車銑復(fù)合加工中心加工螺桿轉(zhuǎn)子齒形的編程方法

大連冷凍機股份有限公司 （遼寧 116033） 高智翔

車銑復(fù)合加工中心加工螺桿轉(zhuǎn)子齒形的編程方法

大連冷凍機股份有限公司 （遼寧 116033） 高智翔

轉(zhuǎn)子是螺桿制冷壓縮機的核心零部件，而轉(zhuǎn)子齒形的加工又是轉(zhuǎn)子加工中最關(guān)鍵的部分，傳統(tǒng)工藝中都是采用專用銑床和專用成形刀具進(jìn)行加工。近年來，隨著機床行業(yè)的高速發(fā)展，先進(jìn)的車銑復(fù)合加工中心已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于回轉(zhuǎn)類零件的加工中，如轉(zhuǎn)子、曲軸等。應(yīng)用車銑復(fù)合中心加工螺桿轉(zhuǎn)子齒形是全新的工藝方法，本文將簡要介紹一種車銑復(fù)合中心加工螺桿轉(zhuǎn)子齒形的編程方法。

1.機床情況

使用設(shè)備為日本山崎馬扎克的INTEGREXe－420HSⅡ型正交式車銑復(fù)合加工中心，九軸五聯(lián)動，聯(lián)動軸為直線軸X、Y、Z軸和回轉(zhuǎn)軸B、C軸，最大加工直徑670mm，最大加工長度3060mm，最大加工重量1000kg，X軸行程845mm，Y軸行程420mm，Z軸行程3113mm，B軸最大回轉(zhuǎn)角度±210°，刀柄聯(lián)接形式為BT40。

2.工件情況

本文以一種有代表性的VLGA 332型陽轉(zhuǎn)子為例來展開說明，轉(zhuǎn)子材質(zhì)為QT600－3，硬度190!269HBW，轉(zhuǎn)子如圖1所示，齒形端面截形如圖2所示。

3.編程方法

圖1

圖2

由于加工方式為四軸聯(lián)動，故需借助三維軟件中的加工模進(jìn)行自動編程處理，我們使用的是德國SIEMENS公司的UGNX7.5三維軟件。

（1）三維模型的建立 型線數(shù)據(jù)的導(dǎo)入：首先在“建模”模塊中選擇菜單中的“插入”選項中的“曲線”，再點選“通過點”中的“文件中的點”選項，彈出對話框，將數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，點擊“確定”。

齒形的建立：將導(dǎo)入數(shù)據(jù)生成的型線進(jìn)行陣列旋轉(zhuǎn)，齒數(shù)為4個；做出引導(dǎo)直線，長度為齒形長度520mm；選擇菜單中的“插入”選項中的“掃掠”，在“引導(dǎo)線”選項中選擇上面做出的直線，在“角度規(guī)律”選項中填入扭轉(zhuǎn)角201.6°，在這里由于轉(zhuǎn)子旋向為右旋，故角度為正值。點擊“確定”生成齒形。

（2）刀具及切削參數(shù)的確定 我們使用SANDVIK的面銑刀，刀具規(guī)格和切削參數(shù)如附表所示。

刀具規(guī)格和切削參數(shù)表

（3）刀具切削軌跡的計算 坐標(biāo)系的建立：坐標(biāo)原點選擇在短軸端齒形端面中心，如圖3所示。

Y軸正向為從內(nèi)指向外，這樣編程坐標(biāo)系就和機床坐標(biāo)系重合了。

圖3

刀具軌跡的生成：在UG軟件中選擇“加工”模塊,建立新的操作, 在“幾何體”選項中選擇先前建立好的轉(zhuǎn)子三維模型, “刀具”選項中依次輸入附表中刀具的規(guī)格和參數(shù)；接下來“驅(qū)動方式”中選擇“曲面”選項,點選三維模型中的齒形曲面;然后在“刀軸”選項中選“4軸，相對驅(qū)動體”，B軸角度設(shè)定為90°；最后點擊“生成”項,生成刀具切削軌跡.

刀具軌跡到數(shù)據(jù)文件的轉(zhuǎn)換：有了切削軌跡,還需應(yīng)用專門針對馬扎克機床的后處理軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換,才能生成機床可識別的程序,列出生成后的部分程序如下：

N10

M200

M212

G40G90G94G97G54

G91G28Y0.0Z0.0

G90G00

T030T000M06

G90G53X0.

G91G28Y0.0

G91G28Z0.0

M03S517

…

X246.581C181.79

X245.264Y-109.46Z143.789C182.528

X243.941Y-109.452Z143.793C183.265

X242.616Y-109.444Z143.797C184.002

X241.293Y-109.437Z143.799C184.74

X239.97Y-109.432Z143.802C185.48

X238.648Y-109.429Z143.803C186.22

X237.327Y-109.426Z143.804C186.961

X236.006Y-109.424Z143.805C187.703

…

Z169.161

G00Z242.113

G69

M212

M09

M05

M108

G53X0.0

G91G28Y0.0Z0.0

G91G28B0.0

M99

以上就是這種應(yīng)用車銑復(fù)合中心加工螺桿轉(zhuǎn)子齒形的編程方法的簡要介紹，其中肯定還有許多值得優(yōu)化提高的地方，需要在日后的工作中逐步完成。

20121115）