上饶长(zhǎng)鑫航空航天集团(tuán)加工的紡織機械(xie)軸的案例來說明(míng)圓柱曲面螺旋槽(cáo)的各種複雜加工(gōng)。
圓柱曲面螺旋槽(cáo)有多種功能,在包(bao)裝裝置、紡織裝置(zhì)或摩托車等的部(bu)件上,以滿足某種(zhong)特定的傳動軌迹(jì)要求;在橡膠産品(pǐn)的模具上,滿足橡(xiang)膠産品表面特殊(shū)花紋的需要;在航(háng)天部件上起散熱(re)作用。螺旋槽按導(dao)程是否相等分爲(wei)等導程螺旋槽和(hé)變導程螺旋槽。按(àn)槽寬在槽深方向(xiàng)是否相等分爲普(pu)通螺旋槽如和楔(xie)型螺旋槽。
等導程(cheng)螺旋槽可以采用(yong)普通機床進行加(jia)工,但精度很難保(bǎo)證,而變導程螺旋(xuán)槽隻能采用專用(yong)設備進行加工,但(dan)生産周期長,嚴重(zhòng)影響産品的制造(zào)進度。随着數控加(jiā)工技術的發展,采(cai)用數控機床加工(gōng),可滿足各種不同(tóng)種類螺旋槽的加(jiā)工要求,但是這類(lei)零件數控加工編(biān)程和一般的曲面(miàn)加工編程是不一(yi)樣的。
1.圓柱曲面螺(luo)旋線
圓柱螺旋槽(cáo)的中心線和輪廓(kuò)線是螺旋線,可以(yǐ)看成動點在柱面(mian)上繞其軸線做螺(luó)旋運動形成的軌(gui)迹。
2.螺旋槽數控加(jia)工
2.1數控機床的選(xuǎn)擇及加工方法
由(you)于圓柱螺旋槽有(you)回轉中心,所以螺(luo)旋槽的數控加工(gong)所選用的機床一(yī)定要有一個回轉(zhuan)軸,本文選用四坐(zuò)标(X、Y、Z、A)數控加工中心(xin),回轉軸爲X軸,刀軸(zhóu)方向爲Z軸,在加工(gōng)時必須至少兩軸(zhóu)(X軸和A軸聯動、Y軸和(he)Z軸聯動)聯動。
螺旋(xuán)槽通常由導程和(he)頭數、深度和寬度(du)以及螺旋槽形狀(zhuang)和旋向确定。
螺旋(xuán)槽加工
加工普通(tong)螺旋槽時,如果槽(cao)寬較小,可以選用(yòng)與槽寬相等直徑(jìng)的平底銑刀,銑刀(dāo)直徑D與槽寬W相等(deng),加工時根據螺旋(xuan)槽的深度進行分(fèn)層切削就可以了(le)。如果螺旋槽槽寬(kuān)太大,銑刀直徑D小(xiao)于槽寬W,就要分幾(jǐ)次走刀來實現。最(zui)優的刀位軌迹是(shi)先從槽中間走刀(dāo),然後向螺旋槽輪(lun)廓線靠近,最後的(de)刀位軌迹是螺旋(xuan)槽輪廓曲線偏置(zhì)一個刀具半徑後(hou)的螺旋線,加工時(shí)也要根據螺旋槽(cáo)深度進行适當的(de)分層。
加工楔型螺(luo)旋槽有兩鍾方法(fǎ)。
第一種是采用成(chéng)型銑刀保證楔型(xing)面形狀。加工時可(ke)先用普通平底立(lì)銑刀粗加工,
最後(hou)采用專用成型銑(xi)刀精加工,楔形槽(cáo)形狀由成型刀具(ju)保證,這種方法加(jia)工時刀軸方向始(shǐ)終過圓柱的中心(xīn)線。
第二種方法是(shi)采用普通平底立(li)銑刀,粗加工和楔(xiē)型面精加工均采(cǎi)用普通立銑刀,楔(xie)型面角度通過改(gai)變刀具與零件之(zhī)間的相對角度來(lái)實現,使零件回轉(zhuan)一個角度,且沿徑(jìng)向移動一定距離(lí)
2.2
數控編程
1)等導程(chéng)普通螺旋槽
加工(gong)刀位軌迹是螺旋(xuan)線,編程指令就是(shì)使加工刀具單純(chún)地走一條螺旋線(xiàn),比較簡單,一般兩(liang)個指令就可實現(xian)。第一個指令使刀(dao)具移位刀位軌迹(jì)的起始點,第二個(ge)指令使刀具按螺(luó)旋線軌迹進行加(jia)工。
2)等導程楔型螺(luo)旋槽
當采用成型(xing)刀具最終精加工(gong)時,編程方法與等(deng)導程普通螺旋槽(cao)相同。當采用普通(tōng)立銑刀最終精加(jia)工時,相對普通螺(luo)旋槽,刀位軌迹的(de)起點坐标Y和A發生(sheng)變化,A的變化值就(jiu)是楔形螺旋槽側(cè)壁傾斜角度θ,起點(dian)坐标Y的變化值根(gen)據楔形螺旋槽側(cè)壁傾斜角度θ、螺旋(xuan)槽深度、螺旋槽寬(kuan)度進行計算,加工(gong)刀位軌迹與普通(tong)螺旋槽相同,也是(shi)螺旋線。
3)變導程螺(luo)旋槽
變導程螺旋(xuán)槽的加工刀位軌(guǐ)迹是變導程螺旋(xuan)線,在編程時對螺(luo)旋線進行線段插(cha)補,根據加工允許(xǔ)誤差确定走刀步(bù)長[3],從而确定數控(kòng)程序刀位點,在一(yi)個加工刀位軌迹(jì)中,坐标Y和Z保持不(bú)變,Z等于螺旋槽槽(cáo)底半徑與擡刀高(gao)度之和擡刀高度(du)與分層加工有關(guan)。坐标A和X在變化,而(er)坐标A和X之間的關(guan)系就是(2)式中φ與x的(de)關系。
4)圓柱上有多(duo)個螺旋槽時,由于(yu)形狀相同,隻是每(mei)個螺旋槽的起點(dian)位置不一樣,所以(yi)隻需對一個螺旋(xuán)槽進行數控編程(cheng),其它槽在加工時(shi)通過循環指令來(lái)實現。
客戶案例:
A.紡(fǎng)織機械設備的特(tè)殊軸1在
SXK05L小型加工(gong)中心
上的圖片
B.特(tè)殊紡織機械主軸(zhóu)2在
SXK08L小型數控加工(gong)中心
上的圖片
C.紡織機械的特殊(shu)配件
客戶車間照(zhao)片(全部上饶长鑫(xīn)航空航天集团設(shè)備-
數控加工中心(xīn)
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