一种高精度圆弧形螺旋槽加工方法改进

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  摘要:常见的圆弧形螺旋槽多采用手磨成形刀具车削而成,但由于手磨刀具磨损快,零件轮廓精度和表面粗糙度通常无法保证,本文通过数控编程采用标准的数控刀具对加工方法进行了改进,有效的保证了零件的尺寸精度,提高了加工效率,同时降低了刀具消耗。
  关键词:圆弧形螺旋槽;加工方法
  1.背景介绍
  某套筒零件为航空产品作动机构中的关键零部件,该零件外表面有一段圆弧形螺旋槽,如图1。螺旋槽表面粗糙度Ra3.2,螺旋槽与弹簧激光焊接后紧密螺旋配合且弹簧的外径尺寸满足φ45 0 -0.15,同时弹簧外径与另一零件内孔配合后能实现零件作动弹射顺利回收。所以螺旋槽的车削加工至关重要。
  图1 螺旋槽图样要求示意图
  该零件之前的加工方法是在普通车刀上手工刃磨出R1.6凸圆弧,用直进法切削加工。但由于手工刃磨精度低,刀尖形状不规则造成φ3.2+0.12 0圆弧外形不规范,再加上手磨刀具刚性差,加工过程中引起的振动与摩擦加速刀具磨损,车削成的螺旋槽尺寸不稳定、表面粗糙度差,装配后弹簧外径尺寸超差,影响作动机构正常工作。
  2.加工方法改进
  改进后的加工方法采用刀尖圆角为R1的球头刀片利用西门子810D数控系统的宏程序功能,分段拟合式加工螺旋槽。该方法的刀位点在刀片圆心处,采用等圆心角、等弧长控制保证弧型轮廓精度(如图2)。
  3.结语
  改进后的方法有效提高了弧形槽的轮廓精度和表面粗糙度,经批量验证,大大提高零件质量和加工效率。此方法对于加工高精度弧形螺旋槽具有较高的推广价值。
  参考文献:
  [1]张超英.数控加工综合实训.北京:化学工业出版社,2003.
  [2]谷清贤.数控编程与数值计算.上海:上海交通大学出版社,2006.
  [3]李银海.数控车削加工.北京:科学出版社,2008.
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