三角皮帶輪輪槽的數控車削加工方法探討

賴志明

摘要：本文探討利用FUNAC數控車削加工車床通過編制相應的數控加工程序，來實現三角皮帶輪輪槽的加工。

關鍵詞：三角皮帶輪；輪槽；數控車削加工

三角帶傳動是一種撓性傳動，主要依靠三角帶的兩個側面與三角皮帶輪輪槽的兩個側面之間相互擠壓接觸，產生了楔面摩擦力，所以又屬于楔面摩擦傳動，它允許的傳動比大，結構簡單緊湊，傳動平穩，傳動距離比較大，傳動效率較高，能夠實現過載保護，是目前應用最多的機械傳動之一，廣泛應用于各種機械和車輛的傳動中。三角帶傳動的基本組成零件為三角皮帶輪（包括主動帶輪和從動帶輪）和V形傳動帶，其中，三角皮帶輪是三角帶傳動中主要的零部件，而三角皮帶輪上的輪槽是三角皮帶輪加工中最重要的、也是最難實現的一個加工工序，所以我們在這里專門探討三角皮帶輪輪槽的車削加工方法。

常用的三角皮帶輪輪槽加工方法是采用成形車削方法，首先是用切槽刀車削加工出相應的直槽，然后再用成形刀進行修整，從而得到我們需要的三角皮帶輪輪槽。如下圖1所示。

圖1常用的三角帶輪輪槽加工方法

這種加工方法具有操作比較簡單，容易實現大批量生產等優點，缺點是廢品率較高，而且需要專門刃磨出角度為34°或36°或是38°的成形車刀，對操作工人的技能要求比較高，也不適合于小批量的生產。

有沒有另外一種可行的方法，既能夠成功加工出三角皮帶輪的輪槽，又不用修磨出車刀的成形角度呢？我們可以嘗試利用數控車床強大的精準的程序控制能力，通過編制一個通用的三角帶輪輪槽加工程序，來實現三角皮帶輪輪槽的車削加工。

數控車床是數字控制車床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的、高精度、高效率的自動化車床，它可以按照技術人員事先編好的程序自動對任何產品和零部件直接進行加工，具有直線插補、圓弧插補等等各種補償功能，可實現直線圓柱、斜線圓錐、圓弧、橢圓、拋物線和各種規格的螺紋等等回轉體零件的加工，并且在復雜零件的加工中和大、小批量生產中都能發揮出良好的經濟效益。

數控車床與普通車床相比，數控車床有如下特點：

1. 加工精度高，具有穩定的加工質量；

2. 可進行多坐標的聯動，能加工形狀復雜的零件；

3. 加工零件改變時，一般只需要更改數控程序，可節省生產準備時間；

4. 車床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產率高（一般為普通車床的3-5倍）；

5. 車床自動化程度高，可以減輕勞動強度等等。

所以，數控加工技術是未來機械加工的發展趨勢，是構造現代制造業的重要的和必要的技術手段，它的應用也會越來越廣泛。

利用數控車床加工三角皮帶輪的輪槽，概括起來主要有三種加工方法：

第一種方法：和普通車床加工輪槽工藝一樣，采用切槽車刀和成形車刀組合，用程序控制方法進行加工：先用切槽車刀加工出直槽，然后用成形車刀修剪輪槽。

第二種方法：采用切槽車刀和左右偏刀的組合，用程序控制方法進行加工：先用切槽車刀加工出直槽，再用左偏刀加工出左側面，然后用右偏刀加工出右側面，從而實現三角帶輪的輪槽加工。

第三種方法：只采用一把切槽車刀，用程序控制方法進行加工：先車削加工出直槽，再用切槽車刀的左刀尖加工出輪槽的左側面，然后用切槽車刀的右刀尖加工出輪槽的右側面，最后再進行精加工，一步步地完成三角皮帶輪輪槽的車削加工。

這三種加工方法對比：

加工方法

優點

缺點

第一種方法

工藝成熟，容易實現，程序編制簡單

廢品率較高

需要修磨出成形車刀

單件小批量生產時成本高

第二種方法

工藝成熟，車刀剛性好，加工精度較高

對刀操作復雜

由于左右偏刀的尺寸較大，不適宜小尺寸的輪槽加工

第三種方法

刀具簡單，對刀操作簡單，程序繪制較簡單，容易實現，加工精度好，適用于小批量或大批量的加工

車刀剛性較差

需要小心選擇加工參數

綜上分析，由于第三種方法具有選用加工刀具簡單，容易實現，加工精度較高的特點，程度編制容易等優點，所以在本文中選用第三種方法：探討采用一把普通的切槽刀，采用數控車床進行加工，實現三角皮帶輪的輪槽加工的方法。

上述的數控加工程序最大的優點就是程序通用性強，穩定可靠，對于其他規格尺寸的三角帶輪輪槽的加工，同樣適用，我們只需要根據圖紙修改在主程序中定義的那幾個全局變量參數就可以了，這樣就可以節省大量的編程時間，從而提高加工效率。

現代加工制造技術正在不斷地更新和飛速地發展，新的加工方式和新的加工工藝也正在不斷地成熟和推廣，只要我們認真地去學習和探索，我相信我們還可以做得更好。

參考文獻：

[1]胡農等.車工技師手冊.機械工業出版社，2001年1月.

[2]人力資源和社會保障部教材辦公室.數控車床編程與操作（FANUC系統）.中國勞動社會保障出版社，2012年4月.

[3]高小林.數控車削加工一體化教程.機械工業出版社，2013年1月.