基于Powermill的礦用刮板輸送機驅動鏈輪的自動編程

寇曉晨張 磊

（1.忻州職業(yè)技術學院，忻州 034000；2.陽煤忻州通用機械有限責任公司，忻州 034000）

基于Powermill的礦用刮板輸送機驅動鏈輪的自動編程

寇曉晨1張 磊2

（1.忻州職業(yè)技術學院，忻州 034000；2.陽煤忻州通用機械有限責任公司，忻州 034000）

礦用刮板輸送機驅動鏈輪的成型部分形狀較復雜，手動編程無法編制出有效的數(shù)控加工程序，因此加工程序是鏈輪加工精度提高的最大障礙。本文主要研究運用Powermill軟件，結合數(shù)控機床的特性及加工參數(shù)等要求，生成高效數(shù)控加工程序的過程，避免只能用傳統(tǒng)機床加工鏈輪而使勞動強度大、合格率不高等情況的發(fā)生，為鏈輪加工質量的提高提供有力的保障。

Powermill 鏈輪 自動編程

引言

鏈輪是刮板輸送機的核心部件，鏈輪的加工質量直接決定著輸送機的使用壽命與效率，因此鏈輪需數(shù)控加工中心加工才能保證質量，為克服手動編程速度慢、準確率不高而引起的鏈輪質量的不穩(wěn)定，需利用編程軟件對其進行自動編程，才能提高編制出的加工程序的質量，本文以利用Powermill軟件編程為例，簡述其編程的步驟。

1 礦用刮板輸送機驅動鏈輪的自動編程

1.1 輸入鏈輪模型

打開軟件并單擊“文件”菜單，選擇“輸入模型”打開對話框，選擇鏈輪模型，默認打開的是三維圖框。點擊右側工具欄圖標即可得到三維實體模型。

1.2 產生鏈輪的用戶坐標系

用拖放光標的方式框選整個模型，在Powermill瀏覽器中右鍵單擊“用戶坐標系”，從彈出菜單中選取“產生用戶坐標系”選項，根據(jù)實際加工與對刀情況，把用戶坐標系原點選在中心頂部的位置。當調整好原點與方向后在該坐標系上單擊右鍵然后點“激活”以激活該坐標系。此時該坐標系變成紅色。

1.3 定義鏈輪的毛坯

毛坯是指未經(jīng)過加工的原材料，定義毛坯主要是為約束計算機生產程序的范圍，即需要去除材料的部分。點擊工具欄中的“毛坯”圖標，即產生“毛坯”對話框，軟件本身提供了多種產生毛坯的方法，但由于鏈輪形狀比較特殊，默認的毛坯無法滿足要求，所以需要建立毛坯模型。在毛坯的對話框中在“由…定義”下拉菜單中選擇“三角形”定義毛坯的方式。然后選擇毛坯模型，再單擊“計算”與“接受”即可定義好鏈輪的毛坯。

1.4 定義加工鏈輪的切削刀具及其參數(shù)

根據(jù)機械手冊再結合實際加工經(jīng)驗，最終所選擇加工刀具的參數(shù)如見表1。

表1 加工鏈輪所用的刀具及相應的參數(shù)

1.4.1 產生加工鏈輪所用的刀具

在瀏覽器中右鍵單擊“刀具”，在下拉的菜單中單擊“刀尖圓角端銑刀”，打開對話框。

1.4.2 設定刀具參數(shù)值

根據(jù)表1中的刀具參數(shù)，分別設置相應的參數(shù)然后單擊“關閉”，即可創(chuàng)建相應的刀具。

1.4.3 設定進給率

1.4.4 設置快進高度

1.4.5 設置切入切出和連接

切入是指刀具從安全高度快速接近毛坯時按照加工進給率加工工件，切出是指以一定的加工深度加工完工件時退出加工的動作，連接是指切入與切出直接刀具所走過的路徑，適當設置刀具切入切出和連接，可減少加工時的震動更會減少刀具的空程移動便于節(jié)省加工時間。

1.5 生成鏈輪的粗加工路徑

粗加工是指采用盡可能大的進給量和切削深度，在最短的時間內去除余量，粗加工對零件的表面質量要求不高，由于鏈輪是中心對稱圖形，數(shù)控機床又是臥銑三軸聯(lián)動，故刀軸始終垂直于加工面，編制加工程序時僅對其一個齒編制即可，然后利用對稱功能或坐標系旋轉功能即可依次得到其他全部齒的程序。

1.5.1 第一次粗加工

1.5.2 產生殘留模型

右鍵單擊資源管理器中的“殘留模型”圖標產生殘留模型。在產生的模型中再單擊右鍵單擊“激活刀具路徑在后”再單擊“計算”，然后修改“顯示選項”為陰影，最終得到的殘留模型。

1.5.3 第二次粗加工

第二次粗加工是指在第一次粗加工的基礎上進行的第二次加工，主要目的是去除第一次粗加工無法加工的部分，即殘留模型中的部分。第二次粗加工所用的加工策略和第一次粗加工相同，輸入對應的參數(shù)（與第一次粗加工的區(qū)別是需要勾選“殘留模型”）后，單擊“應用”然后單擊“接受”即可得到第二次粗加工的刀具路徑。

1.6 生成精加工時所用的邊界

拖拉框選鏈輪齒底部及側邊的曲面（不選齒窩部分），右鍵單擊資源管理器中的“邊界”，單擊“已選曲面”彈出“已選曲面”對話框輸入?yún)?shù)。即可得到精加工時所用的邊界。

1.7 生成鏈輪的精加工路徑

精加工是指從半成品到最終成品的加工過程，主要是精確加工零件的尺寸，以滿足零件尺寸及表面質量的要求。

1.7.1 第一次精加工

單擊“偏置區(qū)域清除模型”后再單擊“接受”隨即打開對話框。輸入相應的參數(shù)。單擊“應用”，然后單擊“接受”即可得到第一次精加工的刀具路徑。

1.7.2 第二次精加工

第一次精加工應把齒槽加工到位，因齒窩部位是鏈輪的重點部位，所以精加工齒窩是單獨進行的，加工之前需產生加工邊界，做法同上，然后重復第一次精加工時的策略，選擇鏈窩邊界為加工邊界，即可得到鏈輪第二次精加工的路徑。

1.8 生成NC程序

經(jīng)加工仿真驗證刀具路徑正確后，即可生成NC程序；在瀏覽器域中右鍵單擊“NC程序”選擇“產生NC程序”。打開對話框，設置完相應參數(shù)然后選擇合適的后處理，點擊“接受”即可得到加工鏈輪一個齒的加工程序，加工時需旋轉工作臺再調用該程序加工另一個齒，依次類推，直至加工完畢。

2 結語

利用自動編程軟件對鏈輪自動編程，解決人工編程復雜、易錯、耗時長等問題，并能快速的模擬出加工過程及加工結果，為鏈輪加工質量的提高提供有力的保障。

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Automatic Programming of Driving Chain Wheel of Scraper Conveyor Based on Powermill

KOU Xiaochen1, ZHANG Lei2
(1.Xinzhou vocational and technical college, Xinzhou 034000; 2.Yang coal Xinzhou general machinery Co., Ltd., Xinzhou 034000)

The shape of the driving chain wheel of the scraper conveyor is more complex and the manual programming can not produce effective numerical control machining program. Therefore, the machining process is the biggest obstacle to improve the machining accuracy. This paper studies the use of Powermill software, combined with the characteristics and processing parameters of CNC machine tools and other requirements, the process of generating efficient NC program, which can avoid large labor intensity, the qualified rate is not high with the traditional machining sprocket, provide strong guarantee to improve the quality of the chain wheel.

powermill, chain wheel, automatic programming