cnc加工中心加工花键轴的方法及过程

为了保住花键轴的加工能在cnc加工中心上完成，根据其结构特点，采用“一顶一夹的装夹方式，添加加工中心第四轴分度头，按一定的工艺要求进行分度对键槽进行铣削。由于整个零件工序较多，本文只阐述和铣矩形花键相关的内容。　　　　一、加工方法分析　　　　工件材料为40Cr，切削加工性较好。该零件在数控铣削加工前，工件除花键部位外的其他部位已经切削加工完成，含有2个基准孔。铣矩形花键时可采用“一顶一夹定位安装。在立式cnc加工中心上加工这个零件的矩形花键，关键是要解决铣矩形键时的分度问题.可利用立式cnc加工中心上配置的数控万能分度头。当工件旋转一定角度时，立铣刀定位完成后平行工件轴向走刀一次。工件依次旋转，立铣刀依次轴向走刀，多次循环后就可完成一个矩形花键的铣加工。数控加工中可采用宏程序编程及子程序调用的方法，以减少数控加工程序过长的不足。　　　　二、加工过程及相关宏程序　　　　为提高切削效率尽示选用大直径的铣刀，由于键槽较窄，根据工艺图尺寸要求，选取φ8mm整体式硬质合金立铣刀。　　　　采用“一顶一夹定位安装。在铣床上安装好尾座和万能分度头，将工件安装在尾座和万能分度头之间。　　　　由于铣键槽时*大轮廓深度只约3mm.所以铣削时可采用一次下刀至槽轮廓深度，主轴转速1 500 r/min，进给速度150mm/min。由于每一个键槽第1次走刀的切削量是*大的.可以稍慢些;为了搞高效率，其他次走刀可加快进给速度。　　　　为便于对刀和编程，把工件坐标系原点定在图1所示工件花键轴部位左端的轴心。为便于说明，假设从铣键槽左侧位置开始铣削，直到铣键槽右侧，工件逆时针旋转分度，一个键槽的整个铣削过程分以下几个阶段:　　　　(1)铣键楷左侧　　　　铣键槽左侧时的初始位置，此时铣键槽左侧位于垂直位置，如图4所示，刀位点坐标Z=2l*arccosl1=20.616; Y=8/2+8/2=8。铣刀沿X轴向铣削整个花键栖左侧。　　　　(2)键槽底部左下角空转到正上方位置　　　　由于用的是平底立铣刀，当工件从初始位置逆时针转11°到图5所示位置的过程中，如果要铣削，只能用立铣刀左下角铣削，铣削量太少，所以这个过程不铣削，工件只空转到位。此时刀位点坐标值Z=21;Y=4。　　　　(3)槽底铣削过程　　　　由于用的是平底立铣刀，当工件从图5位置继续逆时针转到图6位置时，立铣刀铣削位置从刀具左下角逐渐过渡到图6所示的刀具底部中间位置进行铣削。　　　　为不造成刀具和工件的干涉，随工件旋转，刀具位置必须变化。刀位点Z坐标值为21mm;Y值随工件旋转而变化。从Y=4变化到Y=-4。　　　　当工件从图6位置继续逆时针旋转，转到图7键槽底部右下角位于正上方时，立铣刀铣削位置从底部中间位置逐渐过渡到图7所示的右下角位置进行铣削。此时刀位点坐标值Z=2I ;Y= 4。　　　　整个过程工件转过23°。每转一个小角度，铣刀沿X轴向铣削整个花键槽底。　　　　(4)键槽右侧空转到垂直位置　　　　当工件从图7位置继续逆时针转11°到图8所示位置的过程中，如果要铣削，只有立铣刀右下角的侧刃微量铣削，铣削量太少，所以这个过程不铣削，工件只空转到位。　　　　(5)铣削键槽右侧　　　　*后铣键槽右侧，此时键槽右侧位于垂直位置，刀位点坐标Z=21arccos11=20.616; Y=-8.　　　　铣刀沿X轴方向铣削整个花键槽右侧。　　　　从图4一图8整个加工过程中，除了槽底铣削过程外，其他阶段只需简单的GO1指令就可完成。所以以下只对槽底铣削宏程序作一些说明。　　　　在槽底铣削加工过程中,假设工件只逆时针转动，则加工每个键槽底总共只要旋转2°，Y向总位移量8，则旋转角度θ和位移量Y的近似关系(1)　　　　这里以机械厂内的FANUC Series Oi-MODELD数控系统编写宏程序，把工件坐标系原点定在图1所示工件花键轴部位左端的轴心，以下为槽底铣削宏程序一部分举例：东莞市国匠智控有限公司是一家股份制公司，旗下有 众创为智控科技有限公司，景哲机电有限公司，子帆机床服务公司 ，专注于数控设备的生产'，销售，研发，整机配套，和代工服务为一体的高薪技术企业。