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0 引言

農(nóng)業(yè)機(jī)械在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用，承擔(dān)了超過 80% 農(nóng)業(yè)勞動量，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的重要生產(chǎn)工具。農(nóng)機(jī)產(chǎn)品種類很多，但是很多農(nóng)機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)粗糙，比如粉碎機(jī)、秸稈還田機(jī)等，這些機(jī)械在使用過程中承擔(dān)工作的主要是其中的螺旋流道零件。普通設(shè)備加工螺旋槽需要進(jìn)行傳動比計(jì)算、配換齒輪，并且在有些情況下需要車床刀架扳轉(zhuǎn)一定的螺旋角。

我國是世界最大的機(jī)械制造生產(chǎn)國，數(shù)控機(jī)床在今天使用非常廣泛，螺旋流道零件用四軸數(shù)控加工中心加工能夠極大地降低成本。

圖 1 是零件的加工圖，該零件在我廠生產(chǎn)時，產(chǎn)品的生產(chǎn)效率低下，一度成為困擾發(fā)展的一道難題，我們對加工工藝和加工過程進(jìn)行了分析細(xì)化。

該零件為軸類零件，毛坯外形臺階圓尺寸均已加工，并符合圖紙尺寸及表面粗糙度值的要求，材料為 45 #鋼，按圖樣要求加工螺旋流道。

圖片.png

圖 1 螺旋流道件

1 加工方法

零件的加工長度比較長，加工過程中采用一夾一頂裝置，圖示左端用三爪卡盤夾持，右端打預(yù)制孔用頂尖支頂，在加工過程中，使得工件裝夾的更緊，防止細(xì)長工件飛出傷人; 有利于保持同軸度，使得前后的跳動量不會太大。

圖形中導(dǎo)流槽的半徑為 6 mm，槽底為球形，在加工過程中選用 φ12 的高速鋼球頭銑刀進(jìn)行粗加工，φ12 硬質(zhì)合金球頭銑刀精加工，球頭刀具在加工過程中直接形成底面圓弧，提高加工效率。

加工過程中工件坐標(biāo)系和圖紙中的設(shè)計(jì)坐標(biāo)系重合，可以減少加工誤差，從圖中我們可以看到工件的設(shè)計(jì)坐標(biāo) 系位于軸的右端，在加工的過程中選用右端作為工件坐標(biāo) 系，在實(shí)際加工過程中發(fā)現(xiàn)有些對刀點(diǎn)的位置不合適，使工件超差，采用試切法對刀，在加工中心上加工，Z 值為刀尖碰到軸的上端面，上端面我們可以貼上一點(diǎn)紙，當(dāng)?shù)毒?接近端面時紙就會旋轉(zhuǎn)起來，我們很輕易找到了 Z 值輸入機(jī)床，此點(diǎn)也是我們要找的 X、Y 值，此時，刀尖移動碰到右端面即為要輸入的 X、Y 坐標(biāo)系值( 機(jī)床不同輸入數(shù)值不同，機(jī)床為華中機(jī)床，在此位置輸入 X、Y 值為當(dāng)前機(jī)床坐標(biāo)值) ，此零件的加工坐標(biāo)系就設(shè)置好了，可以輸入程序了。

此零件編程很多數(shù)控操作工多選用軟件編程，覺得手工編程很復(fù)雜，其實(shí)這類零件用手工編程加工效率高，而且精度容易保證，因?yàn)楫?dāng)我們編程的時候通過測量調(diào)整刀偏更容易，可以反復(fù)試切。掌握住方法，就會發(fā)現(xiàn)編制一個程序的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過讓電腦生成程序的時間。

該零件的螺旋線為 4 根，在 80 mm 的長度上旋轉(zhuǎn)了360°，零件加工編程采用子程序嵌套法，簡化程序，提高生產(chǎn)率。

華中數(shù)控四軸加工中心加工系統(tǒng)

% 11

T1 M6 ( 調(diào)用 φ12 的高速鋼球頭銑刀粗加工)

G54G90 M3 S500

G0 X15Y0z0( 此時 X 值限制了安全距離，同時也能夠

使螺旋線的切入工件更加自然) M98P10 ( 調(diào)用 10 號子程序) M98P20 ( 調(diào)用 20 號子程序) G0z100

T2 M6 ( 調(diào)用 φ12 硬質(zhì)合金球頭銑刀精加工)

G0 X15Y0z0 M98P10 M98P20

G0 M5 M30

% 10( 子程序) G91G1z － 6F100 G1X － 60A360

G0Z5 X15Y0

A － 360( 刀具回到起點(diǎn))

M99

% 20( 子程序、增量方式四等分加工螺旋流道)

G91G0A90 M98P10 M99

從程序中看到利用 G91 增量和子程序的嵌套完成了螺旋件 1 的加工任務(wù)。整個程序內(nèi)容并不多，A 代表 X 軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動為 360°。在加工的時候，X 軸進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，度數(shù)越大螺旋線越長，根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

采用此程序加工此類零件，可以發(fā)現(xiàn)程序簡單，同樣的把第二個子程序中的 A90 替換為 180，即可加工 2 線的螺旋流道，也就是 n 線螺旋流道，只需用 360 / n，在第二個子程序中輸入相應(yīng)的數(shù)值即可。如果單線的，第二個子程序就不需要。

2 尺寸精度控制

精度是一個產(chǎn)品靈魂，精度達(dá)不到產(chǎn)品就不能使用，而會導(dǎo)致生產(chǎn)的一系列浪費(fèi)。農(nóng)機(jī)產(chǎn)品零件雖然精度不高，但是也有精度的要求，在實(shí)際加工的過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工中心用銑刀加工的過程中，由于采用順銑加工，刀具和工作臺的進(jìn)給方向一致，零件經(jīng)常發(fā)生欠切，那么我們就不用留有加工余量( 提高效率) ，直接欠切量就是加工余量，我們可以根據(jù)測量出的數(shù)值，和零件圖的加工圖紙比對，把差值除以 2( 保證精度) ，輸入到刀偏位置，再進(jìn)行加工即可得到合格的零件，這樣可以提高加工的速度。

3 結(jié)論

我國農(nóng)機(jī)零件加工正在向“綠色、高效、低能耗、高質(zhì)量”方向發(fā)展，使用數(shù)控加工中心加工是今后的發(fā)展方向，本例螺旋導(dǎo)流槽利用加工中心加工節(jié)省了人力、降低了加工成本，質(zhì)量得到了有效保證。

螺旋流道零件的加工中心加工

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