前言:
作為注塑擠出工藝的核心部件,螺桿的加工精度將直接影響注塑產品的質量,而螺桿形狀的多樣性和復雜性決定了它的加工難度. 注塑行業一般用成形法在改進的機械式專用螺桿機床上加工螺桿,但由于不同規格的螺旋面需要相應的配套刀具和刃磨設備,導致企業生產成本投入大、加工效率低. 文獻[1-2]分別介紹了銑切法、刀具變速移動法、改造數控車床法、分段加工法、分層加工法等以獲得理想的變螺距螺桿,這些方法在一定程度上提高了變螺距螺桿的加工精度,但對于一些更為復雜的螺桿截面和空間曲面,其加工精度低、加工效率不高的缺陷仍舊存在. 對于變螺棱、變螺距、變深度等復雜廓形螺桿的數控加工中心加工,本文提出包絡加工法. 與成形法加工相比,包絡法加工具有很多優點,如加工時多軸聯動,控制精度和加工效率高;可采用標準刀具,刀具成本低、磨損易更換;適用于多種規格的螺桿加工,運用范圍廣. 由于雙銑頭數控加工中心具有 2 個獨立運動的大拖板,本研究在其上安裝兩把銑刀(均含圓頭銑刀、圓錐銑刀、圓柱銑刀等 3 種刀型) ,以對不同段的螺距包絡加工,以此提高加工效率[3].
結束語:
本文通過對數控加工中心包絡原理的分析和刀具模型的簡化,從刀具廓形和螺桿軸截面入手,推導出了刀具廓形方程和螺桿螺旋面方程,闡述了數控加工下包絡法的數學模型和勻加速下變螺距的形成機理,這為包絡法數值仿真和數控程序編寫提供了重要的借鑒. 當然,對于包絡法加工還需要更深入的研究,本文提及的銑刀僅沿軸向徑向和繞自身軸線運動,而包絡運動是三軸的合成運動,對于更多自由度運動的銑刀,其包絡運動則更為復雜.
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