FeatureCAM在鏈輪齒形加工中的應用

賀文龍 胡虎娟

（陜西建設機械股份有限公司，陜西 西安710032）

0 引言

我公司原先針對某驅動鏈輪齒形加工采用外協線切割，表面粗糙度總是達不到1.6。為達到圖紙粗糙度1.6的要求，并提高加工效率，現對該驅動鏈輪齒形進行FeatureCAM數控編程、加工中心加工。該加工過程不僅達到了圖紙粗糙度1.6的要求，還提高了加工效率，同時驗證了CAM軟件編程的可行性，且為后續其他零部件進行CAM數控編程積累了經驗。下面就具體說明該零件的CAM編程過程及相關問題，分別從零件工藝分析、模型導入、加工方法／加工參數確定及后處理選擇、零件對比檢查4個方面進行介紹。

1 零件工藝分析

如圖1所示，該驅動鏈輪齒形部分最小圓弧半徑為12.7mm，齒厚45mm，齒頂外圓直徑593.5mm，材質為45鋼，調質硬度220～250HB。

圖" 鏈齒齒形局部放大圖

粗加工采用?25硬質合金立銑刀，分層順銑。

精加工采用?25高速鋼立銑刀，逆銑。

2 模型導入

該驅動鏈輪模型為SolidWorks三維建模，可直接導入Feature－CAM，導入過程中會出現設置毛坯向導，需要注意兩點：

（1）三維建模的坐標系隨模型導入后保持不變，因加工需要，重設加工坐標系，其X、Y向位于?593.5外圓中心，Z向位于齒厚厚度45mm上表面，如圖2所示。

圖- 模型導入結果圖

（2）齒形外圓、厚度均已車成，故毛坯尺寸為直徑593.5mm、厚度45mm。

3 加工方法、加工參數確定及后處理選擇

采用“通過曲線—側邊”方法加工，勾選“使用FeatureRECOGNITION提取”是為了后續生成齒形曲線；點擊“下一步”，選取“鏈接特征曲線”選取特征曲線后；點擊“下一步”，曲線鏈接完成；點擊“下一步”，特征頂部與底部的位置為0、－45；點擊“下一步”，確定加工策略，粗加工為順銑，分層銑削，每層厚度1.5mm；點擊“下一步”，確定粗加工刀具，根據齒形最小圓弧半徑12.7mm，采用?25硬質合金立銑刀；點擊“下一步”，確定刀具轉速和進給速度。

（1）確定刀具轉速：

式中，n為刀具轉速（r／min）；vc為切削速度（m／min）；d為刀具直徑（mm）。

硬質合金刀具的切削速度車間經驗值為120m／min，刀具直徑為25mm，則轉速n＝1 526.4r／min，取整為1 526r／min。

（2）確定進給速度：

式中，vf為進給速度（mm／min）；n為刀具轉速（r／min）。

所用刀具裝有3個刀片，故齒數＝3，每齒進給量車間經驗值為 0.01mm，則 進 給 速 度 vf＝457.92mm／min，取 整為458mm／min。

因加工中心的系統為西門子840D，故后處理選擇西門子840D后處理，精加工余量不宜過大，一般取0.15mm，吃刀量一般為刀具直徑的1／3，進行仿真，其走刀路線如圖3所示，走刀方向為向Z軸負向看去順時針。

圖* 粗加工走刀路線圖

以上操作完成齒形粗加工。

精加工與粗加工的操作類似，不同之處如下：精加工為逆銑，所用刀具為高速鋼，其切削速度車間經驗值為20m／min，相對應的轉速為254r／min，進給速度為8mm／min。

4 零件對比檢查

粗精加工完后與原零件進行對比檢查，結果如圖4所示。

圖. 對比結果圖

根據圖4所示零件對比結果，齒形部分呈現淺灰色，代表加工到位。

5 結語

經加工中心加工，檢驗各項技術指標符合設計技術要求。實踐證明，用FeatureCAM對該鏈輪進行數控編程并進行實際加工，達到了圖紙粗糙度1.6的要求，并提高了加工效率，且驗證了CAM軟件編程的可行性，為后續其他零部件進行CAM數控編程積累了經驗。