车铣复合加工中心加工螺杆转子齿形的编程方法

大连冷冻机股份有限公司 （辽宁 116033） 高智翔

车铣复合加工中心加工螺杆转子齿形的编程方法

大连冷冻机股份有限公司 （辽宁 116033） 高智翔

转子是螺杆制冷压缩机的核心零部件，而转子齿形的加工又是转子加工中最关键的部分，传统工艺中都是采用专用铣床和专用成形刀具进行加工。近年来，随着机床行业的高速发展，先进的车铣复合加工中心已经越来越多的应用于回转类零件的加工中，如转子、曲轴等。应用车铣复合中心加工螺杆转子齿形是全新的工艺方法，本文将简要介绍一种车铣复合中心加工螺杆转子齿形的编程方法。

1.机床情况

使用设备为日本山崎马扎克的INTEGREXe－420HSⅡ型正交式车铣复合加工中心，九轴五联动，联动轴为直线轴X、Y、Z轴和回转轴B、C轴，最大加工直径670mm，最大加工长度3060mm，最大加工重量1000kg，X轴行程845mm，Y轴行程420mm，Z轴行程3113mm，B轴最大回转角度±210°，刀柄联接形式为BT40。

2.工件情况

本文以一种有代表性的VLGA 332型阳转子为例来展开说明，转子材质为QT600－3，硬度190!269HBW，转子如图1所示，齿形端面截形如图2所示。

3.编程方法

图1

图2

由于加工方式为四轴联动，故需借助三维软件中的加工模进行自动编程处理，我们使用的是德国SIEMENS公司的UGNX7.5三维软件。

（1）三维模型的建立 型线数据的导入：首先在“建模”模块中选择菜单中的“插入”选项中的“曲线”，再点选“通过点”中的“文件中的点”选项，弹出对话框，将数据文件导入，点击“确定”。

齿形的建立：将导入数据生成的型线进行阵列旋转，齿数为4个；做出引导直线，长度为齿形长度520mm；选择菜单中的“插入”选项中的“扫掠”，在“引导线”选项中选择上面做出的直线，在“角度规律”选项中填入扭转角201.6°，在这里由于转子旋向为右旋，故角度为正值。点击“确定”生成齿形。

（2）刀具及切削参数的确定 我们使用SANDVIK的面铣刀，刀具规格和切削参数如附表所示。

刀具规格和切削参数表

（3）刀具切削轨迹的计算 坐标系的建立：坐标原点选择在短轴端齿形端面中心，如图3所示。

Y轴正向为从内指向外，这样编程坐标系就和机床坐标系重合了。

图3

刀具轨迹的生成：在UG软件中选择“加工”模块,建立新的操作, 在“几何体”选项中选择先前建立好的转子三维模型, “刀具”选项中依次输入附表中刀具的规格和参数；接下来“驱动方式”中选择“曲面”选项,点选三维模型中的齿形曲面;然后在“刀轴”选项中选“4轴，相对驱动体”，B轴角度设定为90°；最后点击“生成”项,生成刀具切削轨迹.

刀具轨迹到数据文件的转换：有了切削轨迹,还需应用专门针对马扎克机床的后处理软件进行转换,才能生成机床可识别的程序,列出生成后的部分程序如下：

N10

M200

M212

G40G90G94G97G54

G91G28Y0.0Z0.0

G90G00

T030T000M06

G90G53X0.

G91G28Y0.0

G91G28Z0.0

M03S517

…

X246.581C181.79

X245.264Y-109.46Z143.789C182.528

X243.941Y-109.452Z143.793C183.265

X242.616Y-109.444Z143.797C184.002

X241.293Y-109.437Z143.799C184.74

X239.97Y-109.432Z143.802C185.48

X238.648Y-109.429Z143.803C186.22

X237.327Y-109.426Z143.804C186.961

X236.006Y-109.424Z143.805C187.703

…

Z169.161

G00Z242.113

G69

M212

M09

M05

M108

G53X0.0

G91G28Y0.0Z0.0

G91G28B0.0

M99

以上就是这种应用车铣复合中心加工螺杆转子齿形的编程方法的简要介绍，其中肯定还有许多值得优化提高的地方，需要在日后的工作中逐步完成。

20121115）