纺织机械轴的加工制作

分类：纺织机械作者：西尔普数控人气：8070 发表时间：2017年8月3日

西尔普数控加工的纺织机械轴的案例来说明圆柱曲面螺旋槽的各种复杂加工。

圆柱曲面螺旋槽有多种功能，在包装装置、纺织装置或摩托车等的部件上，以满足某种特定的传动轨迹要求；在橡胶产品的模具上，满足橡胶产品表面特殊花纹的需要；在航天部件上起散热作用。螺旋槽按导程是否相等分为等导程螺旋槽和变导程螺旋槽。按槽宽在槽深方向是否相等分为普通螺旋槽如和楔型螺旋槽。
等导程螺旋槽可以采用普通机床进行加工，但精度很难保证，而变导程螺旋槽只能采用专用设备进行加工，但生产周期长，严重影响产品的制造进度。随着数控加工技术的发展，采用数控机床加工，可满足各种不同种类螺旋槽的加工要求，但是这类零件数控加工编程和一般的曲面加工编程是不一样的。

1.圆柱曲面螺旋线
圆柱螺旋槽的中心线和轮廓线是螺旋线，可以看成动点在柱面上绕其轴线做螺旋运动形成的轨迹。
2.螺旋槽数控加工
2.1数控机床的选择及加工方法
由于圆柱螺旋槽有回转中心，所以螺旋槽的数控加工所选用的机床一定要有一个回转轴，本文选用四坐标（X、Y、Z、A）数控加工中心，回转轴为X轴，刀轴方向为Z轴,在加工时必须至少两轴（X轴和A轴联动、Y轴和Z轴联动）联动。
螺旋槽通常由导程和头数、深度和宽度以及螺旋槽形状和旋向确定。
螺旋槽加工
加工普通螺旋槽时，如果槽宽较小，可以选用与槽宽相等直径的平底铣刀，铣刀直径D与槽宽W相等，加工时根据螺旋槽的深度进行分层切削就可以了。如果螺旋槽槽宽太大，铣刀直径D小于槽宽W，就要分几次走刀来实现。最优的刀位轨迹是先从槽中间走刀，然后向螺旋槽轮廓线靠近，最后的刀位轨迹是螺旋槽轮廓曲线偏置一个刀具半径后的螺旋线，加工时也要根据螺旋槽深度进行适当的分层。
加工楔型螺旋槽有两钟方法。
第一种是采用成型铣刀保证楔型面形状。加工时可先用普通平底立铣刀粗加工，
最后采用专用成型铣刀精加工，楔形槽形状由成型刀具保证，这种方法加工时刀轴方向始终过圆柱的中心线。
第二种方法是采用普通平底立铣刀，粗加工和楔型面精加工均采用普通立铣刀，楔型面角度通过改变刀具与零件之间的相对角度来实现，使零件回转一个角度，且沿径向移动一定距离
2.2
数控编程
1)等导程普通螺旋槽
加工刀位轨迹是螺旋线，编程指令就是使加工刀具单纯地走一条螺旋线，比较简单，一般两个指令就可实现。第一个指令使刀具移位刀位轨迹的起始点，第二个指令使刀具按螺旋线轨迹进行加工。
2）等导程楔型螺旋槽
当采用成型刀具最终精加工时，编程方法与等导程普通螺旋槽相同。当采用普通立铣刀最终精加工时，相对普通螺旋槽，刀位轨迹的起点坐标Y和A发生变化，A的变化值就是楔形螺旋槽侧壁倾斜角度θ，起点坐标Y的变化值根据楔形螺旋槽侧壁倾斜角度θ、螺旋槽深度、螺旋槽宽度进行计算，加工刀位轨迹与普通螺旋槽相同，也是螺旋线。
3）变导程螺旋槽
变导程螺旋槽的加工刀位轨迹是变导程螺旋线，在编程时对螺旋线进行线段插补，根据加工允许误差确定走刀步长[3]，从而确定数控程序刀位点，在一个加工刀位轨迹中，坐标Y和Z保持不变，Z等于螺旋槽槽底半径与抬刀高度之和抬刀高度与分层加工有关。坐标A和X在变化，而坐标A和X之间的关系就是（2）式中φ与x的关系。
4）圆柱上有多个螺旋槽时，由于形状相同，只是每个螺旋槽的起点位置不一样，所以只需对一个螺旋槽进行数控编程，其它槽在加工时通过循环指令来实现。