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FeatureCAM 銑齒的編程設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用

2016-8-1 來(lái)源：陜西建設(shè)機(jī)械股份有限公司作者：吉寧波

摘要：文章通過(guò)對(duì)鏈輪齒形的工藝分析，應(yīng)用solidworks進(jìn)行三維建模，使用FeatureCAM軟件進(jìn)行程序生成并仿真，從而實(shí)現(xiàn)使用立式加工中心，采用立銑刀銑削的方式對(duì)鏈輪進(jìn)行加工。

關(guān)鍵詞：鏈輪齒形；工藝分析；三維建模；程序生成

1、概述

鏈輪是帶嵌齒式扣鏈齒的輪子，用以與節(jié)鏈環(huán)或纜索上節(jié)距準(zhǔn)確的塊體相嚙合一種實(shí)心或帶輻條的齒輪，與（滾子）鏈嚙合從而傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)，廣泛被應(yīng)用于紡織機(jī)械、工程機(jī)械、儀表儀器等領(lǐng)域進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)。

鏈輪齒形加工一般使用滾齒機(jī)或成形銑刀銑齒的方式進(jìn)行加工，但對(duì)于沒(méi)有此類(lèi)設(shè)備的企業(yè)，在加工批量較小的鏈輪時(shí)，進(jìn)行外協(xié)加工的成本較高、工期較長(zhǎng)。本文選用立式加工中心銑削齒形的方式，主要用于單件小批量的齒形加工。

2 、工藝分析與設(shè)計(jì)

相關(guān)項(xiàng)目與工藝內(nèi)容，見(jiàn)表1。

表1 相關(guān)項(xiàng)目與工藝內(nèi)容

3、加工模加工模型的建立與程序的生成

3.1 模型的建立

使用solidworks軟件建立三維模型。首先,通過(guò)繪制鏈輪截面輪廓，再通過(guò)旋轉(zhuǎn)功能生成零件。在齒形面，根據(jù)GB1243-97繪制出一組齒形，再進(jìn)行旋轉(zhuǎn)陣列生成完整齒形。最后使用拉伸切除功能生成三維模型，如圖1所示。

圖1 鏈輪齒形

3.2 毛坯與加工特征的設(shè)置

鏈輪齒形加工的特征設(shè)置參數(shù)與程序生成在FeatureCAM軟件上進(jìn)行。

首先，對(duì)加工模型的毛坯與編程坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)置。使用毛坯屬性，設(shè)置毛坯的形狀、尺寸參數(shù)、材質(zhì)等數(shù)據(jù)。同時(shí)設(shè)置零件的加工零點(diǎn)。設(shè)置加工坐標(biāo)系。

其次采用FeatureCAM軟件中的側(cè)邊特征識(shí)別功能，選取齒形面形成加工路徑，如圖2所示。

圖2 特征提取

具體操作如下：首先選取新的特征按鍵；選取側(cè)邊特征，同時(shí)勾選FeatureRECOGNITION提取功能；最后通過(guò)點(diǎn)選需要加工面，完成加工特征的識(shí)別。

最后設(shè)置具體的加工參數(shù)與刀具參數(shù)。本文刀具選用D20立銑刀進(jìn)行分層加工。加工參數(shù)設(shè)置中，可根據(jù)實(shí)際加工情況與刀具情況，設(shè)置Z向增量。本文由于所選設(shè)備：小巨人VTC200CN立式加工中心，適用于少吃刀，快進(jìn)給的零件加工。因此，本次加工設(shè)置的z向增量為1.5 mm，X/Y平面采用螺旋進(jìn)刀方式，每次吃刀量為刀具半徑的33%。

完成參數(shù)設(shè)置后，通過(guò)軟件生成粗加工刀具路徑，如圖3所示。

圖3 齒形加工刀具路徑

3.3 程序的生成

刀具路徑設(shè)置完成后，通過(guò)NC代碼生成功能，選取相應(yīng)機(jī)床后處理,成加工程序。生成的部分程序如下（此程序選Fanuc OM.cnc機(jī)床后處理）：

O0001

G00 G17 G40 G49 G80 G94

G91 G28 Z0

T1 M6

G00 G54 G90 X-118.333 Y41.384 S1000 M03

G43 H1 Z25.0 M08

Z3.0

G01 Z-1.5 F250.

X-107.519 Y39.369 F500.

G02 X-105.755 Y39.886 I5.658 J-16.031

X-99.197 Y41.089 I15.351 J-65.218

X-102.984 Y46.577 I53.184 J40.749

X-103.865 Y48.189 I14.455 J8.947

G01 X-112.937 Y54.411

X-119.097 Y17.514

X-111.608 Y25.572

G02 X-104.152 Y33.072 I9.747 J-2.233

X-90.222 Y34.668 I13.747 J-58.404

G03 X-88.311 Y39.283 I0.008 J2.7

G02 X-97.032 Y50.261 I42.297 J42.555

……

G02 X-108.88 Y9.302 I22.792 J55.502

X-112.898 Y19.086 I5.842 J8.116

G01 X-116.733 Y29.395

G00 Z25.0

G0 G91 G28 Z0 M09

G49 G90 X0. Y0.

M30

3.4 軟件模擬仿真

通過(guò)FeatureCAM軟件模擬加工仿真功能，通過(guò)與三維建模的零件進(jìn)行對(duì)比，可以反映程序是否有明顯過(guò)切現(xiàn)象。如圖4所示。齒形面綠色代表尺寸合格（由于本文程序仿真，只加工了齒形面，藍(lán)色面為未加工的內(nèi)容，實(shí)際加工中在其他工序完成）。