球面螺旋线数控加工的仿真模拟.pdf

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1、圃围四嗟团哩仿鼻，建嫒ICADICAMICAEICAPP球面螺旋线数控加工的仿真模拟张功学。张可欣。，李松锋，张恒智(1．陕西科技大学机电工程学院，西安7l0021；2．哈尔滨第一机械集团有限公司，哈尔滨150056)篓关了球键支试撑球表支面撵螺旋t球线面的爆加橇工绫，麓不棼仅控提高扭黧了l生誊镛产萁效率模拟≮还可一为今后更

2、警囊球警面螺旋线力D工和徽细÷加工提供_定的参考。现圈分獒号：TH、4文{嗣i隅A艾耄号23、一Q、蚤—0引言有很好的锁油效果，所以要求球支撑表而螺旋线的JJu工球支撑足某特种车辆油气悬挂系统的连接件之一，如深度不大于0．05mm，因此机

3、床和刀具的选择对螺旋线的l所，J÷，该油气悬挂的连杆两端分别与球支撑相连，球加1：有很大影响。支撑卜j铜质碗状装置配合，两端分别连接活塞和车轮系，．，机床的选择统铜碗求支撑做相对摩擦运动。该球支撑材料为由于球面加工的特殊性，并考虑到球支撑体积较小，40Cr钢，表听做渗氮处理，球支撑与铜碗之间的润滑油采为了防止加丁过程中干涉问题的发生，可以采用五轴数用的是7025润滑油，一旦润滑减少或润滑油补给不及控铣床对表面曲线进行加]来降低加工难度。五轴加工时，将使球支撑与铜碗之间的摩擦过大，导致连杆受到附中心具有、y、z3个移动坐标轴和2个转动坐标轴，最加的弯曲应力，进而

4、使连杆断裂一’。因此，为了减小球支撑大的优势在于5个轴可以同时T作。对于安装在夹具卜铜碗之M的摩擦，防止连杆断裂，需在球支撑表面铣削的件，合成运动可使刀具在5个轴的空间内任意运动，ffJ螺旋线来提高锁油能力。球支撑外表面为曲面，在其表保证了切削曲面可加丁到位。加1时无需特殊夹具，降低JJI】日线十fj对复杂，并Ij．为r保持原有球支撑的硬度，J，灾具的成本，避免_r多次装夹，提高模具加T精度，并要求其表面曲线深度不大于0．05mm，这样就加大了球支撑且采用五轴技术加丁模具可以减少夹具的使用数量l1。的加T难度．五轴加T中心比三轴、四轴加工中心的加T范围更广、加

5、本文埘球支撑表面螺旋线加一艺进行了分析，确r精度更高、质量更好，更适用于复杂曲面零件的加_l。定了用数控五轴凶此，本次球面螺旋线的加1一机床最终确定为Mikron—机床加_r螺旋线ue,p1350五轴数控加I：中心。的工艺流程、加，．2刀具的选择下机床和具，根据工作要求，需要在球支撑表面铣削出深度不大于使用UG4．0软件0．05mm的阿基米德螺旋线，因此，铣刀的选择十分重要。对球支撑表而阿根据加工需要，要选择直径小于0．0ltoni的球头铣刀．随基米德螺旋线加着刀具直径减小，刃磨机床运动控制的好坏直接影响螺旋1-路进r编程，并对刀具的运行轨迹进行了仿真。槽的成

6、形，因此要求砂轮直径及轮廓尺寸相应减／l,／]‘能实l机床与刀具的选择现其刃磨，这样会使机床以及刀具刃磨成本提高，因此一根据实际T况，要求球支撑既要有合适的硬度，又要般情况下只能购买市场上的成型微细刀具用于丁件的切基金项目：自然科学基础研究计划项目(2014JM7264)削加丁。经过上述分析，本次加工采用从日本进口的球头机械工程师2014年第7期j137团固四嗟国哩仿真I建缀ICADICAMICAEICAPP铣完成球支撑表的螺旋线加2．4球面螺旋线的加工程序编制2基于UG4．0的球面螺旋线加工编程根据所绘制的螺旋线，在UGJJlIf而板中进i没2．实体模型的建

7、立定及制作，选择“UG加一1：”选项，初始化，需进i以在UG4．0中生成半径为下操作：1)创建几何体：选择球体【什{线．将机床jJl1IJ-32．5~llTl的球体，将坐标系的零点设定为球心(即默认的坐标系点)；2)创业，J原点设定为球心，并根据生具：客户图纸要求刻线宽度为0．1mill，榆测路轨迹产要求，将内孔和端等部时很难观察，且后处理fII来的仅足flfJ线坐标，iI分做尔运算操作，初步完直径尤关，所以为了察及检查方便，吖将具：成球体实怵的建。设定为2illm；3)创建程序及方法：此部可以省略．按2．2球面螺旋线的建立照UG中自带的名称即可；4)创建操作

8、：选择多轴铣在绘制螺旋线之前首先要绘制一条正弦曲线，根据下的表面铣。正弦曲线方程]：选择“几何体”一“具”一“办法”点确定，√Jy=Asin(tot+Or)。(1)方式选择“曲线”一“点”，进入下一菜后选择绘制的螺式中：L为幅值，为角频率，t为自变量，为初相位角。旋线，指定矢量选择指ruJJ，选择网心点，之轴选LfG4．0中设定正弦曲线方程为：择4嗣相对于一1件，其他选择项巾没定符参数，点．O=t·360；冈标，完成刀具轨迹2．5球面螺旋线加工程序的后置处理；(2)yt=sin0；先生成标准的CIS文件，之后点n处i冬l．逃zt=O。择UG4．0自带的系统(如

9、果此系统『1饥系统十lI根据阿基米德螺