NX運(yùn)用于下承載盤節(jié)流溝槽的五軸數(shù)控加工

2021-03-0315:08

問題的提出：

CNCL200型重載齒輪測量中心（如圖1所示），是哈量集團(tuán)出品具有

國際領(lǐng)先水平的高精度齒輪檢測量儀。其下承載盤（如圖2所示）是

該量儀重要的零部之一，工件下底面均勻地布滿了導(dǎo)氣節(jié)流溝槽（如圖3所示），在高壓氣體的作用下，通過這些導(dǎo)氣節(jié)流溝槽迫使下承載盤均勻浮起而實(shí)現(xiàn)該盤無摩擦力轉(zhuǎn)動，從而保證CNCL200型重載齒輪測量中心能進(jìn)行高精度檢測。因此這些導(dǎo)氣節(jié)流溝槽的加工成為了下承載盤（此工件）制造的關(guān)鍵工序。

導(dǎo)氣節(jié)流溝槽其截型（如圖4所示，放大比例為：500：1），溝槽細(xì)

窄加工精度要求極高，還要保證光滑且無毛刺，此工件所使用材料為高強(qiáng)度不銹鋼：9Cr18, 國際牌號：SUS440C。具有高硬度、高耐磨性和耐腐蝕性能，金切性能差，對刀具的切削壽命要求極高。

解決方案一：
根據(jù)溝槽其截型制作成形銑刀，但溝槽過于微小，成形銑刀制作極為困難。使用三軸CNC機(jī)床沿溝槽路徑進(jìn)行走刀來實(shí)現(xiàn)加工，但溝槽路徑過長，加上被切削材料其本身硬度、耐磨性均較高，此過于細(xì)小的刀尖為了實(shí)現(xiàn)切削主軸必須高速旋轉(zhuǎn)，溝槽的切削未能完成多少刀具則已磨損殆盡。此方案顯然極不可取。

解決方案二：

經(jīng)過一段時間的摸索，我們采取了（如圖5所示）的加工方案。根據(jù)

溝槽的截型制作60°角度銑刀，此刀具最大底徑∮15mm，柄部直徑∮8mm，為了提高刀具的切削壽命，其刃部表面作了復(fù)合涂層處理。（此刀具由哈量數(shù)控刀具公司整體硬質(zhì)合金刀具車間制作完成）切削時刀具軸線與工件加工基準(zhǔn)面呈30°夾角來保證溝槽的截型成形（如上圖所示），加工編程時使用NX_CAM軟件多軸加工策略對刀具驅(qū)動點(diǎn)進(jìn)行刀軌規(guī)劃，自動生成加工控制軌跡，并使用VERICUT軟件對加工程序進(jìn)行離線加工仿真模擬和刀軌優(yōu)化。其整個工藝技術(shù)準(zhǔn)備工作過程（如圖6所示）。最終→→

我們使用+GF+（米克朗）Mikron HSM 800U 五軸加工中心來完成下承載盤導(dǎo)氣節(jié)流溝槽的全部加工。運(yùn)用NX_CAM軟件后處理器生成適合驅(qū)動機(jī)床的加工代碼，輸入到機(jī)床控制器，順利地解決完成了上述課題，（如圖7所示）為加工現(xiàn)場實(shí)況。

結(jié)論：
通過制作較特殊的角度銑刀，從根本上解決了加工過程中刀具的使用壽命問題；運(yùn)用NX_CAM軟件的五軸加工策略和高速加工工藝（HSM）原理，精確地計(jì)算生成出控制刀軌，從而有效地保證了下承載盤導(dǎo)氣節(jié)流溝槽的加工精度和加工效率；整個加工過程一氣呵成，穩(wěn)定安全可靠，毫無懸念。