1. 零件結(jié)構(gòu)
異形螺旋槽主要應(yīng)用在圓柱 凸輪機(jī)構(gòu)中,是凸輪機(jī)構(gòu)中的關(guān) 鍵、重要零件,它容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,具有易于設(shè)計(jì)和能 準(zhǔn)確預(yù)測(cè)所產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),在 自動(dòng)化機(jī)構(gòu)中應(yīng)用非常廣泛。一 般是按一定規(guī)律環(huán)繞在圓柱面上 的等寬槽,槽的精度要求高。異 形螺旋槽的加工一般在安裝有第 四軸的立式加工中心上完成,設(shè) 備較貴,加工成本較高。筆者從 事數(shù)控加工幾年來(lái)發(fā)現(xiàn),關(guān)于在 數(shù)控車(chē)床上加工的應(yīng)用較少。筆 者通過(guò)工作中的實(shí)踐,總結(jié)出了 利用數(shù)控車(chē)床加工異形螺旋槽的 操作方法。
如圖1所示,零件為異形螺 桿,是某自動(dòng)化機(jī)構(gòu)中的關(guān)鍵零 件,螺旋槽為矩形,寬度 1.5+〇05mm,深度 1.2mm,從展開(kāi) 圖可以看出,螺旋線極不規(guī)則, 主要由5段螺距不同的螺旋線組 成。
2. 異形螺旋槽的不同加工 方法對(duì)比
(1)普通銑床加工:利用分 度頭與掛輪,將分度頭與銑床縱 向絲桿聯(lián)接起來(lái),對(duì)異形螺旋槽 的各條曲線分段進(jìn)行加工,加工
效率低,加工質(zhì)量差。
(2) 四軸加工中心加工:一 般在安裝有第四軸的立式加工中 心上完成,設(shè)備較貴,加工成本 較高,加工質(zhì)量好。由于槽寬較 小,刀具強(qiáng)度差,加工中刀具的 損耗較大,加工效率不高。
3.數(shù)控車(chē)床加工異形螺旋 槽解決方案
(1) 各段螺旋線的螺距計(jì)算:各段螺旋線的螺距計(jì)算結(jié)果 如附表所示。
(2) 加工原理:在車(chē)削螺 紋時(shí),工件旋轉(zhuǎn)一周,刀具沿軸 向移動(dòng)的距離就是螺距。如果刀 具沿軸向移動(dòng)1/2螺距,工件就旋 轉(zhuǎn)了 180°;如果刀具沿軸向移動(dòng) 1/3螺距,工件就旋轉(zhuǎn)了 120。, 根據(jù)這一原理,就可利用數(shù)控車(chē) 床單程序段螺紋切削指令G32 ,
|
圓周數(shù) |
各段螺旋線的參數(shù) |
對(duì)應(yīng)的螺距/mm |
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1 |
圓心角 180°,6.4mm |
12.8 |
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|
2 |
第一段 |
圓心角240°,距離0mm |
0 |
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|
第二段 |
圓心角120°,距離4.5mm |
13.5 |
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3 |
圓心角360°,距離12.5mm |
12.5 |
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4 |
圓心角360°,距離3.3mm |
3.3 |
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5 |
圓心角360°,距離3.3mm |
3.3 |
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6 |
圓心角360°,距離3.3mm |
3.3 |
|
|
7 |
圓心角360°,距離3.3mm |
3.3 |
|
|
8 |
圓心角360°,距離3.3mm |
3.3 |
|
加工異形螺桿中的各段不同螺距 的螺旋槽。
在第二圓周的第一段螺旋 槽,螺距也為0mm ,但是螺距 為〇mm是無(wú)法用螺紋切削指令進(jìn) 行加工的,可以把它看作圓心角 240°,距離0.002mm,螺距為 0.003mm,雖然與真實(shí)的螺旋線 有些誤差,約為0.002mm,但是 誤差很小,可以忽略不計(jì)。
(1) 刀具的選用:使用與槽 等寬的1.5mm的機(jī)夾式切槽刀。
(2) 機(jī)床的選用:機(jī)床選用 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床CYNC—400P, 數(shù)控系統(tǒng)為FANUC 0PTB。
(3) 加工程序(機(jī)床數(shù)控系 統(tǒng)為 FANUC):
00001 (程序名)
T0101 (選擇1號(hào)刀具,1號(hào)
刀具偏移值)
M3 S10 (主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為
10r/min)
#1=0 (變量#1:表示深度起
始值)
#2=0.05 (變量#2:表示每次
下刀深度)
N5 G0 X33
Z-0.8
#3=30 - #1 x 2 (變量#3:表
示直徑)
G1 X#3 F100
G32 W7.15 F12.8 (加工第 1
圓周上的螺旋槽,刀寬的1/2+6.4mm= 7.15mm)
G32 W0.002 F0.003 (加工第 2 圓周 上的第一段螺旋槽)
G32 W4.5 F13.5 (加工第2圓周
上的第二段螺旋槽)
G32 W12.5 F12.5 (加工第3圓周
上的螺旋槽)
G32 W16.5 F3.3 (加工第4?8圓
周上的螺旋槽)
G0 X33
#1=#1+#2 (變量賦值、運(yùn)
算)
IF[#1 LE 1.2]GOTO5 (條件判斷 語(yǔ)句,如果#1<1.2,則返回到N5程序 行)
G0 X100
Z150
M30
該操作方法實(shí)現(xiàn)了異形螺旋 槽的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工,滿足了生 產(chǎn)要求。擴(kuò)大了數(shù)控車(chē)床的加工 應(yīng)用范圍,加工效率高,比四軸 加工中心銑削節(jié)約50°%的時(shí)間。 刀具簡(jiǎn)單,加工成本低,平均一 個(gè)刀片可加工兩個(gè)工件,比四軸加工中心銑削節(jié)約70%的刀具費(fèi) 用。加工后的異形螺旋槽如圖2所 示,經(jīng)測(cè)量和使用,完全滿足要 求,節(jié)約了加工時(shí)間,縮短了制 造周期。
伯特利數(shù)控相關(guān)產(chǎn)品:加工中心,鉆攻中心,高速加工中心,立式加工中心,雕銑機(jī)
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