板凸轮曲面的加工及刀具参数的选择

　　板凸轮曲面的加工通常采用仿形模板或两直线坐标数控插补的方法，配合立铣刀侧刃铣削完成，但这种加工工艺效率低、粗糙度高。本文介绍另一种加工工艺：在立式数控铣床上，一直线坐标与一回转坐标数控联动，配合端铣刀完成渐开线凸轮曲面(如所示)的加工，不仅提高了加工效率，而且加工表面的粗糙度也非常低。

　　由数控分度头的液压夹爪夹持工件转动，再配合液压顶尖轴向夹紧工件(如所示)。由于渐开线的曲率呈递增(或递减)变化，因此根据不同角度位置上的曲率半径的变化，我们采取夹持工件的数控分度头回转(工件回转)与主轴箱垂直升刀具升降)数控联动，使端铣刀的端刃铣削轨迹形成渐开线曲面。运用程序控制，从工件夹紧一切削工件一退回原点到夹具松开的全过程仅1.8min. 数控程序框图数控程序框图如所示。

　　4误差分析及刀具的选择4.1曲面形状分析根据曲面刀具在曲面上的切削轨迹可以看出，形成加工表面的素线是一条曲线，由此产生了加工表面相对于工件回转轴线凸或凹的误差。随着刀具直径的增大，曲面素线的曲率逐渐缩小，当刀具直径趋于无限大时，加工表面的素线近似于直线(如所示)，因此要满足加工精度的要求，必须合理选择刀具。

　　由看出，当刀具切削工件时，工件加工表面会在刀具与工件相交的%值内产生4值的凸或凹误差，由此误差值来确定刀具参数才能满足加工要求。

　　其中：为刀具半径;为刀具在工件表面的切削宽度;为工件厚度的一半。

　　其中4为加工表面的实际误差值;)为工件加工表面的半径。

　　由于构成渐开线曲面的相径是逐渐变化的，由可以看出，同一直径的刀具切削工件时，其相径最小处会产生最大的误差值，因此要满足加工表面与工件回转轴线平行0.06的要求，即根据高速、大进给的加工要求以及粗糙度要求，考虑综合误差的影响，选择直径不小于125的刀盘，镶装直径为P10的圆形可转位刀头6片。

　　4. 刀具与工件相对位置对加工精度的影响刀具在凸轮曲面的最高母线处t值范围内切削工件产生的加工误差最小。

　　当刀具在达不到最高母线t值范围切削工作时，加工表面产生凹陷值超差如)当刀具超过最高母线t值范围切削工件时，加工表面产生凸起超差如)。

　　如果采用镶装直角刀片的刀盘来完成同样的加45淬硬钢的精切代磨加工刘冠权，张树森，齐德新(辽宁工程技术大学机械学院，辽宁阜新12 000)要加工方式。

　　1前言淬硬钢是一种难加工材料，其切削特点如下：切削力大，切削温度高，刀具易磨损;径向切削力较大;切屑与前刀面接触长度短，因此切削力和切削温度集中在切削刃附近，易使刀具磨损和崩刃;容易获得较高的表面质量。

　　在切削加工过程中，淬硬钢的精加工通常采用磨削加工，不仅效率低、成本高，而且有些成形表面磨削加工也很难实现。为此，人们用一种新的工艺来代替目前普遍采用的磨削方法精切代磨。

　　2精切代磨的刀具材料(1)PCBN+其主要特点是硬度高，热稳定性好，化学稳定性好，有较高的热导率和较小的摩擦系数，强度及韧性较差，其抗弯强度约为陶瓷刀具的1/5——1/2由于PCBN具有很高的硬度和耐磨性，因而在硬切削加工中工，由于刀片切削范围加大，只要刀片刃长大于!值，虽然刀片切削轨迹仍是一条曲线，刀具的修光作用也能使加工误差控制得很小，但表面粗糙度却远远不如圆形刀片的加工效果好，尤其不适合高速、大进给的加工。

　　刀具回转中心与凸轮厚度中心重合时产生的误差最小，否则会因切削偏移、值增大而导致4值超差如所示)。

　　由于渐开线凸轮曲线的每条发生线均是从直径为P 25的基圆上给出的，因此当工件回转至任意角度时，其最高母线的半径恰好是所对应的渐开线发生线。也就是说刀具的切入点与每条发生线所对应的曲面正好相切。因此，刀具与工件表面的切点应偏移工件回转中心12.5mm.根据上述原理及误差分析所设计的加工程序，满足了零件加工的精度要求及节拍要求。