基于proe和辛辛那提马刀的平面凸轮加工.docVIP

基于proe2001和辛辛那提马刀1000的平面凸轮NC加工 刘学江① 刘静② 郭子利③ 刘德合④ （①③④唐山学院 ②唐山工业职业技术学院 河北 唐山 063000） 摘要：本文为基于proe的平面凸轮加工实践，包括造型方法、加工编程、经验总结等，可作为同类零件加工的借鉴。 关键词：proe 平面凸轮 NC加工 NC machining of planar cam based on proe2001 and Cincinnati VMC-1000 Liuxuejiang① Liujing② Guozili③ Liudehe④ (①③④Tangshan college ②Tangshan industry vocational technology college Tangshan city Hebei province 063000) Abstract: This paper is a practical machining of planar cam based on proe, including mould-making,programming, summary etc.It can be a reference for similar parts. Key words: proe planar cam NC machining 1.造形 本文介绍的凸轮如图1所示 图1 本文介绍凸轮的三维图 如图2所示，客户图纸给的是内轮廓曲线的极坐标值。 图2客户图纸示意 先用拉伸的方法做一个薄圆盘，以圆盘的一个平面为草绘平面，按图纸给的数据先画出各点，用样条曲线连接各点，得到凸轮内轮廓曲线。样条曲线在转折处会有过多的外凸，这样会导致凸轮曲线不准确，所以这个问题必须解决。解决方法是增加控制点，点的位置参考凸轮曲线的走向，要保证曲线光顺。结束草绘，输入拉伸长度，零件形状如图3所示。 图3用内轮廓曲线做出拉伸后的三维图形 使用刚才的草绘平面继续造形，利用上一个拉伸特征的边缘进行等距偏置，再利用圆盘的外圆，两条闭合曲线构成闭合轮廓进行拉伸。补齐两个小槽，造形结果如图1所示。 2.加工 拉伸一个直径和厚度与凸轮相等的圆盘作为毛坯零件，新建一个加工，调入参考零件，再装入毛坯零件，将两个零件装配在一起，设置机床为三轴铣床，建立坐标系，选用直径28mm的立铣刀（槽宽30mm），选用块铣削加工方式，采用倾斜走刀，一次切除全部槽深17mm，槽的两边分别留下0.2mm的余量。刀具路径如图4所示。 图4用块铣削对槽进行粗加工的刀具轨迹 第二道工序，用轮廓加工对槽壁进行精加工，注意切入切出要设置成圆弧引入和圆弧引出，如图5所示,否则起刀点会留下刀痕。 图5刀具轨迹弧形切入切出的局部放大 3.经验总结 本文作者最初做该凸轮的造形时，曾试图在圆盘上做一个切割特征切出凸轮槽，但发现画好的凸轮内轮廓曲线在草绘状态下不能作等距偏置，因而无法获得准确的外轮廓曲线。经过反复实践，发现只有形成实体特征后，实体特征的轮廓线才能用来做等距偏置，于是采用了上述方法。笔者曾因这个问题走了很多弯路。 等距偏置后获得的外轮廓需要进行手工修正。内轮廓的尖点处经等距偏置后仍然得到一个尖点，而外轮廓对应部位应该是圆弧，参见图1。所以对这个部位需要进行手工修正。修正方法是用圆弧连接尖角处，要求圆弧和两段曲线相切，同时要保证槽宽尺寸，不能满足要求的话可以增加控制点对曲线进行修正。 按以上方法加工出的第一个凸轮还存在一些问题，首先就是槽壁不够光顺，手指抚过能明显感觉到凹凸不平，对光改变角度人眼也能看出来。分析凸轮的造形曲线，将草图局部放大，发现有问题的部位点的位置在曲线上有明显的外凸或内凹，从而导致了以上结果，分析原因，图纸上的数据是客户通过测绘得到的，测绘本身肯定存在一定的误差。于是笔者对凸轮曲线进行了光顺处理，即对有问题的点的位置进行了微量的调整，在放大的图上目测感觉四五个点间的曲线比较光顺了便结束调整。经过手工光顺调整后，问题解决。 另外就工艺参数还要作些交待，笔者曾因不合理的工艺参数导致了工件报废和刀具烧毁。为了提高效率，笔者采用了直径和槽宽很接近的铣刀，而且一次切出全部槽深，这样铣刀切削部分的散热条件就很差，速度过高的话就会导致烧刀。就笔者的经验，在这种情况下，切削速度应控制在20m/m以下(高速钢刀具)，15m/m刀具不会变色，高于15m/m刀尖会烧伤变色。 参考文献: ［1］赵德勇,刘学江,王会刚, Pro/ENGINEER数控加工(基础篇), 北京,清华大学出版社,2002年3月 中图分类号TH164，文献标识码：