基于proe2001和辛辛那提马刀1000的端面凸轮加工

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1、基于proe2001和辛辛那提马刀1000的端面凸轮NC加工刘学江①刘静②王纪周③刘丽华④（①唐山学院②唐山工业职业技术学院③④唐山信德锅炉集团有限公司河北唐山063000）摘要：本文介绍了端面凸轮的三轴近似加工，包括加工方案的选择、造型方法和加工程序的编制。目的是探索一种低成本的加工方法。本文采用的三轴近似加工方法在批量较小、精度要求不高时可以大幅度降低成本。经实践检验，可以满足用户的精度要求。本文可以作为同类零件加工的一个借鉴。关键词：proe端面凸轮NC加工NCmachiningofedgecambasedonproe2

2、001andCincinnatiVMC-1000Liuxuejiang①Liujing②Wangjizhou③Liulihua④(①Tangshancollege②Tangshanindustryvocationaltechnologycollege③④TangshanXinDeboilergroupLtd.TangshancityHebeiprovince063000)Abstract:Thispaperintroducesanapproximativewayforedgecammachining,includingmach

3、iningscheme,mould-making,programming,etc.Thepurposeistofindacheaperway.Themethodintroducedherecanreducecostgreatlywithsmallbatchandlowprecision.It’sverifiedthatthepartmachinedbythiswaysatisfiedtheclientThispapercanbeareferenceforsimilarpartsmachining.Keywords:proeed

4、gecamNCmachiningab图1本文介绍的端面凸轮三维图1.工件简介凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，它通过与从动件的高副接触，在运动时可以获得连续或不连续的任意预期运动。由于凸轮机构具有多用性和灵活性,因此广泛应用于机械、仪器、操纵控制装置和自动生产线中,是自动化生产中主要的驱动和控制机构。本文要介绍的凸轮如图1所示，该凸轮用于韩国产某型号包装机械。2.加工方案的确定依据该凸轮的使用，加工方法应采用四轴加工，而且所用铣刀直径应该和与该凸轮相配使用的滚子直径一致，才能加工出原理上完全正确的凸轮。我单位的辛辛那提加工中

5、心恰好具备四轴加工功能，所以初步方案定为四轴加工。经过进一步研究，发现四轴加工方案有一个弊病，就是凸轮要加工的部位尺寸相对第四轴和主轴很小，使用普通刀具的话根本够不着加工面，而且凸轮可以装卡的部位尺寸较窄，只有十几毫米，装卡不可靠。如图2所示。6主轴第四轴刀具工件图2四轴加工示意图可靠的方法是做一个比较长的心轴，把凸轮装卡在心轴上，而且远离第四轴的卡盘，使主轴与第四轴不会发生干涉。这样又会增加加工心轴的费用，加工成本升高，该凸轮只有十件，批量小，这样做显然不经济。采用三轴加工方案，利用三爪卡盘，将三爪卡盘固定在工作台上，凸轮毛

6、坯用卡盘卡紧。这样加工的话，不论是用球头铣刀还是用平底指状铣刀，在凸轮曲面和小圆柱面相交的部位都会有部分材料不能切除，如图3所示，铣刀直径越大，残留的材料越多，对凸轮精度影响越大。三轴加工时，这个部位会有残余材料不能切除图3三轴加工的理论缺陷经与客户协商，决定采用三轴加工方案试加工一个凸轮，如果能满足使用要求，就采用比较经济的三轴加工方案，如果不能满足要求就采用四轴加工方案。3.造型客户图纸的数据是在凸轮圆周上每隔10°曲面上的点距离底面的距离，如图4所示。6图4客户图纸根据图纸数据进行凸轮造形。本文的造形方法如下：先用拉伸的

7、方法做出大圆柱，在大圆柱的圆周上均匀地做36个参考平面，间隔10°；按客户图纸上给的每点的高度做与底面平行的参考平面；用三面相交（两个互相垂直的参考平面和圆柱面）的方法做出36个点，如图5所示。图5造型方法示意用样条曲线连接36个点，得到一条曲线，将这条曲线投影到大圆柱面上得到一条完全在圆柱面上的曲线（不投影的话样条曲线不完全在圆柱面上）；用拉伸的方法做出小圆柱，采用同样的方法得到在小圆柱上的曲线；利用这两条曲线采用高级曲面造形方法中的边界法可以做出凸轮曲面。利用这个曲面对圆柱进行切割，这样就得到了实体上的凸轮曲面，将其余简单

8、特征补齐，完成的造形如图1所示4.编程6凸轮毛坯为铸铁件，在曲面上和小圆柱上都有余量，本方案拟采用直径大于大小圆柱半径差的立铣刀，将小圆柱上的余量一次切除，所以毛坯零件干脆做成直径与大圆柱相等，高度与实际毛坯高度相等的圆柱体。将凸轮零件和毛坯零件保存在一个文件夹下备用。新建一