CN103111816A - 一种三棱轴加工方法 - Google Patents

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tri
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edge
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罗忠坤
王波
李定军
张琳英
兰明东
秦璇
王帅
朱忠菊
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Chongqing Wangjiang Industry Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种三棱轴加工方法，其特征在于：包括下列步骤；在车床上车出三棱轴毛坯的步骤；根据三棱轴的曲线公式，编制数控宏程序的步骤；将程序传至数控铣削设备，将三棱轴毛坯铣削成三棱轴的步骤；在三棱磨床上对对经铣削成的三棱轴进行精磨的步骤；所述的三棱轴毛坯为近似圆形或者椭圆形；本发明的三棱轴加工方法具有加工效率高、成本低的有益效果。

Description

一种三棱轴加工方法
技术领域
本发明涉及机械轴加工方法，具体涉及一种三棱轴加工方法。 
背景技术
参见图1，三棱轴是一种由径向截面近似三角形，由三段近似圆弧的线段围成。由于其与为同样形状的三棱孔相配合连接，具有良好的传动扭矩效果，故广泛应用于许多机械产品中。但是，由于其径向截面近似三角形，由三段近似圆弧的线段围成，因而，其加工成型比较困难，在行业中一直都存在着不容易加工的问题。现有的一种三棱轴加工方法，包括下列主要步骤；首先在车床上车出三棱轴毛坯，该毛坯径向截面近似通常近似圆形，然后一专用磨床上进行粗磨或者精磨。如果该三棱轴精度要求不高，就只进行粗磨；如果该三棱轴精度要求较高，则在粗磨之后，再进行精磨。所采用的车床为卧式车床，磨床为专用三棱磨床。这种三棱轴加工方法存在以下几方面的缺陷； 
1、由于从圆柱直接磨削成三棱轴，余量很多，而磨削效率较低，所以加工效率不高。
2、由于磨削效率不高，占用专用设备时间长，使得专用三棱磨床使用效率低。 
3、粗磨震动较大，对机床精度损害亦较大，使得设备维护成本高。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种加工效率高、成本低的三棱轴加工方法。 
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案； 
本发明的三棱轴加工方法，其特征在于：包括下列步骤；
在车床上车出三棱轴毛坯的步骤；
根据三棱轴的曲线公式，编制数控宏程序的步骤；
将程序传至数控铣削设备，将三棱轴毛坯粗、精铣削成三棱轴的步骤；
在三棱磨床上对经铣削成的三棱轴进行精磨的步骤；
所述的三棱轴毛坯为近似圆形或者椭圆形；
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、提高了三棱轴的加工效率：原有方法是将圆柱直接磨削成三棱轴，单边磨削余量为2×e，通常有2-4mm，由于磨削加工效率的很低，加工过程耗时太多。采用本发明方法加工三棱轴，采用高速铣削的方式可将多余的毛坯余量去除，只留0.2-0.3mm进行精磨即可，从而大大提高加工效率。经验证，相较于原有方法单件可提高效率35%以上。
2、提高了专用设备的使用效率：由于原有方法加工效率低下，导致专用三棱磨床单位时间的产量很低，无法实现大批量生产。采用本发明方法磨削三棱轴，单件磨削时间最多为原来的1/3，从而大大提高了专用三棱磨床的使用效率。 
3、降低了专用设备维护成本：原有方法在粗磨的过程中，为提高效率，加工过程的进给量较大，导致机床震动较大，对机床精度造成一点程度的损害，而专用设备的维护成本通常较高。采用本发明方法在专用三棱磨床磨削过程只需进行精磨，余量少，对机床精度的损害也相应减小，从而降低了机床的维护成本。 
附图说明
图1为本发明加工的三棱轴的径向截面示意图； 
图2为本发明三棱轴加工方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明； 
参见图2，本发明的三棱轴加工方法，包括下列步骤；
在车床上车出三棱轴毛坯的步骤；该车床为卧式车床，该三棱轴毛坯径向截面为圆形；由三棱形的表达式P3-d-e（其中各参数意义为：P3：三棱形；d：偏心圆直径，e：偏心距）及三棱形的形成原理可知其最大外径为 
Figure DEST_PATH_832028DEST_PATH_IMAGE001
= d + 2e；例如三棱形P3-40-1.4的最大外径为40 + 2×1.4 = 42.8
根据三棱轴的曲线公式，编制数控宏程序的步骤；三棱轴的表达式为：P3-40f7-1.4，则可知在X0Y平面内，该三棱形的轨迹方程为：
X(t)=(20-1.4*cos(3*t))*cos(t+30)-3*1.4*sin(3*t)*sin(t+30)
Y(t)=(20-1.4*cos(3*t))*sin(t+30)+3*1.4*sin(3*t)*cos(t+30)
其中，X(t)表示在三棱形上角度为t的点对应的X坐标，Y(t)则表示该点对应的Y坐标（0≤t≤360）。
将编制的数控宏传至数控铣削设备，将三棱轴毛坯粗、精铣削成三棱轴的步骤；该数控宏程序(半精加工)如下： 
%
(D2536/25R1.6*100)
G0G90G54G40X-45.Y0 
T1M6
G43H1Z140.M3S800
Z50.
#1=90.
N1#11=#1-90.
#3=[20-1.4*COS[3*#1]]*COS[#1+30]-3*1.4*SIN[3*#1]*SIN[#1+30]
#4=[20-1.4*COS[3*#1]]*SIN[#1+30]+3*1.4*SIN[3*#1]*COS[#1+30]
#2=SQRT[#3*#3+#4*#4]+0.3
G1U#11F1000
G1Z#2
X-95.
G0Z50.
X-45.
#1=#1+2
IF[#1LE450.]GOTO1
G00G40Z140.
M30
%
半精加工三棱轴：通过已编制的数控宏程序，选择硬质合金镶片铣刀半精加工三棱轴；
精加工三棱轴：在三棱磨床上对对经铣削成的三棱轴进行精磨的步骤； 
所述的三棱轴毛坯为圆形，其尺寸与三棱轴的最大外径相符合，留有合理的余量。

Claims (2)

1.一种三棱轴加工方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：
在车床上车出三棱轴毛坯的步骤；
根据三棱轴的曲线公式，编制数控宏程序的步骤；
将程序传至数控铣削设备，将三棱轴毛坯粗、精铣削成三棱轴的步骤；
在三棱磨床上对经铣削成的三棱轴进行精磨的步骤。
2.根据权利要求1所述的三棱轴加工方法，其特征在于；所述的三棱轴毛坯为近似圆形或者椭圆形。
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