三角皮帶輪輪槽的數(shù)控車削加工方法探討

賴志明

摘要：本文探討利用FUNAC數(shù)控車削加工車床通過編制相應(yīng)的數(shù)控加工程序，來實(shí)現(xiàn)三角皮帶輪輪槽的加工。

關(guān)鍵詞：三角皮帶輪；輪槽；數(shù)控車削加工

三角帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)，主要依靠三角帶的兩個(gè)側(cè)面與三角皮帶輪輪槽的兩個(gè)側(cè)面之間相互擠壓接觸，產(chǎn)生了楔面摩擦力，所以又屬于楔面摩擦傳動(dòng)，它允許的傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)距離比較大，傳動(dòng)效率較高，能夠?qū)崿F(xiàn)過載保護(hù)，是目前應(yīng)用最多的機(jī)械傳動(dòng)之一，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和車輛的傳動(dòng)中。三角帶傳動(dòng)的基本組成零件為三角皮帶輪（包括主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪）和V形傳動(dòng)帶，其中，三角皮帶輪是三角帶傳動(dòng)中主要的零部件，而三角皮帶輪上的輪槽是三角皮帶輪加工中最重要的、也是最難實(shí)現(xiàn)的一個(gè)加工工序，所以我們?cè)谶@里專門探討三角皮帶輪輪槽的車削加工方法。

常用的三角皮帶輪輪槽加工方法是采用成形車削方法，首先是用切槽刀車削加工出相應(yīng)的直槽，然后再用成形刀進(jìn)行修整，從而得到我們需要的三角皮帶輪輪槽。如下圖1所示。

圖1常用的三角帶輪輪槽加工方法

這種加工方法具有操作比較簡單，容易實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是廢品率較高，而且需要專門刃磨出角度為34°或36°或是38°的成形車刀，對(duì)操作工人的技能要求比較高，也不適合于小批量的生產(chǎn)。

有沒有另外一種可行的方法，既能夠成功加工出三角皮帶輪的輪槽，又不用修磨出車刀的成形角度呢？我們可以嘗試?yán)脭?shù)控車床強(qiáng)大的精準(zhǔn)的程序控制能力，通過編制一個(gè)通用的三角帶輪輪槽加工程序，來實(shí)現(xiàn)三角皮帶輪輪槽的車削加工。

數(shù)控車床是數(shù)字控制車床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的、高精度、高效率的自動(dòng)化車床，它可以按照技術(shù)人員事先編好的程序自動(dòng)對(duì)任何產(chǎn)品和零部件直接進(jìn)行加工，具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)等等各種補(bǔ)償功能，可實(shí)現(xiàn)直線圓柱、斜線圓錐、圓弧、橢圓、拋物線和各種規(guī)格的螺紋等等回轉(zhuǎn)體零件的加工，并且在復(fù)雜零件的加工中和大、小批量生產(chǎn)中都能發(fā)揮出良好的經(jīng)濟(jì)效益。

數(shù)控車床與普通車床相比，數(shù)控車床有如下特點(diǎn)：

1. 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；

2. 可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；

3. 加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；

4. 車床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通車床的3-5倍）；

5. 車床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等等。

所以，數(shù)控加工技術(shù)是未來機(jī)械加工的發(fā)展趨勢(shì)，是構(gòu)造現(xiàn)代制造業(yè)的重要的和必要的技術(shù)手段，它的應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛。

利用數(shù)控車床加工三角皮帶輪的輪槽，概括起來主要有三種加工方法：

第一種方法：和普通車床加工輪槽工藝一樣，采用切槽車刀和成形車刀組合，用程序控制方法進(jìn)行加工：先用切槽車刀加工出直槽，然后用成形車刀修剪輪槽。

第二種方法：采用切槽車刀和左右偏刀的組合，用程序控制方法進(jìn)行加工：先用切槽車刀加工出直槽，再用左偏刀加工出左側(cè)面，然后用右偏刀加工出右側(cè)面，從而實(shí)現(xiàn)三角帶輪的輪槽加工。

第三種方法：只采用一把切槽車刀，用程序控制方法進(jìn)行加工：先車削加工出直槽，再用切槽車刀的左刀尖加工出輪槽的左側(cè)面，然后用切槽車刀的右刀尖加工出輪槽的右側(cè)面，最后再進(jìn)行精加工，一步步地完成三角皮帶輪輪槽的車削加工。

這三種加工方法對(duì)比：

加工方法

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

第一種方法

工藝成熟，容易實(shí)現(xiàn)，程序編制簡單

廢品率較高

需要修磨出成形車刀

單件小批量生產(chǎn)時(shí)成本高

第二種方法

工藝成熟，車刀剛性好，加工精度較高

對(duì)刀操作復(fù)雜

由于左右偏刀的尺寸較大，不適宜小尺寸的輪槽加工

第三種方法

刀具簡單，對(duì)刀操作簡單，程序繪制較簡單，容易實(shí)現(xiàn)，加工精度好，適用于小批量或大批量的加工

車刀剛性較差

需要小心選擇加工參數(shù)

綜上分析，由于第三種方法具有選用加工刀具簡單，容易實(shí)現(xiàn)，加工精度較高的特點(diǎn)，程度編制容易等優(yōu)點(diǎn)，所以在本文中選用第三種方法：探討采用一把普通的切槽刀，采用數(shù)控車床進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)三角皮帶輪的輪槽加工的方法。

上述的數(shù)控加工程序最大的優(yōu)點(diǎn)就是程序通用性強(qiáng)，穩(wěn)定可靠，對(duì)于其他規(guī)格尺寸的三角帶輪輪槽的加工，同樣適用，我們只需要根據(jù)圖紙修改在主程序中定義的那幾個(gè)全局變量參數(shù)就可以了，這樣就可以節(jié)省大量的編程時(shí)間，從而提高加工效率。

現(xiàn)代加工制造技術(shù)正在不斷地更新和飛速地發(fā)展，新的加工方式和新的加工工藝也正在不斷地成熟和推廣，只要我們認(rèn)真地去學(xué)習(xí)和探索，我相信我們還可以做得更好。

參考文獻(xiàn)：

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[3]高小林.數(shù)控車削加工一體化教程.機(jī)械工業(yè)出版社，2013年1月.