隨著中國(guó)制造業(yè)的不斷發(fā)展,電火花線切割(以下簡(jiǎn)稱線切割)在制造業(yè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛顶瞳。線切割可以切割高硬度的導(dǎo)電材料,隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,線切割可以快捷地切割出具有復(fù)雜形狀的零件,它特別適用于新產(chǎn)品的研制,可以大大節(jié)約工裝費(fèi)用,縮短新產(chǎn)品研制周期载甸。但線切割加工存在一個(gè)與生俱來(lái)的問(wèn)題,那就是線切割后的零件表面上,遺留著火花放電時(shí)被熔化又凝固了的金屬層即熔化層听量。熔化層與零件原基體金屬比較,硬度降低,有的表面還有微裂紋。微裂紋對(duì)所加工零件的疲勞強(qiáng)度有不利的影響,這對(duì)絕大多數(shù)普通產(chǎn)品來(lái)說(shuō)沒(méi)有任何影響,但對(duì)一些重要行業(yè)如航空制造業(yè),必須考慮其影響痢抹。漸開線花鍵(以下簡(jiǎn)稱花鍵)是航空附件的重要聯(lián)接件,航空附件產(chǎn)品小模數(shù)花鍵特別多,在小模數(shù)花鍵中,小模數(shù)內(nèi)花鍵的加工又比較困難旷厨。傳統(tǒng)的小模數(shù)內(nèi)花鍵的加工方法一般是插花鍵或拉花鍵,由于模數(shù)小、產(chǎn)品內(nèi)腔小,花鍵插刀和花鍵拉刀均比較細(xì),剛性太差,加工困難,很多刀具幾乎無(wú)法制造祷罩。而對(duì)于硬度高于HRC38以上的產(chǎn)品,花鍵拉刀和花鍵插刀均無(wú)法加工,只好選用線切割來(lái)進(jìn)行加工哺裳。對(duì)于這些重要零件,線切割后必須清除零件表面的熔化層。本文首先簡(jiǎn)要介紹用CAXA線切割V2軟件加工內(nèi)花鍵的過(guò)程,然后介紹清除線切割后零件表面熔化層的一種裝置隔抒。

一坛饥、用CAXA線切割V2軟件加工內(nèi)花鍵

在使用CAXA線切割V2軟件之前,在線切割加工中我們一般用手工編程,對(duì)于花鍵類零件,我們還專門用Basic語(yǔ)言編寫了一個(gè)程序來(lái)計(jì)算零件軌跡,此種方法使用起來(lái)相當(dāng)繁瑣,不同形狀的零件要編寫不同的程序。在使用CAXA線切割V2軟件后,情況得到了徹底改變,CAXA可以非常方便地繪制出零件的加工軌跡,并生成線切割加工程序课娃。下面以節(jié)距P=40(即模數(shù)m=25.4/40=0.635)吴澜、齒數(shù)Z=29、壓力角＝30°的花鍵為例,來(lái)說(shuō)明其加工過(guò)程杖虾。

首先啟動(dòng)CAXA線切割V2軟件,點(diǎn)擊“繪制”菜單,選擇“高級(jí)曲線”,選“繪制花鍵”,就可以看到繪制花鍵的對(duì)話框烂瘫。在對(duì)話框填上零件參數(shù),如圖1所示。點(diǎn)擊“下一步”,出現(xiàn)圖2對(duì)話框,再填上零件的其他參數(shù)后點(diǎn)擊“完成”,即得到所要求的內(nèi)花鍵圖形奇适。

圖1齒形參數(shù)填寫對(duì)話框

圖2其他參數(shù)填寫對(duì)話框

內(nèi)花鍵軌跡生成后,通過(guò)“軌跡生成”坟比、“跳步設(shè)置”等一系列操作,CAXA線切割軟件可生成3B代碼程序。將3B代碼程序輸入線切割機(jī),即可進(jìn)行產(chǎn)品的加工,限于篇幅相關(guān)細(xì)節(jié)不再詳述嚷往。

CAXA線切割V2軟件除了具有繪制直線葛账、圓、齒輪等曲線,實(shí)現(xiàn)線條剪切皮仁、過(guò)渡圓角籍琳、平移、復(fù)制贷祈、尺寸標(biāo)注等功能外,還能根據(jù)需要繪制公式曲線趋急。此功能特別實(shí)用,據(jù)此可繪制出能給定公式的所有曲線,繪制出的曲線與其他直線或圓弧經(jīng)一系列編輯,可得到用戶所需要的軌跡。公式曲線的界面如圖3所示。在生產(chǎn)實(shí)際中,我們常常碰到一些非標(biāo)準(zhǔn)的花鍵,就可用此功能繪制出線切割軌跡來(lái)呜达。

圖3公式曲線對(duì)話框

二姚垂、線切割加工表面熔化層的清除

線切割加工表面熔化層的深度一般為0.015～0.04mm,為減少熔化層深度,可選擇較小的切削速度、較小的加工電流和較小的脈沖寬度蜈率。但不管熔化層的深度多么小,總是存在于零件表面翎憨。有關(guān)手冊(cè)中曾推薦用研磨法清除線切割加工表面的熔化層,這種方法對(duì)于一些簡(jiǎn)單的表面如平面、內(nèi)孔研磨起來(lái)是比較方便的,但對(duì)內(nèi)花鍵這種型面進(jìn)行研磨就比較困難了魔辉。

通過(guò)對(duì)內(nèi)花鍵特點(diǎn)的分析,我們選定嚙合研磨法來(lái)清除熔化層,即用一個(gè)同樣參數(shù)的鑄鐵外花鍵,通過(guò)內(nèi)外花鍵的嚙合,加上一個(gè)軸向運(yùn)動(dòng),研去內(nèi)花鍵表面的熔化層。下面具體說(shuō)明其加工過(guò)程借倘。

如圖4所示,此研磨過(guò)程使用的機(jī)床為普通車床,研磨裝置安裝在車床的刀架上,鑄鐵花鍵心軸夾持在研磨裝置上阀霸。車頭帶動(dòng)產(chǎn)品旋轉(zhuǎn),產(chǎn)品的內(nèi)花鍵帶動(dòng)鑄鐵花鍵心軸旋轉(zhuǎn)。在研磨裝置中有一個(gè)端面凸輪,在外花鍵開始旋轉(zhuǎn)時(shí),端面凸輪不斷將鑄鐵花鍵心軸向被研磨零件內(nèi)部推進(jìn),同時(shí),研磨裝置上有一和花鍵心軸相聯(lián)接的彈簧不斷被拉伸,過(guò)了一定行程,到達(dá)凸輪最高點(diǎn),鑄鐵花鍵心軸在彈簧的作用下開始從里向外運(yùn)動(dòng),到達(dá)凸輪的最低點(diǎn),從而完成一個(gè)行程枣象。在研磨過(guò)程中,操作者在花鍵心軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,不時(shí)地加入新鮮研磨膏,每個(gè)產(chǎn)品的加工時(shí)間由熔化層的深度屠剥、研磨膏的粗細(xì)等因素確定,一般通過(guò)試加工方法獲得。

圖4內(nèi)花鍵研磨裝置示意圖

圖5研磨裝置中的凸輪圖

通過(guò)以上裝置,較好地實(shí)現(xiàn)了內(nèi)花鍵表面的研磨舶舅。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,成本也很低,解決了生成中的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,同時(shí)拓寬了電火花線切割的加工范圍莫彩。

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