圓弧端齒數(shù)控加工技術初探

摘要：文章以圓弧端齒數(shù)控加工為研究對象，結合圓弧端齒加工實例，從圓弧端齒數(shù)控加工技術關鍵問題分析以及圓弧端齒數(shù)控加工結果檢驗分析這兩個方面入手，圍繞圓弧端齒數(shù)控加工技術的應用這一中心問題展開了較為詳細的分析與闡述，希望能夠引起相關工作人員的特別關注與重視。

關鍵詞：圓弧端齒；數(shù)控加工技術；模型創(chuàng)建；刀具選擇；走刀軌跡

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）30-0071-02

1 圓弧端齒數(shù)控加工技術關鍵問題分析

本文所列舉圓弧端齒共具備凹/凸兩類齒形，齒形相互之間嚙合充分且穩(wěn)定。整個圓弧端齒輪盤端面位置共具備36個齒形，齒長參數(shù)經測定為23mm，齒深參數(shù)經測定為5.2mm，上表面與中節(jié)面間有效距離參數(shù)經測定為2.28mm，砂輪半徑參數(shù)經測定為102.00mm，砂輪中心半徑參數(shù)經測定為138.00mm，壓力角角度經測定為30°，底座厚度min值經測定為2.50mm。在有關該圓弧端齒數(shù)控加工的作業(yè)過程當中，重點需要關注模型的創(chuàng)建、刀具的選擇以及走刀軌跡的設定這三個方面內容。具體而言，應當重點關注如下幾個方面的問題：

1.1 圓弧端齒數(shù)控加工中的模型創(chuàng)建分析

在整個有關圓弧端齒的數(shù)控加工作業(yè)過程當中，模型的創(chuàng)建作業(yè)既是基礎，同時也是保障。大量的數(shù)控操作實踐向我們證實了一個方面的問題：模型預處理作業(yè)的開展、模型質量的構建以及模型構建編程輔助元素的建立相對于整個數(shù)控加工作業(yè)程序的編制無疑有著至關重要的作用與意義。在本文所列舉圓弧端齒數(shù)控加工作業(yè)實踐當中，所需要加工的圓弧端齒齒槽高達36個，若按照傳統(tǒng)加工方式進行逐個加工，一方面忽視的加工時間消耗明顯加大，另一方面也使得整個加工過程中的人為性誤差問題得到明顯增大。從這一角度上來說，通過對一個高質量齒槽加工模型的構建能夠使數(shù)控加工程序操作及其應用更為便捷，同時也能夠輔助編程作業(yè)人員更為有效地開展程序編制作業(yè)，從而自源頭上確保圓弧端齒加工效果的有效性。

1.2 圓弧端齒數(shù)控加工中的刀具選擇分析

在有關圓弧端齒數(shù)控加工的作業(yè)過程當中，刀具選取的有效性直接關系著數(shù)控加工成品的精度指標。相關實踐研究結果證實：在針對刀具進行選取的過程當中，數(shù)控作業(yè)人員應當結合具體加工工件的尺寸與距離、角度等關鍵指標進行粗加工/精加工刀具的選取作業(yè)。在本文所列舉圓弧端齒數(shù)控加工作業(yè)實踐的過程當中，通過對待加工齒槽尺寸的分析不難發(fā)現(xiàn)：粗加工過程當中應選取Ф5mm尺寸大小的整體刀進行數(shù)控加工作業(yè)，而精加工過程當中應選取Ф2mm尺寸大小的球刀進行數(shù)控加工作業(yè)。

1.3 圓弧端齒數(shù)控加工中的走刀軌跡設計分析

在上一步驟明確整個圓弧端齒數(shù)控加工作業(yè)所選取刀具之后，應當針對UG型腔銑進行選取。相關實踐研究結果證實：良好的加工程序能夠在確保圓弧端齒數(shù)控加工質量穩(wěn)定發(fā)揮的基礎之上，實現(xiàn)對整個加工過程中各種不必要程序段的合理縮短與控制，從而使走刀路線更為合理與科學，走刀過程中的空程問題得到有效避免，從而在此過程當中實現(xiàn)對整個圓弧端齒數(shù)控加工作業(yè)效率的提升。具體而言，在本文所列舉圓弧端齒數(shù)控加工作業(yè)實踐當中，通過對內側壁連續(xù)無抬刀走刀軌跡的設計以及程序編制，一方面能夠使刀具在整個數(shù)控加工過程中不必要的切削承載量得到了有效控制與緩解，另一方面也使得刀具的有效使用壽命得到了明顯提升。

2 圓弧端齒數(shù)控加工結果檢驗分析

除針對加工工藝進行必要優(yōu)化處理以及借助于動態(tài)仿真技術實現(xiàn)對整個圓弧端齒數(shù)控加工跟蹤控制的基礎之上，為確保所加工圓弧端齒部件質量及其精度的穩(wěn)定性，還需要在整個數(shù)控加工作業(yè)完成之后針對試驗結果展開進一步的檢驗處理，其目的在于實現(xiàn)對圓弧端齒數(shù)控加工工藝的進一步完善。具體而言，應當從著色檢驗、軸度檢驗以及角向位置檢驗這三個方面入手予以實現(xiàn)：

2.1 圓弧端齒數(shù)控加工中的著色檢驗作業(yè)分析

在有關圓弧端齒數(shù)控加工結果著色檢驗的作業(yè)過程當中，要求相關檢驗工作人員借助于毛刷，通過涂刷紅油的方式針對圓弧端齒凹齒標準間齒槽進行均勻性涂抹作業(yè)，在此基礎之上將其與凸齒零件扣合嚴密。與此同時，還需要使用木錘對其進行輕緩敲打，在確保敲打閉合穩(wěn)定且充分的基礎之上，將兩者分離，并針對凸齒齒面圓弧端齒零件的著色情況予以檢測。一般情況下，若圓弧端齒凸齒齒面位置的著色面積達到90%比例以上，則應當判定圓弧端齒凹凸齒面接觸全面且充分。

2.2 圓弧端齒數(shù)控加工中的同軸度檢驗作業(yè)分析

在有關圓弧端齒數(shù)控加工同軸度檢驗的作業(yè)過程當中，要求相關檢驗工作人員分別針對凹/凸齒整環(huán)試驗件進行中心孔的加工作業(yè)。與此同時，為確保圓弧端齒凹凸齒面能夠實現(xiàn)充分且有效的嚙合處理，并以下整環(huán)試驗件中心孔為集中，對上整環(huán)試驗件中心孔進行跳動量指標打表檢測作業(yè)。一般情況下，若圓弧端齒凹/凸齒面同軸度設定參數(shù)控制在Ф0.05mm參數(shù)范圍之內，則應當判定圓弧端齒凹凸齒面數(shù)控加工結果精度有效。在本文所列舉圓弧端齒數(shù)控加工實例當中，其凹/凸出面整環(huán)試驗件中心孔同軸度參數(shù)測定結果分別為Ф0.01mm以及Ф0.02mm，加工精度有效。

2.3 圓弧端齒數(shù)控加工中的角向位置檢驗作業(yè)分析

在有關圓弧端齒數(shù)控加工角向檢驗作業(yè)過程當中，要求相關檢驗工作人員針對圓弧端齒凹/凸齒各做角孔，并打穿圓弧端齒凹齒的角向孔，并確保其能夠與凹齒插銷相互配合，從而實現(xiàn)對角向數(shù)值的有效驗證。一般情況下，若圓弧端齒凹/凸齒角向位置在5.2mm范圍之內，則應當判定圓弧端齒數(shù)控加工結果有效。在本文所列舉圓弧端齒數(shù)控加工實例當中，圓弧端齒凹/凸齒面角向齒高參數(shù)測定結果分別為Ф5.16mm以及Ф5.17mm，加工精度同樣有效。

3 結語

通過本文以上分析不難發(fā)現(xiàn)：圓弧端齒數(shù)控加工技術能夠確保圓弧端齒零件相關技術指標以及精度指標的有效滿足，并且數(shù)控加工技術自身所具備的突出應用優(yōu)勢在實踐作業(yè)中表現(xiàn)顯著，應當予以關注。總而言之，本文針對有關圓弧端齒數(shù)控加工技術相關問題做出了簡要分析與說明，希望引起各方關注與重視。

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作者簡介：黃建軍（1971-），男，江蘇海門人，廣東省湛江機電學校機械講師，研究方向：機械制造技術及裝備。

（責任編輯：周 瓊）