數控旋壓成形是利用數控車削中心來實現旋壓所需的各種運動軌跡,并利用其軌跡變化來優化零件質量,同時滾壓的靠模也可直接在數控機床上加工。尤其適合于經常更新換代的產品或大批量生產的旋壓成形工藝選擇匹配的工藝參數和運動軌跡。
數控旋壓可采用各種不同運動軌跡沿或不沿靠模來完成需要的母線。旋壓時并不是滾輪一次性地沿所需的母線進行滾壓,而是分多個階段進行,每次只完成一部分成形,其運動軌跡與母線并沒有直接關系,因此,每階段可根據不同的工況,使用不同的運動軌跡獲得較佳的旋壓效果和旋壓質量。事實上,各階段運動軌跡的包絡線構成了零件的母線。
旋壓的運動軌跡有直線型、圓弧型、圓弧-直線型、往復圓弧型4種(如圖3)。
1、直線型旋壓軌跡:實現直線運動較為方便,在旋壓時其傾角在不斷變化,以形成母線的包絡線。
2、圓弧-直線旋壓軌跡:在每一次以小段圓弧切入,然后在以平行的直線運動,其傾角不變。這可使切入時更光滑,提高表面質量。
3. 圓弧旋壓軌跡:整個旋壓過程較為平滑,旋壓過程中的回伏較小,但其編程則較為復雜,要計算出圓弧的終點、中心點坐標。
4. 交替圓弧軌跡:其旋壓效果和質量好,旋壓過程平穩,但編程復雜度高。
在選擇每次旋壓切入點時要注意與上一個切入點要離開一定的距離,以防止兩點過近在附近區域產生重復旋壓,造成此處壁厚減薄,導致產生撕裂。
經過多次的反復實驗,我們對鋁、紫銅、熱軋鋼和不銹鋼等不同的材料進行了旋壓試驗,得到了一批實驗數據、失效區域和其應用范圍,取得了較好的效果。對具有凹、凸形狀的工件也進行旋壓試驗,并針對使用和不使用靠模的情況也進行了對比。