数控加工是一种可编程的柔性加工方法。数控机床正向着高速、高精、高柔性、复合化的方向发展,故适用于精度高,形状复杂的零件的加工。生产编号为R1928压力容器上的关键件——锻管,不仅公差要求极为严格,而且锻管内壁与顶面R1924圆弧相交的过渡圆弧构成了复杂的空间曲面。在加工该部位时,若采用手工编程的方式进行加工则相当困难,因此,为保证加工质量和生产进度,我们根据UG的特点,采用自动编程的方式,将顶面R1924圆弧与其内壁相交的R25过渡圆弧,同时进行编程加工,从而满足图样及工艺的各项技术要求。
一、锻管的结构特点及加工方案的确定
(一)如图1所示,锻管零件顶面R1924圆弧中心与锻管中心线不一致,成5.88°夹角,因此锻管内壁与顶面圆弧相交的过渡圆弧R25构成了复杂的空间曲面,手工编程极为困难,如图1所示。
图1 锻管零件示意图
(二)该产品材质为SA182-GRF22CI3N,材质特殊,不但极为少见,而且切削性能差,切削抗力大,在加工过程中刀具易磨损,常规刀具难以胜任。
根据锻管的加工内容及结构特点,采用在TK42200数控龙门铣镗床上,将,顶面R1924圆弧及R25渡圆弧通过NX4.0编程一次性加工完成。
二、锻管的CAD建模
NX是一套CAD/CAM软件,它最早应用于美国麦道飞机公司,是从二维绘图、数控加工编程、曲面造型等功能发展起来的软件。NX的CAD功能可以绘制2D和3D图形,构建自由曲面的功能更是远远胜于同类的CAD软件。
(一)首先,进入NX4.O的建模环境,然后采用绘制草图功能,在XZ平面根据图样要求画出各实体轮廓的截面线,如图2所示。
图2 绘制实体轮廓的截面线
(二)然后,根据所作好的草图通过回转功能构建实体,再通过倒圆角功能,将锻管内壁与顶面R1924圆弧相交的R25圆弧倒角进行圆弧过渡,如图3所示。
图3 构建实体