數(shù)控車(chē)床加工異形螺旋槽
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 事精工加工幾年來(lái)發(fā)現(xiàn)，關(guān)于在 精工車(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 利用精工車(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.精工車(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，就可利用精工車(chē) 床單程序段螺紋切削指令G32 ,各段螺旋線的螺距計(jì)算結(jié)果表 圓周數(shù) 各段螺旋線的參數(shù) 對(duì)應(yīng)的螺距/mm 1 圓心角 180°，6.4mm 12.8 2 第一段 圓心角240°，距離0mm 0 第二段 圓心角120°，距離4.5mm 13.5 3 圓心角360°，距離12.5mm 12.5 4 圓心角360°，距離3.3mm 3.3 5 圓心角360°，距離3.3mm 3.3 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)型精工車(chē)床CYNC—400P， 精工系統(tǒng)為FANUC 0PTB。(3) 加工程序（機(jī)床精工系 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 X33Z-0.8#3=30 - #1 x 2 (變量#3:表示直徑）G1 X#3 F100G32 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 X100Z150M304. 結(jié)語(yǔ)該操作方法實(shí)現(xiàn)了異形螺旋 槽的經(jīng)濟(jì)型精工加工，滿(mǎn)足了生 產(chǎn)要求。擴(kuò)大了精工車(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(mǎn)足要 求，節(jié)約了加工時(shí)間，縮短了制 造周期。海天精工相關(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)