cnc加工中心加工花鍵軸的方法及過程

為了保（bǎo）住花鍵軸的加工能在（zài）cnc加工中心上完成，根據其結構特點，采用（yòng）“一頂一夾的裝夾（jiá）方式，添加加工中心第四軸分度頭，按一定的工（gōng）藝要求進行分度對鍵槽進行銑削。由於整個零件工序較多，本文隻闡述和銑矩形花鍵相關的內容。　　　　一、加工方法分析　　　　工件材料為40Cr，切削加（jiā）工性較好。該零件（jiàn）在數控銑削加工前，工（gōng）件除花鍵部（bù）位（wèi）外的（de）其他（tā）部位（wèi）已經切削加工完成，含有2個基準孔。銑矩形花（huā）鍵時可采用“一頂一夾定位安裝。在立式（shì）cnc加（jiā）工中心上加工這個零件的矩形花鍵，關鍵是（shì）要解決銑矩形鍵時的分度問題.可（kě）利用立式cnc加工中心上配置的數控萬能分度頭。當工件旋轉一定角度時，立銑刀定位完成後平行工（gōng）件軸向走（zǒu）刀一次（cì）。工件依次旋轉，立銑刀依次軸向走刀，多次循環後就（jiù）可完成一個（gè）矩形花鍵的銑加工。數控加工中（zhōng）可采用宏程序編程及子程序調用的方法（fǎ），以減少數控（kòng）加工程序過（guò）長的不足。　　　　二、加工（gōng）過程及相關宏程序　　　　為提高切削效率盡示選用大直徑的銑刀，由於鍵槽較窄，根據工藝圖尺寸要（yào）求，選取（qǔ）φ8mm整（zhěng）體式硬質合金立銑（xǐ）刀。　　　　采用“一頂（dǐng）一夾定位安裝（zhuāng）。在銑床（chuáng）上安裝好尾座和萬能分度頭，將工件安裝（zhuāng）在（zài）尾座和萬能分度頭之間。　　　　由於銑鍵槽時*大輪廓深度隻約3mm.所（suǒ）以銑削（xuē）時可采（cǎi）用一次下刀至（zhì）槽輪廓深度，主軸轉速1 500 r/min，進（jìn）給速度150mm/min。由於每（měi）一個鍵（jiàn）槽第1次走刀的（de）切削量是*大的.可以稍慢些;為了搞高效率，其他次走刀可加快進給速度。　　　　為便（biàn）於對刀和（hé）編程，把（bǎ）工件坐標係原點定在（zài）圖1所示工件花鍵軸部位左端（duān）的軸（zhóu）心。為便於說明，假設從銑鍵槽左側位置開始銑削，直到銑鍵槽右側，工件逆時針旋轉分度，一個鍵槽的整（zhěng）個銑削過程（chéng）分以下幾個階（jiē）段（duàn）:　　　　(1)銑鍵（jiàn）楷左側　　　　銑鍵槽（cáo）左側（cè）時的初始位置（zhì），此時銑鍵槽左側位於垂直位置，如圖4所示，刀位點坐標Z=2l*arccosl1=20.616; Y=8/2+8/2=8。銑（xǐ）刀沿X軸向銑削整個花鍵棲左側。　　　　(2)鍵（jiàn）槽底部左（zuǒ）下角空轉到正上方（fāng）位置　　　　由於用（yòng）的是平底（dǐ）立銑刀，當工件從初始位置逆時針轉11°到圖5所示位置的過程中，如果（guǒ）要銑削，隻能用立銑刀左下角銑削，銑削量太少（shǎo），所以這個過程不銑削，工件隻空轉到位。此時刀位（wèi）點坐標值Z=21;Y=4。　　　　(3)槽底銑削過程　　　　由於用的是平底立銑刀，當工件從圖5位置繼續逆時針轉到圖6位置時，立銑刀銑削位置從刀具左下角逐漸過渡（dù）到圖6所示的刀具底部中間位置進行銑削。　　　　為不造成刀具（jù）和工件的幹涉，隨工件（jiàn）旋轉，刀具位置必須變化。刀（dāo）位點Z坐標值為21mm;Y值隨工件旋轉而變化。從（cóng）Y=4變化到Y=-4。　　　　當工件從（cóng）圖6位置繼續逆時針旋轉，轉到（dào）圖7鍵槽底部右下角位於正上方時，立銑刀銑削位置從底部中間位置逐漸過渡（dù）到圖7所示的右下角位置進行銑削（xuē）。此時刀位點坐標值Z=2I ;Y= 4。　　　　整個過程工件轉過23°。每轉一個小角（jiǎo）度，銑刀沿X軸向銑削整個花鍵（jiàn）槽底。　　　　(4)鍵槽（cáo）右側空轉到垂直位置　　　　當工件從圖7位置繼（jì）續逆時針轉11°到圖8所示位置的過程中，如果（guǒ）要銑削，隻有立銑刀右下角的側刃微量（liàng）銑削，銑削量太少，所以這個過程不銑削，工件（jiàn）隻空轉（zhuǎn）到位。　　　　(5)銑削鍵槽（cáo）右側　　　　*後銑鍵槽右（yòu）側，此時鍵槽（cáo）右側（cè）位於垂直位置，刀位點坐標（biāo）Z=21arccos11=20.616; Y=-8.　　　　銑刀沿X軸方向（xiàng）銑削整個花鍵（jiàn）槽右側。　　　　從圖4一圖8整個加工過程中，除了（le）槽底銑削過程外，其他階段隻（zhī）需簡單的GO1指令就（jiù）可完成。所以（yǐ）以下隻對槽底（dǐ）銑削宏程序作一些說明。　　　　在（zài）槽底銑削加工過程中,假設工件隻逆時針轉動，則（zé）加工每個鍵（jiàn）槽底總共隻要（yào）旋轉2°，Y向總位移量8，則旋轉角度θ和位移量Y的近似關係(1)　　　　這裏以機械廠內的FANUC Series Oi-MODELD數（shù）控係統（tǒng）編寫宏程序，把工件坐標係原點定在圖1所（suǒ）示（shì）工件花鍵軸部位左端的軸心，以下為槽底銑削宏程（chéng）序一部分舉例：東莞市國匠智控有限（xiàn）公司（sī）是一家股（gǔ）份製公司，旗下有 眾（zhòng）創為智控科技有限公司，景哲機電有限公司，子帆機床服務公司 ，專（zhuān）注於數控設備的（de）生產'，銷售，研發，整機配套，和代工服務為一體的高薪技（jì）術企業。