墨機(jī)一般采用圓盤刀庫和鏈刀庫，雖然密集的鼓庫或格子刀庫占地面積小，但由于結(jié)構(gòu)限制，很少在獨(dú)立的石墨機(jī)使用，密集的固定刀庫目前在fms的集中刀供應(yīng)系統(tǒng)中使用，圓盤刀庫一般用于刀具容量較小的工具庫，而鏈刀庫的數(shù)量一般在30~120之間，而鏈刀庫則經(jīng)常使用數(shù)量較大的刀庫。

2)自動(dòng)換刀的刀具選擇模式。

（1）依次選擇刀具。按照計(jì)劃的順序?qū)⒌毒卟迦氲稁斓牡侗?。使用時(shí)，請依次前往刀具的位置。使用過的工具放回到原始支架中，或者可以按照加工順序放置在下一個(gè)支架中。順序工具選擇的特征是不需要工具識(shí)別裝置，并且驅(qū)動(dòng)控制也相對簡單?？煽康墓ぷ鳌５?，刀庫中的每個(gè)刀具都不能在不同的過程中重復(fù)使用。為了滿足加工需求，僅增加了刀具的數(shù)量和刀具庫的容量，這降低了刀具和刀具庫的利用率。此外，加載工具時(shí)必須小心。如果工具沒有按順序放入彈匣中，將導(dǎo)致嚴(yán)重后果?，F(xiàn)在很少使用這種方法。

（2）任意刀具選擇。目前，大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)都具有任意刀具選擇的功能。刀具庫中刀具排列順序與工件加工順序無關(guān)。數(shù)控系統(tǒng)可根據(jù)程序T指令的要求任意選擇所需刀具，同一刀具可重復(fù)使用。刀具選擇的換刀方式主要有三種：刀具編碼識(shí)別、刀具套編碼識(shí)別和軟件記憶識(shí)別。

工具編碼或工具套編碼要求在工具或工具套上安裝識(shí)別用的碼條，一般根據(jù)二進(jìn)制編碼的原理對每個(gè)工具（或刀基）進(jìn)行編碼，當(dāng)自動(dòng)更換刀時(shí)，庫旋轉(zhuǎn)，每個(gè)工具（或刀基）被工具識(shí)別裝置識(shí)別，當(dāng)工具（如0000111）的代碼交換位置時(shí)，以工具庫為選擇的工具（t07）的指令與此種代碼一致。

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