軸的外溝槽加工案例研究

丁 翚 蔣修定

（鎮江高等職業技術學校，鎮江 212016）

1 溝槽加工的基本知識

1.1 溝槽種類和作用

溝槽的形狀和種類較多，常用的外溝槽有矩形溝槽、圓弧形溝槽、梯形溝槽等。矩形溝槽的作用通常是使所裝配的零件有正確的軸向位置，在磨削、車螺紋、插齒等加工過程中便于退刀；V形槽是安裝V帶的溝槽；圓弧槽一般用于滑輪和圓形帶傳動，如圖1所示。

圖1 常見溝槽

1.2 溝槽刀刀頭長度的確定

切槽刀刀頭長度為：L=槽深+（2～3）mm。

切斷刀刀頭長度為：

切斷實心材料：L=D/2+（2～3）mm；切斷空心材料：L=h+（2 ～ 3）mm。

其中，L為切槽刀刀頭長度；D為被切斷工件直徑；h為被切斷的工件壁厚。

1.3 外溝槽的車削方法

車削精度不高和寬度較窄的矩形溝槽時，可以用刀寬等于槽寬的車槽刀，采用直進法（G01）一次進給至槽底后，用G04暫停進給進行修光，然后再用G01退回至加工起點，如圖2所示。

圖2 窄槽加工

車削較寬的溝槽時，可以采用多次直進法切割，如圖3（a）所示，并在溝槽壁兩側留一定的精車余量，然后根據槽深、槽寬進行精車，如圖3（b）所示。

車削較小的圓弧形槽，一般用圓弧成形刀車削。較大的圓弧形槽，一般用圓弧成形刀配合G02或G03車削。

車削較小的梯形槽，一般以成形刀車削完成。車削較大的梯形槽，用梯形刀直進法（G01及G04）或采用多次直進法切割完成。

圖3 寬槽加工

2 外溝槽軸的工藝分析及加工工藝方案的制定

2.1 工藝分析

根據零件圖樣分析，如圖4所示，零件特征主要為外圓、槽面、端面，重點在溝槽。加工過程中要保證Φ36h9、Φ38h9尺寸精度及表面粗糙度。

圖4 外溝槽軸的零件圖及三維圖

2.2 加工工藝路線

外溝槽軸加工工藝路線如表1所示。

表1 外溝槽軸加工工藝路線

2.3 確定切削刀具

T1：90°偏刀；T2：切槽刀，刀頭寬度4mm。

2.4 確定切削用量

根據零件被加工表面的質量要求、刀具材料和工件材料，參考相關資料選取切削速度和進給量。數控加工工藝卡如表2所示。

3 編制數控加工參考程序

FANUC 0i系統外溝槽軸加工參考程序如表3和表4所示。

表2 數控加工工藝卡

表3 ANUC 0i系統外溝槽軸加工參考程序O0003（程序名）

N350 X80 Z100 車刀回到換刀點N360 M05 主軸停止N370 M00 暫停，檢查工件，調整磨耗參數N380 M03 S700 主軸正轉，轉速為700r/min，車4mm×2mm槽N390 T0202 換2號刀，切槽刀N400 G00 X52 Z2 車刀定位至起刀點N410 G00 Z-20 車刀進給至切槽起點，刀頭寬度4mm，左側面對刀N420 G01 X32.5 F0.07 切槽至槽底，留余量N430 X40 退至倒角起點N440 Z-16 --N450 X32 Z-20 倒角C2 N460 G04 X1.5 槽底暫停1.5s，精車槽底N470 G01 X52 車端面N480 G00 Z-34 定位至第一個10mm槽處，注意刀頭寬度和槽寬N490 M98 P31000 調用子程序O1000，調用3次N500 G00 Z-54 定位至第二個槽處，注意刀頭寬度和槽寬N510 M98 P31000 調用子程序O1000，調用3次N520 G00 X52 退刀N530 Z2 車刀退回起刀點N540 X80 M09 切削液關N550 Z100 車刀退回換刀點N560 M05 主軸停止N570 M30 程序結束并返回程序開始

表4 ANUC 0i系統外溝槽軸加工參考程序O1000（10mm槽子程序）