[发明专利]三坐标数控中心加工凸轮的方法

说明书

技术领域

本发明是一种凸轮、即曲线形面的加工方法，特别是三坐标数控中心加工凸轮的方法。

背景技术

现有技术中加工凸轮，一般是在铣床上使用专用凸轮靠模夹具进行粗加工；再由钳工利用凸轮专用锉修样板(量具)来完成凸轮曲线型面的锉修(凸轮靠模夹具和凸轮专用锉修样板需另行设计、制造)。该方法虽然也能加工出凸轮，但其不足之处是：加工前期准备时间长，经人工锉修精加工的凸轮型面尺寸不稳定，曲线形面粗糙度、精度低，产品质量难于保证，且凸轮制造周期长而效率低。

发明内容

为了解决上述背景技术中的不足之处，本发明的目的是提供一种数控中心加工凸轮的方法。本发明的技术解决方案是：依据产品特性和加工特点，运用UGNX后置处理器(POSTBUILD)，设置定义适合FANUC系统的后置处理器文件，优化数控加工技术编程，结合刀具偏移量和精加工座标偏移量计算，以实现数控加工中心对凸轮的加工。其具体方法是：

1、创建定义设置FANUC系统用后置处理文件

根据三轴FANUC系统数控加工中心设备的加工特性，针对UGNX软件数控设备系统软件后置处理器工具，建立定制一个适合于三坐标加工中心设备用的FANUC控制系统新的后置处理器文件特定工具(多轴程序后置处理器)。通过新的程序后置处理器，直接生成用于加工各种凸轮曲线形面的数控加工程序。

2、凸轮形面数控加工技术和刀具选择

三轴加工中心+卧式回转工作台组合和普通立铣+卧式回转工作台组合使用，在径向加工凸轮中原理一样。用普通铣刀在垂直凸轮轴线加工凸轮，铣刀中心线通过凸轮中心线，中心线会形成良好的凸轮切面，而实际加工凸轮是铣刀侧刃(侧母线)加工，且未通过凸轮中心线产生偏移误差量，从而无法避免的产生加工过切现象；刀具直径越大，过切现象也越明显，得使凸、凹轮装配的配合面不是面接触，而是线接触。若要用三轴加工中心加工接触面较好的凸轮，必须根据凸轮导程和加工特性：

1)先选择确定刀具直径；

2)根据刀具直径再计算出径向过切锥角；然后再依据直径和过切锥角订制专用铣刀具(凸轮导程不同所需要刀具也不相同，刀具专用性较强)；

3)根据凸轮凹处拐点处R确定选择最大直径铣刀；

4)再计算刀具位移坐标值(刀具侧刃偏移至凸轮中心线上“X、Y坐标值”，与凸轮中心线垂直、重合)；

5)用后置处理器生成用于加工各种凸轮曲线形面数控加工程序。

3、创建凸轮加工程序及加工

完成刀具选择和刀具位移坐标值计算，即可以用新后置处理器，创建适合于三轴加工中心使用的加工各种凸轮曲线形面数控应用程序。如下Y-1用精加工部分应用程序(铣刀直径Φ3/2小于凸轮凹处拐点R＝2)。

下面的程序是针对特定产品给出的加工程序的一部分

本发明相比现有技术所具有的优点是：产品形面尺寸稳定，曲线形面粗糙度、精度高；产品质量好，制造周期短且效率高。

附图说明

附图的图面说明如下：

图1、图2和图3是用本发明的方法加工出的凸轮实例示意图。

图4和图5是铣刀侧刃(侧母线)加工示意图。其中的1为铣刀。

图6是图5中的A-A剖视示意图。其中的2为过切范围。

图7是过切凸轮贴合面示意图。其中的3为上凸轮过切面，4为上凸轮，5为下凸轮过切面，6为下凸轮。

图8是正常凸轮贴合面示意图。其中的4为上凸轮，6为下凸轮，7为凸轮贴合面。

图9和图10是凸轮精加工刀轨和计算机模拟仿真示意图。

图11和图12是X、Y轴位移量示意图，其中的1为铣刀，8为刀具直径，9为刀具侧刃与凸轮轴线垂直重合点，10为偏移前刀具位置，11为偏移后刀具位置。

具体实施方式

本发明下面结合附图及其实施例作进一步的详述：

1、创建定义设置FANUC系统用后置处理文件

根据三轴FANUC系统数控加工中心设备的加工特性，针对UGNX软件数控设备系统软件后置处理器工具，建立定制一个适合于三坐标加工中心设备用的FANUC控制系统新的后置处理器文件特定工具(多轴程序后置处理器)。通过新的程序后置处理器，直接生成用于加工各种凸轮曲线形面的数控加工程序。

2、凸轮形面数控加工技术和刀具选择