巧用宏程序銑削曲邊三角形

河南中光學(xué)集團(tuán)有限公司(南陽 473003）胡飛嘉 張 磊

我們在維修一臺(tái)進(jìn)口老車床時(shí)，需制作一根形狀較為特殊的絲杠 (見圖1)。

圖1

其特殊之處在于右端160mm長的那一段。從剖視圖上可以看出，這段形狀并不是圓柱，其截面是由6段圓弧依次相切連接而成的曲邊三角形 (也稱為圓弧三角形、萊洛三角形)。這6段圓弧有3段是R5mm，另3段是R11mm。每一組相對的 R5mm和R11mm的圓心在一點(diǎn)上，3組圓弧共有3個(gè)圓心，這3個(gè)圓心位于邊長為6mm的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。等邊三角形的邊長6mm也就是R5mm和R11mm這兩端圓弧的半角差值。這6段圓弧的圓心角都是60°。這個(gè)曲邊三角形有一個(gè)顯著的特點(diǎn):它雖然不是圓，但從任意方向來測量它的寬度，都是相等的(都是16mm)。

由于絲杠較長，要加工曲邊三角形部分，一個(gè)可行的方法是在數(shù)控銑床上用分度頭裝夾工件，用銑刀底齒來銑成這段外表面。我們在實(shí)際加工時(shí)，先把絲杠其余部分車成，曲邊三角形部分預(yù)車到φ17.4mm(事先作圖查詢可知，曲邊三角形的外切圓直徑是 16.93mm)。銑削時(shí)，用數(shù)控分度頭夾Tr22×5螺紋大徑，端面頂住，用φ8～φ25mm任一尺寸立銑刀來銑削 (見圖2)。

由于曲邊三角形的外形變化很有規(guī)律，因而用宏程序編程有明顯優(yōu)勢，不僅程序簡練，而且調(diào)整尺寸方便，工件表面質(zhì)量好。

圖2

工件坐標(biāo)系X原點(diǎn)設(shè)在工件端面，Y、Z原點(diǎn)設(shè)在分度頭回轉(zhuǎn)中心，A原點(diǎn)任意。程序如下:

#5=5(銑刀半徑，根據(jù)實(shí)際情況打入)

#6=SQRT［12］(#6是三個(gè)圓心所在的等邊三角形的中心到頂點(diǎn)的距離，其中12mm是等邊三角形邊長的平方除以3。本圖中等邊三角形的邊長是6mm，62/3=12mm)

加工前，先把工件坐標(biāo)系Z值向上抬0.2mm左右，粗銑一遍，測量對邊尺寸，根據(jù)實(shí)測值調(diào)整工件坐標(biāo)系Z值，以便在精銑后能保證對邊尺寸。例如，粗銑后實(shí)測對邊尺寸是16.38mm，就把工件坐標(biāo)系Z值再向下調(diào)整0.19mm，精銑后就能保證對邊尺寸16mm了。實(shí)際加工時(shí)間約2h，表面粗糙度值可達(dá)Ra=1.6μm，加工后的端面形狀如圖3所示。

圖3