FeatureCAM在鏈輪齒形加工中的應(yīng)用

賀文龍 胡虎娟

（陜西建設(shè)機(jī)械股份有限公司，陜西 西安710032）

0 引言

我公司原先針對(duì)某驅(qū)動(dòng)鏈輪齒形加工采用外協(xié)線切割，表面粗糙度總是達(dá)不到1.6。為達(dá)到圖紙粗糙度1.6的要求，并提高加工效率，現(xiàn)對(duì)該驅(qū)動(dòng)鏈輪齒形進(jìn)行FeatureCAM數(shù)控編程、加工中心加工。該加工過程不僅達(dá)到了圖紙粗糙度1.6的要求，還提高了加工效率，同時(shí)驗(yàn)證了CAM軟件編程的可行性，且為后續(xù)其他零部件進(jìn)行CAM數(shù)控編程積累了經(jīng)驗(yàn)。下面就具體說明該零件的CAM編程過程及相關(guān)問題，分別從零件工藝分析、模型導(dǎo)入、加工方法／加工參數(shù)確定及后處理選擇、零件對(duì)比檢查4個(gè)方面進(jìn)行介紹。

1 零件工藝分析

如圖1所示，該驅(qū)動(dòng)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(zhì)為45鋼，調(diào)質(zhì)硬度220～250HB。

圖" 鏈齒齒形局部放大圖

粗加工采用?25硬質(zhì)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(dǎo)入

該驅(qū)動(dòng)鏈輪模型為SolidWorks三維建模，可直接導(dǎo)入Feature－CAM，導(dǎo)入過程中會(huì)出現(xiàn)設(shè)置毛坯向?qū)В枰⒁鈨牲c(diǎn)：

（1）三維建模的坐標(biāo)系隨模型導(dǎo)入后保持不變，因加工需要，重設(shè)加工坐標(biāo)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(dǎo)入結(jié)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(shù)確定及后處理選擇

采用“通過曲線—側(cè)邊”方法加工，勾選“使用FeatureRECOGNITION提取”是為了后續(xù)生成齒形曲線；點(diǎn)擊“下一步”，選取“鏈接特征曲線”選取特征曲線后；點(diǎn)擊“下一步”，曲線鏈接完成；點(diǎn)擊“下一步”，特征頂部與底部的位置為0、－45；點(diǎn)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(diǎn)擊“下一步”，確定粗加工刀具，根據(jù)齒形最小圓弧半徑12.7mm，采用?25硬質(zhì)合金立銑刀；點(diǎn)擊“下一步”，確定刀具轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。

（1）確定刀具轉(zhuǎn)速：

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

硬質(zhì)合金刀具的切削速度車間經(jīng)驗(yàn)值為120m／min，刀具直徑為25mm，則轉(zhuǎn)速n＝1 526.4r／min，取整為1 526r／min。

（2）確定進(jìn)給速度：

式中，vf為進(jìn)給速度（mm／min）；n為刀具轉(zhuǎn)速（r／min）。

所用刀具裝有3個(gè)刀片，故齒數(shù)＝3，每齒進(jìn)給量車間經(jīng)驗(yàn)值為 0.01mm，則 進(jìn) 給 速 度 vf＝457.92mm／min，取 整為458mm／min。

因加工中心的系統(tǒng)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(jìn)行仿真，其走刀路線如圖3所示，走刀方向?yàn)橄騔軸負(fù)向看去順時(shí)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(jīng)驗(yàn)值為20m／min，相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為254r／min，進(jìn)給速度為8mm／min。

4 零件對(duì)比檢查

粗精加工完后與原零件進(jìn)行對(duì)比檢查，結(jié)果如圖4所示。

圖. 對(duì)比結(jié)果圖

根據(jù)圖4所示零件對(duì)比結(jié)果，齒形部分呈現(xiàn)淺灰色，代表加工到位。

5 結(jié)語

經(jīng)加工中心加工，檢驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求。實(shí)踐證明，用FeatureCAM對(duì)該鏈輪進(jìn)行數(shù)控編程并進(jìn)行實(shí)際加工，達(dá)到了圖紙粗糙度1.6的要求，并提高了加工效率，且驗(yàn)證了CAM軟件編程的可行性，為后續(xù)其他零部件進(jìn)行CAM數(shù)控編程積累了經(jīng)驗(yàn)。