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| 采用接刀方法線切割加工長(zhǎng)度齒條刀具 |
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采用接刀方法線切割加工長(zhǎng)度齒條刀具
線切割加工是制造齒條刀具的關(guān)鍵工序，齒條刀具的全部齒形參數(shù)———齒距、齒厚、全齒高、螺旋角、后角、齒形角等均通過(guò)該工序一次成形。由于CHARMILLES 290型線切割機(jī)床的行程限制，只能加工長(zhǎng)度≤350mm 的齒條刀具，而用戶訂貨的齒條刀具最大長(zhǎng)度達(dá)480mm，為了利用現(xiàn)有設(shè)備加工出超行程的大長(zhǎng)度齒條刀具，只能采用接刀方法進(jìn)行加工。
接刀加工是將一把齒條刀具分為兩段分別加工。線切割機(jī)床的上、下噴嘴是按程序編制的加工軌跡移動(dòng)，噴嘴周?chē)休^大空間，因此可根據(jù)程序的加工方向?qū)X條刀具的一端固定在加工行程內(nèi)，另一端置于噴嘴旁的空隙處，當(dāng)加工完刀具的L1段后，松開(kāi)夾具，將工件在夾具定位面中沿X 軸方向斜向移動(dòng)，使刀具的L2段完全進(jìn)入可加工范圍內(nèi)并夾持緊固，然后通過(guò)測(cè)量已加工出的基準(zhǔn)面找出第二段加工程序的起割點(diǎn)，通過(guò)執(zhí)行第二段加工程序，即可完成整把齒條刀具的線切割加工。
要在實(shí)際加工中實(shí)現(xiàn)上述加工原理，必須解決以下問(wèn)題：
L1段位置的確定。為了確定L1段的安全位置，必須在線切割機(jī)床上進(jìn)行模擬運(yùn)行。在噴嘴與工件不發(fā)生碰撞的前提下，應(yīng)盡可能降低上噴嘴的高度；此外，在編程時(shí)應(yīng)使兩段加工程序的中斷點(diǎn)位于齒根中點(diǎn)位置(如圖2所示)，以避免在關(guān)鍵尺寸表面留下接刀痕跡，兩段加工程序之間應(yīng)有部分重合區(qū)域(～0.3mm)，以避免形成接刀筋。
基準(zhǔn)面的測(cè)量。理論上，通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量已加工的基準(zhǔn)面A和B，即可獲得第2段加工程序在X、Y軸方向的起割點(diǎn)。但在實(shí)際加工中，由于加工齒形面兩側(cè)時(shí)為X、Y軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)，而加工A面時(shí)只有Y軸運(yùn)動(dòng)，因此難以保證A面的加工質(zhì)量；同時(shí)因上、下噴嘴距離較大，電極切割絲的張力在精加工時(shí)不易達(dá)到要求，可能造成A面加工尺寸不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致較大的基準(zhǔn)面測(cè)量誤差，影響第2段加工程序起割點(diǎn)的確定。此外，在重修超差工件時(shí)，由于A面在執(zhí)行第2段加工程序后已被切掉，故無(wú)法再作為基準(zhǔn)面。在加工實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，如以第1段程序加工出的前一齒側(cè)面作為測(cè)量基準(zhǔn)效果更好，由于該面也是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面，如將其作為測(cè)量基準(zhǔn)面，則可保證基準(zhǔn)重合。
由于第2段加工程序是以第1段加工程序的加工面作為參考基準(zhǔn)，因此即使存在加工誤差，也可保持誤差方向的一致性，減小加工誤差的影響。但在計(jì)算移動(dòng)距離時(shí)，則應(yīng)考慮電極切割絲與該基準(zhǔn)面非垂直接觸引起的測(cè)量誤差，應(yīng)將距離換算為X軸方向后再移動(dòng)至起割點(diǎn)。通過(guò)變換基準(zhǔn)面，可進(jìn)一步提高測(cè)量精度和加工精度，并可對(duì)重修工件進(jìn)行二次加工；通過(guò)測(cè)量齒距、齒厚值并根據(jù)實(shí)測(cè)值進(jìn)行換算，可在加工過(guò)程中判斷齒條刀具是否合格，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可隨時(shí)調(diào)整加工位置和加工尺寸(如將刀具卸下后進(jìn)行檢測(cè)，則很難保證刀具重新裝夾后的加工精度)。
工件的夾持。由于被加工齒條刀具的長(zhǎng)度較大，且加工時(shí)為部分夾持，夾緊方向隨螺旋角的不同而變化，與水平面不垂直，因此對(duì)夾具的剛性要求較高；同時(shí)，工件移動(dòng)時(shí)應(yīng)保持方向不變，因此對(duì)夾具定位精度的要求也較高。在實(shí)際加工中，工件移動(dòng)后需用百分表檢測(cè)相鄰三齒的齒頂及鉛垂面的位置變化，并調(diào)整工件位置以符合安裝精度要求，然后再用電極切割絲進(jìn)行測(cè)量以確定起割位置。采用接刀工藝方法可降低大尺寸齒條刀具的加工難度，拓展線切割機(jī)床的有效加工范圍。此外，由于可在機(jī)判定除非圓曲線外的工件的加工合格性，因此不必卸下工件進(jìn)行檢測(cè)，避免了需要進(jìn)行誤差修復(fù)加工時(shí)在機(jī)床上重新裝夾定位難以完全復(fù)位的困難。 |
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