发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提供一种大直径圆弧齿板分段加工方法,快速完成对齿板的加工,提高生产效率、降低制作成本。
大直径圆弧齿板分段加工方法,按如下具体步骤进行:
1)、制作偏心工装
a、选取一块材质为QT450-10的矩形球墨铸铁板为底板,底板上至少设三个定位孔,呈圆弧排列,圆弧的中心与待加工圆弧坯料板的圆心相重合,定位孔的形位精度为H7;
b、底板上、下平面进行加工,保证平面度为六级0.01mm,四个边的垂直度为四级0.01mm;
c、底板上设螺纹孔和夹板座,夹板一端固定在夹板座上,另一端由螺栓、螺纹孔与底板连接;
2)、设置回转工作台
回转工作台设固定底板的压板,沿底板长边至少设三只压板,沿底板短边至少各设一只压板;
3)、铣刀选型
选用大螺旋角尖齿指形齿轮铣刀,由莫氏4号的外锥体夹固,以提高刚性;
4)、圆弧坯料板粗铣加工
a、将齿板坯料固定在数控龙门镗铣床上,将坯料加工成图纸需要的圆弧坯料板,并根据齿板形状结构留足修正余量2~5mm;
b、圆弧坯料板面上加工至少三个直径26mm的通孔与底板上的定位孔相对应,并留足修正余量2~5mm;
c、将粗铣过的圆弧坯料板在加热炉中加热至400℃~600℃,保温2~4小时;
5)、圆弧坯料板精铣加工
a、将粗铣后圆弧坯料板经过热处理后,在数控龙门镗铣床上对圆弧坯料板面进行精铣,需要达到的精度是公称尺寸±0.20mm,粗糙度Ra6.3;
b、圆弧坯料板底面上的通孔加工成定位孔,先用小于孔径0.2mm的锥柄麻花钻按图面要求的位置进行钻孔,再用机用铰刀进行铰孔,定位孔的形位精度达到H7;
6)、工件装卡
a、将偏心工装置于数控龙门镗铣床的回转工作台面上,首先用百分表校正工装的平面度,保证在六级以上,再用光电寻边器找出工装与回转工作台的几何关系记录在册,工装由压板紧固在回转工作台上;
b、将步骤5)得到的圆弧坯料板吊至工装上,圆弧坯料板的定位孔与工装上的定位孔对齐,装入定位销,由夹板紧固圆弧坯料板,确定圆弧坯料板与回转工作台的几何关系;
7)、数控程序设计
a、编制一个内部单个齿1.1538°的倍数回转子程序,将其储存在SIEMENS数控系统中;
b、根据步骤6)中记录在册的数据,将步骤5)得到的圆弧坯料板、工装、回转工作台一并在电脑中描绘出来,利用CAM软件三维造型、生成加工轨迹、通过后处理输出相应的程序单,在进行人为的检验、修改后,确定精加工圆弧齿板齿形的程序单;
8)、数控粗铣齿部
将大螺旋角尖齿指形齿轮铣刀安装在数控龙门镗铣床的主轴上,主轴Z的对刀点设定在齿部外圆上,数值设置为0,刀具长度补偿设置为负值,预留修正余量2~5mm,调用步骤7)中倍数回转子程序逐一粗加工各齿部;
9)、数控精铣齿部
将大螺旋角尖齿指形齿轮铣刀安装在数控龙门镗铣床的主轴上,将主轴Z的对刀点设定在齿部外圆上,数值设置为0,刀具长度补偿设置为负值,其值根据齿顶与齿根的差值设定,调用步骤7)中最终确定精加工圆弧齿板齿形的程序单逐一精加工各齿部,完成加工过程。
与现有技术相比,优点是该方法简单,容易操作,运行可靠,实现快速完成对齿板的加工;投资少,降低生产成本,提高了工作效率。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的描述。
1)、制作偏心工装
a、选取一块材质为QT450-10的矩形球墨铸铁板为底板,底板上至少设三个定位孔,呈圆弧排列,圆弧的中心与待加工圆弧坯料板的圆心相重合,定位孔的形位精度为H7;
b、底板上、下平面进行加工,保证平面度为六级0.01mm,四个边的垂直度为四级0.01mm,;
c、底板上设螺纹孔和夹板座,夹板一端固定在夹板座上,另一端由螺栓、螺纹孔与底板连接;
2)、设置回转工作台
回转工作台设固定底板的压板,沿底板长边至少设三只压板,沿底板短边至少各设一只压板;
3)、铣刀选型
选用大螺旋角尖齿指形齿轮铣刀,由莫氏4号的外锥体夹固,以提高刚性;
4)、圆弧坯料板粗铣加工
a、将齿板坯料固定在数控龙门镗铣床上,将坯料加工成图纸需要的圆弧坯料板,并根据齿板形状结构留足修正余量5mm;
b、圆弧坯料板面上加工至少三个直径26mm的通孔与底板上的定位孔相对应,并留足修正余量5mm;
c、将粗铣过的圆弧坯料板在加热炉中加热至600℃,保温4小时;
5)、圆弧坯料板精铣加工
a、将粗铣后圆弧坯料板经过热处理后,在数控龙门镗铣床上对圆弧坯料板面进行精铣,需要达到的精度是公称尺寸±0.20mm,粗糙度Ra6.3;
b、圆弧坯料板底面上的通孔加工成定位孔,先用小于孔径0.2mm的锥柄麻花钻按图面要求的位置进行钻孔,再用机用铰刀进行铰孔,定位孔的形位精度达到H7;
6)、工件装卡
a、编制一个内部单个齿1.1538°的倍数回转子程序,将其储存在SIEMENS数控系统中;
b、根据步骤6)中记录在册的数据,将步骤5)得到的圆弧坯料板、工装、回转工作台一并在电脑中描绘出来,利用CAM软件三维造型、生成加工轨迹、通过后处理输出相应的程序单,在进行人为的检验、修改后,确定精加工圆弧齿板齿形的程序单;
7)、数控程序设计
a、编制一个内部单个齿1.1538°的倍数回转子程序,将其储存在SIEMENS数控系统中,内部子程序单如下:
%_N_L25_SPF---------------------------------程序名
;$PATH=/_N_SPF_DIR----------------------文件名
M21-----------------------------------------切换电机
G0B1.1538------------------------------------设定增量
G0G91B10------------------------------------角度正参考点
M71------------------------------------------调用内部指令
G01G91B-10F10--------------------------按进给量角度负参考点
G04F20--------------------------------------无条件暂停20秒
M75---------------------------------------调用内部指令
M17-----------------------------------------结束
b、根据步骤6中记录在册的数据,将圆弧齿板、工装、回转工作台一并在电脑中描绘出来,利用CAM软件三维造型、生成加工轨迹、通过后处理输出相应的程序单,在进行人为的检验、修改后,确定精加工圆弧齿板齿形的程序单,程序单如下:
%_N_Chibu_MPF--------------------------------程序名
;$PATH=/_N_WKS_DIR/_N_YHCB_WPD-----------------文件名
N100G54G17G71G90G94---------------------基本设定
N110G0W1246Z50----------------------------床鞍远离
N120M21B0-------------------切换电机、回转工作台旋转0度
N130Y40----------------------刀具抬高40毫米
N140M21B15--------------------回转工作台旋转15度
N150M20X534.253----------------回转工作台X坐标横向移至534.253
N160W1101.139-----------------床鞍移至齿根坐标
N170S200M3-------------------主轴正转200rpm/min
N180G1F100Z0----------------刀具按设定进给量移至
N190Y-220--------------------切削第1个齿厚190mm
N200G0W1235------------------床鞍远离
N210Y40----------------------刀具抬高40毫米
N215M21B13.846----------------回转工作台旋转1.1538度
N220M20X493.995-----------------回转工作台X坐标横向移至493.995
N230W1090.785--------------------床鞍移至齿根坐标
N240G1Y-220-------------------切削第2个齿厚190mm
N250G0W1226------------------床鞍远离
N260Y40-----------------------刀具抬高40毫米
N265M21B12.692-----------------回转工作台旋转1.1538度
N270M20X453.536---------------回转工作台X坐标横向移至493.995
N280W1081.244-----------------床鞍移至齿根坐标
N290G1Y-220-----------------切削第3个齿厚190mm
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…………………
N960M21G91B1.152----------------回转工作台旋转1.1538度
N970M20G90X-41.567-------------回转工作台X坐标横向移至493.995
N980W1031.222------------------床鞍移至齿根坐标
N990G1Y-220--------------------切削第14个齿厚190mm
N1000G0W1177-------------------床鞍远离
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N1710M30-----------------------程序结束
8)、数控粗铣齿部
将大螺旋角尖齿指形齿轮铣刀安装在数控龙门镗铣床的主轴上,主轴Z的对刀点设定在齿部外圆上,数值设置为0,刀具长度补偿设置为负值,预留修正余量为5mm,调用步骤7)中倍数回转子程序逐一粗加工各齿部;
9)、数控精铣齿部
将大螺旋角尖齿指形齿轮铣刀安装在数控龙门镗铣床的主轴上,将主轴Z的对刀点设定在齿部外圆上,数值设置为0,刀具长度补偿设置为负值,其值根据齿顶与齿根的差值设定,调用步骤7)中最终确定精加工圆弧齿板齿形的程序单逐一精加工各齿部,完成加工过程。