空间凸轮多轴数控加工光顺探究

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空间凸轮多轴数控加工光顺探究

空间凸轮是机械设备中存在的一类零件,在以前没有出现多轴数控机床时,其加工的难度很大,通常用仿形法加工,效率低。随着多轴机床和CAM编程软件出现,如今工厂基本都用多轴数控编程加工,加工效率高,且节约成本,大大减少工作人员的工作量,改善其工作环境,已是一种发展趋势。

1.总体数控编程加工方法

如图1零件,选用毛坯为直径140mm,高108mm的铝合金材料。在数控车床上车出如图2形状。然后根据零件结构形状,要用多轴加工中心进行数控加工。总体思路是:整体粗加工,局部粗加工,各区域分别半精,各区域分别精空间凸轮是机械设备中存在的一类零件,用多轴数控编程加工,加工效率高,且节约成本,下面从粗加工、半精、精加工对其编程加工进行了完整论述,从而保证了零件的加工质量,提高了加工效率。对相关技术人员有一定借鉴作用。加工。

2.具体数控编程加工方法

首先零件带缺口的那一区域粗加工型腔铣,采用定轴加工,刀轴方向为圆孔的轴线方向。根据加工零件的加工区域大小,加工刀具用合金平刀D8,分层切深0.3,余量0.3,转速2300r/min,进给800mm/min。精度公差0.05。刀路如图3。圆周凹槽的粗加工,首先粗加工凹槽中间部分,采用多轴的可变轮廓铣的流线加工,以凹槽底面的线作为刀路产生线,并刀轴设置为垂直于驱动体。加工刀具用合金平刀D8,分层切深0.3,余量0.3,转速2300r/min,进给800mm/min。精度公差0.05。刀路如图4。然后粗加工凹槽的两侧部分,采用多轴的可变轮廓铣的曲面区域加工,选用凹槽的侧面曲面作为驱动面,因为凹槽的底部圆角为R3,所以选用合金球刀D6R3进行加工,分层切深0.25,余量0.3,转速3000r/min,进给800mm/min。精度公差0.05。刀路如图5。凹槽另一侧面以同样方式加工。然后对零件带缺口的那一区域进行半精加工,首先对如图中间凸台上表面进行半精加工,采用定轴加工,刀轴方向为圆孔的轴线方向。采用平面铣加工方式,加工刀具用合金平刀D8,一刀过,底面余量0.1,转速2300r/min,进给800mm/min。精度公差0.03。刀路如图6。同理采用平面铣加工方式,加工刀具用合金平刀D8,对零件带缺口的那一区域的底部大平面进行半精加工,刀距为70%D,一刀过,底面余量0.1。精度公差0.03。刀路如图6。采用平面铣分层加工方式,加工刀具用合金平刀D8,对零件带缺口的那一区域的垂直面进行半精加工,留余量0.15。转速2300r/min,进给800mm/min。精度公差0.03。刀路如图7。然后对零件带缺口的那一区域进行凸台中间的凹坑半精加工,然后采用固定轮廓铣,采用驱动方法为曲面驱动,选用凹槽内的面作为驱动面,采用螺旋环绕的走刀方式,刀间距0.35,加工刀具用合金球刀D6R3,余量0.15,转速3000r/min,进给800mm/min。精度公差0.03。刀路如图8。凹坑底部的D8孔可先用中心钻钻中心孔,钻深2mm即可,便于定位,以便后面钻孔不打滑。转速2000r/min,进给100mm/min。精度公差0.03。凹坑底部的D8孔再用钻头D7.6左右的钻头,因为孔较浅,深仅为16mm,选用UG的标准钻孔方式一次性钻到底。转速800r/min,进给100mm/min。如图9。采用固定轮廓铣的流线加工,对零件带缺口的那一区域的曲面进行半精加工。加工刀具用合金平刀D4R2,刀间距0.35,余量0.15,转速3300r/min,进给800mm/min,精度公差0.03。刀路如图10。采用固定轮廓铣的区域铣削加工,以Z轴为刀轴方向,选用如图曲面进行半精加工,加工刀具用合金平刀D4R2,刀间距0.35,余量0.15,转速3300r/min,进给800mm/min。精度公差0.03。刀路如图11。然后精加工零件。首先精加工缺口区域的所有平面。对如图中间凸台上表面和底部大平面进行精加工,加工用新刀具合金平刀D8,刀距为50%D,一刀过,底面余量0。精度公差0.01。刀路如图6所示,与半精刀路差不多。采用平面铣加工方式,加工用新刀具合金平刀D8,对零件带缺口的那一区域的垂直面进行精加工,留余量0。转速2300r/min,精加工垂直面要慢进给200mm/min。精度公差0.01。刀路如图7,与半精刀路差不多。凹坑底部的D8孔用新刀具合金平刀D8,因为孔较浅,深仅为16mm,选用UG的标准钻孔方式镗孔。转速2000r/min,进给100mm/min。刀路如图9。然后对零件带缺口的那一区域进行凸台中间的凹坑精加工,然后采用固定轮廓铣,采用驱动方法为曲面驱动,选用凹槽内的面作为驱动面,采用螺旋环绕的走刀方式,刀间距0.2,加工用新刀具用合金球刀D6R3,余量0,转速3000r/min,进给800mm/min。精度公差0.01。刀路如图8,与半精刀路差不多。采用固定轮廓铣的流线加工,对零件带缺口的那一区域的曲面进行精加工。加工刀具用新合金球刀D4R2,刀间距0.2,余量0,转速3300r/min,进给800mm/min。精度公差0.01。刀路如图10,与半精刀路差不多。采用固定轮廓铣的区域铣削加工,以Z轴为刀轴方向,选用如图11曲面进行精加工,加工刀具用新合金球刀D4R2,刀间距0.2,余量0,转速3300r/min,进给800mm/min。精度公差0.01。刀路如图11,与半精刀路差不多。圆周凹槽的精加工,首先精加工凹槽中间部分,采用多轴的可变轮廓铣的流线加工,以凹槽底面的线作为刀路产生线,并刀轴设置为垂直于驱动体。加工刀具用新合金平刀D8,一刀过,余量0,转速2800r/min,进给800mm/min。精度公差0.01。刀路如图12。然后精加工凹槽的两侧部分,采用多轴的可变轮廓铣的曲面区域加工,选用凹槽的侧面曲面作为驱动面,因为凹槽的底部圆角为R3,所以选用合金球刀D6R3进行加工,分层切深0.2,余量0,转速3000r/min,进给800mm/min。精度公差0.01。刀路如图5,与半精刀路差不多。凹槽另一侧面以同样方式加工。把以上所有编程后处理,生成NC代码,传输给多轴数控机床,便可把空间凸轮加工出来。

3.结语

空间凸轮是机械设备中存在的一类零件,以上从粗加工、半精、精加工对其编程加工进行了完整论述,使大家对其加工工艺、加工思路、编程方法等有较为清楚的认识,从而保证了零件的加工质量,提高了加工效率。对相关技术人员有一定借鉴作用。

作者:钱杨林 钱春华 单位:湖南交通工程学院湖南高速铁路职业技术学院