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阿基米德螺旋线凸轮零件的数控加工

作者：陈旭

来源：《成才之路》2009年第20期

摘要:本文分析了平面凸轮数控加工工艺,提出了平面凸轮的数控加工工艺方案,给出了平面

凸轮数控加工程序的编制及加工方法。

关键词:平面凸轮;数控;加工工艺;分析;程序编制

随着机械不断朝着高速精密、自动化方向发展,对凸轮机构的转速和精度也提出了更高的

要求,因此利用计算机辅助设计和数控机床加工是很有必要的。

一、数控编程中的零件加工工艺分析

数控加工工艺概述1.

无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟订工艺方案,

选择合适的刀具,确定切削用量。在编程中,对一些工艺问题(如对刀点,加工路线等)也需要作一

些处理。因此,数控编程的工艺处理是一项十分重要的工作。

数控加工的基本(1)特点:①数控加工的工序内容比普通机加工的工序内容复杂。②数控机

床加工程序的编制比普通机床工艺规程的编制复杂。(2)数控加工工艺的主要内容:①选择适合

在数控上加工的零件,确定工序内容。②分析加工零件的图纸,明确加工内容及技术要求,确定加

工方案,制定数控加工路线。③调整数控加工工序的程序。④分配数控加工中的容差。⑤处理

数控机床上部分工艺指令。

常2.用数控加工方法

平面(1)孔系零件。常用点位、直线控制数控机床(如数控钻床)来加工,选择工艺路线时,主

要考虑加工精度和加工效率两个原则。(2)旋转体类零件。常用数控车床或磨床加工。①考虑

加工效率:在车床上加工时,通常加工余量大,必须合理安排粗加工路线,以提高加工效率。②考

虑刀尖强度:数控车床上常用到低强度刀具加工细小凹槽。采用斜向进刀,不宜崩刃。(3)平面轮

廓零件。常用数控铣床加工。应注意:①切入与切出方向控制:径向切入,工件表面留有凹坑;切

向切入、切出,工件表面光滑。②一次逼近方法选择:只具有直线和圆弧插补功能的数控机床在

加工不规则曲线轮廓时,需要用微小直线段或圆弧段去逼近被加工轮廓,逼近时,应该使工件误差

在合格范围同时程序段的数量少为佳。

对零件3.图纸进行数控加工工艺性分析

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尺寸标注应符合数控加工的特点。在数控编程中(1),所有点、线、面的尺寸和位置都是以

编程原点为基准的。零件图样上最好直接给出坐标尺寸,或尽量以同一基准引注尺寸。(2)零件

图的完整性与正确性分析。在编程时,编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及

各几何要素间的关系。(3)零件技术要求分析。零件的技术要求主要指尺寸精度、形状精度、

位置精度、表面粗糙度及热处理等,这些要求在保证零件使用性能的前提下,应经济合理。(4)零

件材料分析。在满足零件功能的前提下,应选用廉价、切削性能好的材料;材料选择应立足国内,

不要轻易选择贵重或紧缺的材料。(5)定位基准选择。在数控加工中,加工工序往往较集中,以同

一基准定位十分重要,有时需要设置辅助基准,特别是正、反两面都采用数控加工的零件,其工艺

基准的统一是十分必要的。

数控加工工4.艺路线的设计

根据数控加工的特点,数控加工工序的划分一般可按下列方法进行:(1)以一次安装、加工作

为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的零件,加工完后就能达到待检状态。(2)以同一把

刀具加工的内容划分工序。但程序不宜太长,一道工序的内容也不宜太多(3)以加工部位划分工

序。(4)以粗、精加工划分工序。一般来说,凡要进行粗、精加工的过程,都要将工序分开。

二、平面凸轮的加工

目前,凸轮机构已成为许多高速、高效、高精度自动机、半自动机和自动生产线中不可缺

少的关键部件,作为凸轮机构中的主要零件——凸轮的加工精度就显得

尤为重要,如何加工出符合精度

要求的凸轮?下面以一批平面

凸轮(如图1所示)的加工为例

予以介绍。

平面1.凸轮零件轮廓图

工2.艺分析

凸(1)轮曲线分别由几段圆弧组成,内孔为设计基准,故取内孔和一个端面为主要定位面,在连

接孔φ20的一个孔内增加削边销,在端面用螺母垫圈压紧。因孔为设计和定位基准,所以对刀点

选在孔中心线与端面的交点上,这样很容易确定刀具中心与零件的相对位置。