蝸輪蝸桿傳動(dòng)箱體CAD/CAM工藝簡(jiǎn)述
  傳動(dòng)精度高，異形減速機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。特殊的蝸輪蝸桿傳動(dòng)。蝸桿作為主動(dòng)輪，同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)在空間上相互垂直的兩個(gè)蝸輪，達(dá)到分離傳動(dòng)目的軸與軸之間的相互位置精度與垂直精度要求較高，傳動(dòng)要平穩(wěn)無噪音、這樣要求軸承孔的孔徑和孔的位置精度要求較高，而且其中一個(gè)軸承扎為肓孔，孔為φ110mm一般刀具無法加工此深孔，因此對(duì)加工用的刀具和加工工藝安排要求嚴(yán)格。根據(jù)加工產(chǎn)品的要求，確定使用臥式高速加工中心機(jī)床，刀具采用高強(qiáng)度高硬度的整體式硬質(zhì)合金刀具，加工時(shí)選擇切削用量為：主軸轉(zhuǎn)速8000r/min進(jìn)給速度2000mm/min使單件加工整個(gè)箱體的時(shí)間控制在1h內(nèi)，以滿足高速、高效、高精度的加工目的有效地減少加工利息和提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
  箱體工件分析
  工件為六面立方體箱體，外形尺寸為171mmxl70mmxl44mm資料為精鑄鋁合金，主要加工面由3個(gè)相互垂直的傳動(dòng)軸孔組成，其中孔系2孔系3和兩個(gè)傳動(dòng)軸孔為通孔，孔1為盲孔，尺寸深度為110mm這給加工帶來了方便，選擇刀具上及工件裝夾上需要特殊要求。其它加工局部還包括各端面、輔助孔及各種緊固螺釘孔等。其中M25螺紋的底孔為精加工基準(zhǔn)的定位孔，與夾具支承座上的銷釘配合定位。工件的尺寸公差及主要技術(shù)指標(biāo)為：工件傳動(dòng)軸孔尺寸精度≤IT7級(jí)；位置度≤0.01mm同軸度≤0.01mm外表粗糙度≤Ra0.8
  加工設(shè)備選擇
  因工件的6個(gè)面都要加工，要求保證3個(gè)傳動(dòng)軸孔的垂直度與同軸度要求，所以采用日本牧野公司生產(chǎn)的A55型高速臥式加工中心機(jī)床進(jìn)行加工。此機(jī)床有2個(gè)交換式工作臺(tái)，工作臺(tái)B軸自身可以360°旋轉(zhuǎn)，最小轉(zhuǎn)角為5°。一次裝夾后可以通過工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)分別對(duì)工件的4個(gè)面進(jìn)行一次性加工，保證了面與面之間的相對(duì)位置要求，減少多次裝夾帶來的定位誤差，以提高產(chǎn)品的相互精度。
  夾具設(shè)計(jì)與制造
  夾具的設(shè)計(jì)合理性直接影響產(chǎn)品的加工精度，夾具精度要穩(wěn)定可靠，便于裝卸，要充分考慮工序集中以減少裝夾次數(shù)。通過分析此箱體加工的技術(shù)要求，采用3次裝夾加工。根據(jù)工件的批量生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)了專用夾具及裝夾方法。
  第一次裝夾：用通用夾具壓板及螺栓將夾具支座緊固在工作臺(tái)上。工件以φ152內(nèi)孔為粗定位基準(zhǔn)，孔端面與支座端面貼合，垂直方向進(jìn)行準(zhǔn)確定位，基準(zhǔn)面用百分表找正后用螺桿螺母緊固工件。可同時(shí)加工工件4個(gè)面及為第二次裝夾定位用的基準(zhǔn)孔2-M25底徑。
  第二次裝夾：以工件上加工的2-M25孔為定位基準(zhǔn)孔與夾具支座上的2個(gè)定位銷配合作為精定位，限制工件的2個(gè)移動(dòng)自由度和1個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，使工件完全定位。然后用固定在支承座兩側(cè)上作臺(tái)上的夾緊螺桿4和V型塊5壓緊工件，擰緊螺母9使壓板11和V型塊5壓緊工件在支撐座上，加工90°面及270°面上的兩個(gè)孔系。
  第三次裝夾：工件及V型塊5位置不動(dòng)，將2個(gè)夾緊螺桿4和12及壓板1l換向90°，準(zhǔn)確定位后用螺母夾緊箱體，加工0°面及180°
  工件坐標(biāo)系位置的設(shè)定
  加工此異形箱體工件需要設(shè)定多個(gè)坐標(biāo)系，順序編寫都應(yīng)以相應(yīng)坐標(biāo)系作為基準(zhǔn)，圖4圖5分別表示相應(yīng)兩次裝夾坐標(biāo)系。
  刀具選擇、加工工藝及加工參數(shù)
  加工工藝順序原則為“先粗后精，基面先行，先主后次，先面后孔”端面加工工序采用粗銑-精銑，軸承孔采用高速粗銑-精銑(精鏜)方法。切削刀具采用了鑲片式硬質(zhì)合金銑刀用于高速粗加工，采用整體式硬質(zhì)合金銑刀用于精加工，以便保證軸承孔徑0~0.015mm誤差要求。進(jìn)行深軸承孔系1粗加工時(shí)，采用螺旋人刀高速進(jìn)給切削方式，既提高效率又減少了加工工序。鋁合金資料切削性能好、排屑順暢，對(duì)刀具磨損較小，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，因此粗加工采用高速加工技術(shù)，切削速度為500mm/min主軸轉(zhuǎn)速8000r/nin進(jìn)給速度為2000mm/min每層切削深度2mm利于排屑及提高加工效率。
  工藝路線和工序編寫要點(diǎn)如下：
  第一次裝夾：B軸工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)至0°位，粗加工、精加工軸承孔系2端面。B軸工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)至180°位，粗加工、精加工A基準(zhǔn)面。B軸工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)至90°位，粗加工、精加工B基準(zhǔn)面及M25底孔。B軸工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)至270°位，粗加工、精加工B基準(zhǔn)面對(duì)稱端面。
  第二次裝夾：B軸工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)至90°位，粗加工、精加工軸承孔系1及軸承孔系2一側(cè)端面及一側(cè)軸承孔以及端面上其它螺紋孔。B軸工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)至270°位，粗加工、精加下軸承孔系1及軸承孔系2另一側(cè)端面及另一側(cè)軸承孔以及端而一卜螺紋孔。
  第三次裝夾：B軸工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)至O°位，粗加工、精加工軸承孔系3一側(cè)端面及一側(cè)軸承孔以及而上其它螺紋孔。B軸工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)至180°位，粗加工、精加工軸承孔系3另一側(cè)端而及另一側(cè)軸承孔以及而螺紋孔。
  6計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造CA D/CA M
  采用計(jì)算機(jī)CA D/CA M軟件進(jìn)行三維造型如圖6所示。利用軟件進(jìn)行工藝分析和加工軌跡仿真，以便準(zhǔn)確編寫加工順序，也可對(duì)加工過程中進(jìn)行受力和刀具磨損分析，以精確保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
  數(shù)控設(shè)備的引進(jìn)和應(yīng)用，對(duì)精確加工高精度產(chǎn)品提供了強(qiáng)有力的保證。同樣，先進(jìn)制造技術(shù)及工藝應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中，也是非常重要的只有兩者都具備，才干加工出合格的高精度產(chǎn)品。上述探討的加丁方法，夾持安全可靠、刀具選擇合理、精加工與粗精加下分工明顯，使之用最短的加工軌跡和切削時(shí)間，快速精確地加工出產(chǎn)品，同時(shí)，也為臥式加工中心切削類似箱體提供一個(gè)工藝參考。

關(guān)鍵詞： 蝸輪蝸桿傳動(dòng)箱
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