基于proe2001和辛辛那提马刀1000的平面凸轮加工

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1、基于proe2001和辛辛那提马刀1000的平面凸轮NC加工刘学江①刘静②郭子利③刘德合④（①③④唐山学院②唐山工业职业技术学院河北唐山063000）摘要：本文为基于proe的平面凸轮加工实践，包括造型方法、加工编程、经验总结等，可作为同类零件加工的借鉴。关键词：proe平面凸轮NC加工NCmachiningofplanarcambasedonproe2001andCincinnatiVMC-1000Liuxuejiang①Liujing②Guozili③Liudehe④(①③④Tangshancolleg

2、e②TangshanindustryvocationaltechnologycollegeTangshancityHebeiprovince063000)Abstract:Thispaperisapracticalmachiningofplanarcambasedonproe,includingmould-making,programming,summaryetc.Itcanbeareferenceforsimilarparts.Keywords:proeplanarcamNCmachining1.造形本文

3、介绍的凸轮如图1所示图1本文介绍凸轮的三维图如图2所示，客户图纸给的是内轮廓曲线的极坐标值。图2客户图纸示意先用拉伸的方法做一个薄圆盘，以圆盘的一个平面为草绘平面，按图纸给的数据先画出各点，用样条曲线连接各点，得到凸轮内轮廓曲线。样条曲线在转折处会有过多的外凸，这样会导致凸轮曲线不准确，所以这个问题必须解决。解决方法是增加控制点，点的位置参考凸轮曲线的走向，要保证曲线光顺。结束草绘，输入拉伸长度，零件形状如图3所示。图3用内轮廓曲线做出拉伸后的三维图形使用刚才的草绘平面继续造形，利用上一个拉伸特征的边缘进行

4、等距偏置，再利用圆盘的外圆，两条闭合曲线构成闭合轮廓进行拉伸。补齐两个小槽，造形结果如图1所示。2.加工拉伸一个直径和厚度与凸轮相等的圆盘作为毛坯零件，新建一个加工，调入参考零件，再装入毛坯零件，将两个零件装配在一起，设置机床为三轴铣床，建立坐标系，选用直径28mm的立铣刀（槽宽30mm），选用块铣削加工方式，采用倾斜走刀，一次切除全部槽深17mm，槽的两边分别留下0.2mm的余量。刀具路径如图4所示。图4用块铣削对槽进行粗加工的刀具轨迹第二道工序，用轮廓加工对槽壁进行精加工，注意切入切出要设置成圆弧引入和

5、圆弧引出，如图5所示,否则起刀点会留下刀痕。图5刀具轨迹弧形切入切出的局部放大3.经验总结本文作者最初做该凸轮的造形时，曾试图在圆盘上做一个切割特征切出凸轮槽，但发现画好的凸轮内轮廓曲线在草绘状态下不能作等距偏置，因而无法获得准确的外轮廓曲线。经过反复实践，发现只有形成实体特征后，实体特征的轮廓线才能用来做等距偏置，于是采用了上述方法。笔者曾因这个问题走了很多弯路。等距偏置后获得的外轮廓需要进行手工修正。内轮廓的尖点处经等距偏置后仍然得到一个尖点，而外轮廓对应部位应该是圆弧，参见图1。所以对这个部位需要进行

6、手工修正。修正方法是用圆弧连接尖角处，要求圆弧和两段曲线相切，同时要保证槽宽尺寸，不能满足要求的话可以增加控制点对曲线进行修正。按以上方法加工出的第一个凸轮还存在一些问题，首先就是槽壁不够光顺，手指抚过能明显感觉到凹凸不平，对光改变角度人眼也能看出来。分析凸轮的造形曲线，将草图局部放大，发现有问题的部位点的位置在曲线上有明显的外凸或内凹，从而导致了以上结果，分析原因，图纸上的数据是客户通过测绘得到的，测绘本身肯定存在一定的误差。于是笔者对凸轮曲线进行了光顺处理，即对有问题的点的位置进行了微量的调整，在放大的

7、图上目测感觉四五个点间的曲线比较光顺了便结束调整。经过手工光顺调整后，问题解决。另外就工艺参数还要作些交待，笔者曾因不合理的工艺参数导致了工件报废和刀具烧毁。为了提高效率，笔者采用了直径和槽宽很接近的铣刀，而且一次切出全部槽深，这样铣刀切削部分的散热条件就很差，速度过高的话就会导致烧刀。就笔者的经验，在这种情况下，切削速度应控制在20m/m以下(高速钢刀具)，15m/m刀具不会变色，高于15m/m刀尖会烧伤变色。参考文献:［1］赵德勇,刘学江,王会刚,Pro/ENGINEER数控加工(基础篇),北京,清华大

8、学出版社,2002年3月中图分类号：TH164，文献标识码：B，第一作者籍贯：河北省滦南县第一作者简介姓名出生年性别工作单位联系地址邮编职务职称主要研究方向发表论文数量联系电话电子邮箱刘学江1968男河北省唐山市唐山学院机电工程系河北省唐山市唐山学院机电工程系，河北省唐山市华岩北路38号063000讲师CAD/CAM，计算机图像处理513831546462Lxjiang2001@sohu.com