軸套橢圓斜油槽多軸加工設(shè)計(jì)

張忠強(qiáng)

（漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械與自動(dòng)化工程系，福建漳州363000）

軸套橢圓斜油槽多軸加工設(shè)計(jì)

張忠強(qiáng)

（漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械與自動(dòng)化工程系，福建漳州363000）

雖然橢圓斜油槽潤(rùn)滑效果好，但加工難度大。通過(guò)分析橢圓斜油槽加工工藝，給出多種方案進(jìn)行對(duì)比選優(yōu)，然后進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)及編制多軸數(shù)控加工程序，解決了橢圓斜油槽加工難的問(wèn)題。

橢圓斜油槽；X字交叉油槽；多聯(lián)動(dòng)軸加工；工藝設(shè)計(jì)；宏程序編程

0 引言

一些工程機(jī)械的軸套為提高潤(rùn)滑效果，把油槽設(shè)計(jì)成傾斜的橢圓槽或X字形交叉油槽取代8字形狀的交叉油槽。圖1所示為某工程機(jī)械的軸套零件，其斜油槽要求在同一截面，即橢圓型。該結(jié)構(gòu)與常見的8字形狀的交叉油槽相比，它的螺旋升角不斷變化，不能在車床上加工。受某企業(yè)委托，我系實(shí)訓(xùn)中心對(duì)該零件的加工進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，取得了較好效果。

1 工藝分析及加工方法的選擇

1.1 工藝分析

圖1所示軸套零件，其橢圓斜油槽加工主要要求槽的軸向截面形狀和中心在同一橢圓斜面，加工難點(diǎn)不在精度，而在其槽軸向截面形狀和分布。因此，工藝重點(diǎn)解決刀具加工軌跡和工件加工截面形狀。

1.2 加工方案的選擇

根據(jù)圖1所示的軸套零件橢圓斜油槽加工要求，給出多種加工方案進(jìn)行比較分析。

圖1 軸套零件圖

方案1如圖2所示，把工件傾斜一角度，使油槽水平放置，用盤式銑刀走橢圓形軌跡把油槽加工出來(lái)。本方案的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)床要求不高，只要3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床，加工效率高；缺點(diǎn)是因工件中心線與刀軸有夾角，加工出的油槽斜角多變，槽寬不均勻，不符合圖紙要求。

圖2 方案1

方案2如圖3所示，把工件水平放置在數(shù)控銑床第四轉(zhuǎn)軸，工件隨數(shù)控轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，成型銑刀沿X軸移動(dòng)，用宏程序編程使這二個(gè)運(yùn)動(dòng)合成一橢圓。本方案的優(yōu)點(diǎn)是加工出的油槽外形均勻，夾具簡(jiǎn)單，加工質(zhì)量好；不足是需用多軸聯(lián)動(dòng)銑床加工，且因立銑刀中心點(diǎn)切削速度為零，對(duì)加工效率有所影響。

圖3 方案2

方案3如圖4所示，把工件垂直置放，盤銑刀作圓弧插補(bǔ)和Z向直線插補(bǔ)，用宏程序使這二個(gè)插補(bǔ)形成橢圓槽。該方案的優(yōu)點(diǎn)是加工效率高，機(jī)床只要求三軸聯(lián)動(dòng)；缺點(diǎn)是加工出的油槽寬度變化較大，不能滿足圖紙要求。

圖4 方案3

綜合比較結(jié)果，選擇方案2比較合適。

2 工藝設(shè)計(jì)

由于軸套零件批量不大，且每件加工周期2 min，可選用通用夾具夾緊，為避免夾具卡爪與刀具發(fā)生干涉，用三爪卡盤外爪內(nèi)脹式夾緊，如圖3所示。

為確保加工的槽型符合圖紙要求，選用成型立銑刀；考慮到刀具中心參與切削，因此刀具的刀刃必須過(guò)中心，可向刀具廠特殊訂購(gòu)，或用球頭銑刀在萬(wàn)能工具磨床磨削而成。刀具的直徑選擇上，要考慮槽的寬度、刀具的剛性和足夠的長(zhǎng)度以避開夾具，所以刀具直徑選φ10 mm比較合適。

選擇工件中心A點(diǎn)下刀（圖3所示），可避免立銑刀中心速度為零而造成下刀時(shí)刀具斷裂。

3 編制加工程序

選擇A點(diǎn)（圖3所示）為編程原點(diǎn)，采用宏程序方法編制數(shù)控加工程序：

根據(jù)上述程序加工出零件如圖5所示。它同樣適合圖6的X字交叉油槽加工。

圖5 根據(jù)程序加工出零件

圖6 X字交叉油槽

4 結(jié)語(yǔ)

該軸套零件首批加工900套，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，解決了企業(yè)技術(shù)難題。橢圓斜油槽加工難度較大，采用多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床（加工中心），用宏程序編制加工程序，可以加工合格軸套橢圓斜油槽，獲得較好的加工質(zhì)量。

（編輯昊 天）

Multi-axis Machining Design for Oval Oblique Tank

ZHANG Zhongqiang
（Department Mechanical and Automation Engineering,Zhangzhou Institute of Technology,Zhangzhou 363000,China）

Although the lubrication effect of oblique oval sump is good,it is very difficult to process.To slove the problem,a variety of programs is proposed to get the optimal selection and compile multi-axis CNC machining program after process design.The oval oblique tank process is realized.

oval oblique tank;X-shaped cross tank;multi-axis machining;process design;macro programming

TH 162

A

1002－2333（2014）05－0155－02

張忠強(qiáng)（1965—），男，高級(jí)工程師，從事機(jī)械設(shè)計(jì)、制造的教研工作。

2014-02-26