李海東

（江蘇大學，江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

1 調(diào)節(jié)輪零件技術要求和工藝分析

1.1 調(diào)節(jié)輪零件

如圖1 所示，材料為45 鋼調(diào)質(zhì)處理，外圓柱面上需車出M32×4 mm 螺紋，厚度8 mm，要在其圓心位置做出一個6 mm×8 mm 的方孔，深度貫通。注意：方形孔和外圓處的螺紋面有對稱度要求，和兩側的平面有垂直度要求，6 mm×8 mm 的方形孔內(nèi)側4個面要求平整無扭曲，不能有大小頭的錐度。

1.2 零件毛坯

如圖2 所示，外圓柱已車出M32×4 mm 螺紋，在圓心處位置事先鉆加工好Φ5 mm 的工藝孔，只需沿著工藝孔銑制出6 mm×8 mm 的方形孔即可。

1.3 工藝分析

⑴盡量選擇最短的加工工藝流程。⑵盡可能發(fā)揮機床的各種工藝特點，最大限度地發(fā)揮數(shù)控機床的綜合加工能力特長。⑶減少工序與工藝加工，盡量簡單化原則。⑷在對加工程序的安排中，應使程序結構安排合理、簡短、便于調(diào)整。⑸由于Φ3 mm 的立銑刀鋼性差，而零件經(jīng)過調(diào)質(zhì)材料較硬，只能采取分層輪廓切削方式，一層一層的往下銑加工。

2 設計制做夾具

2.1 設計夾具

由于調(diào)節(jié)輪外表不規(guī)則，較小且薄，要加工圓心位置的方孔，要先設計制造專用夾具來解決安裝定位問題。夾具的作用是使工件相對于機床和刀具具有正確的安裝位置，因此，夾具的設計是否合理是工件加工質(zhì)量的基本保證。工件安裝在機床上，首先要依靠工件上若干已加工要素作為定位的基準，這是加工的前提和準備工作，必須要做好，并且設計的工裝夾具要盡量簡單、可靠，便于零件的裝卸，調(diào)整起來也不要太復雜，才能降低加工難度、減輕勞動強度、提高工作效率，下面利用solidworks 軟件對夾具進行設計。

把調(diào)節(jié)輪模型文件導入solidworks 軟件，用鼠標左鍵先選中調(diào)節(jié)輪的一個平面→點右鍵→選草圖繪制→進入草圖界面，首先抽取調(diào)節(jié)輪外圓輪廓線→采用轉換實體引用功能→點等距實體做出Φ32.5 mm 的同心圓輪廓線→再分別畫出Φ12 mm、Φ36 mm、Φ40 mm 的同心圓，如圖3 所示→退出草圖。進入特征界面，利用拉伸凸臺和拉伸切除功能做出如圖4 所示彈性過渡套模型，最后出圖紙。

2.2 制做夾具

選用65Mn 的彈簧鋼棒料，先經(jīng)過調(diào)質(zhì)，然后利用普通車床，按照圖紙車加工過渡套零件→鉗工鋸縫→最后經(jīng)過熱處理加工，作為銑調(diào)節(jié)輪方孔的專用夾具，彈性過渡套零件就做好了，如圖5 所示。

3 數(shù)控編程和加工

3.1 加工前的準備工作

由于調(diào)節(jié)輪零件短且小，如果一個一個的加工，加工效率會很低，為提高經(jīng)濟效益，根據(jù)西門子XK500 數(shù)控銑床的工作臺大小，把3 只自定心3 爪卡盤，依次校平、固定在數(shù)控銑床的工作臺上，如圖6所示，一次安裝加工3個零件。

把一根Φ20 mm 的芯棒裝夾到最左邊的3 爪卡盤上，上邊露出卡爪30 mm 左右，把杠桿百分表裝在數(shù)控銑床主軸上，利用手搖脈沖發(fā)生器，并且用手轉動主軸，調(diào)整主軸和3 爪卡盤圓心同心，記下機械坐標的數(shù)值，再用相同方法找到另外2個3 爪卡盤的圓心坐標，依次把坐標數(shù)值存入G54、G55、G56存儲寄存器中。將彈性過渡套放在3 爪卡盤上，再將調(diào)節(jié)輪零件裝入過渡套，鎖緊3 爪卡盤，零件就安裝好了，簡單方便。編程原點設在3個卡盤的圓心上，且z 軸0 點設在零件上表面。編程時采取多層輪廓切削方式，把切削一層的輪廓刀路編為子程序，用主程序多次調(diào)用子程序，以減少編程量。

3.2 編寫程序

%LLL.MPF ∥主程序名為LLL

G90G54 ∥建立工件坐標系

S3000M3 ∥主軸正轉，轉速為3000 r/min

G0Z30 ∥定義起始高度

X0Y0 ∥定義X 軸、Y 軸坐標起始點位置

M8 ∥冷卻液開

G1Z10F1000 ∥下刀到高度10 mm

Z0F500 ∥下刀到高度0 mm

LL P27 ∥調(diào)用子程序LL，調(diào)用27次

G0G90Z50 ∥抬刀到高度50 mm

G55X0Y0 ∥快速運行到G55 原點

G1Z10F1000 ∥下刀到高度10 mm

Z0F300 ∥下刀到高度0 mm

LL P27 ∥調(diào)用子程序LL，調(diào)用27次

G0G90Z50 ∥抬刀到高度50 mm

G56X0Y0 ∥快速運行到G55 原點

G1Z10F1000 ∥下刀到高度10 mm

Z0F300 ∥下刀到高度0 mm

LL P27 ∥調(diào)用子程序LL，調(diào)用27次

G0G90Z200 ∥抬刀到高度200 mm

M9 ∥冷卻液關

M5 ∥主軸停

X-200Y180 ∥工作臺出

M30 ∥程序結束

%LL.SPF ∥子程序名為LL

G91 ∥增量編程

G1Z-0.3F800 ∥下刀0.3 mm

G90 ∥絕對值編程

G42Y3D1 ∥加刀具半徑右補償

X4 ∥直線插補

Y-3 ∥直線插補

X-4 ∥直線插補

Y3 ∥直線插補

X2 ∥直線插補

G40X0Y0F1000∥取消刀具半徑補償

M17 ∥返回主程序

4 結 語

程序中每0.3 mm 切削一層，累計切削27 層正好貫通零件，程序簡單明了，條理清晰，便于調(diào)整。此外，加工時要注意經(jīng)常測量調(diào)節(jié)輪方孔尺寸，如果發(fā)現(xiàn)小了，只需調(diào)整刀具半徑補償，即可避免工件超差。