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技术综合

利用加工中心复制复杂零件

西部车床阅读 2
在进口设备的维修过程中，常常有一些零件因为没有备件而延误工期，特别是一些带有复杂曲线的零件则磨损的更快；如果从国外进口同样的零件，不但价格高，而且交货时间长，从而严重影响了正常生产。由于此类零件大多没有零件图，无法制作。为此，我们利用
加工中心测出零件曲线的实际坐标值，并加以适当的修正和圆整，再据此进行复制，从而解决了生产中的实际问题。例如图1 所示的槽凸轮的复制过程如下：


    图1

    1.工作台(X轴) 2.回转工作台(B轴) 3.三爪自定心卡盘 4.1:1000锥度芯轴 5.槽凸轮零件 6.螺母 7.百分表 8.钻夹头 9.机床主轴

    图2

  1. 把零件从原机械上小心拆下，注意千万不要损伤凸轮槽；并把该零件用新汽油清洗干净。
  2. 利用油石把损坏零件的毛刺、尖角修掉，注意不要损坏零件表面。修正完以后，重新用汽油把零件清洗干净，待干燥以后备检测用。
  3. 进行测绘
    1. 使用内径千分尺、外径千分尺和f22mm直径的1:1000 锥度芯轴等工具，按有关操作规程，测量出零件上除凸轮槽以外的其余各部分尺寸，并根据检测结果绘出图纸。
    2. 将凸轮零件装在直径为f22mm 的1:1000 的锥度芯轴上，然后在装到可以进行X、Y、Z、B四轴联动的卧式加工中心的回转分度工作台上(图2) ，使零件f22+0.021mm的孔轴线与机床上的回转工作台轴线重合。
    3. 调整机床，使f22+0.021mm和f5+0.018mm 两孔轴线通过机床主轴轴线。,li>设定坐标系：f5+0.018mm轴线设定为B0，机床回转工作台中心轴线与Z轴中心线交点为X0，底平面为Y 0，f60mm圆周表面为Z0。
    4. 把杠杆百分表安装在机床主轴上，使测头回转中心与主轴回转中心重合。
    5. 保持X轴、B轴在零的位置上不动，用手摇动脉冲信号发生器摇动机床Y、Z轴，使百分表测头与凸轮槽上下两侧面接触，并使百分表读数为零，此时的Y轴位置就是凸轮槽零度时槽的中心。把此点Y坐标记录下来。
    6. 根据凸轮槽的精度，确定测量点的数量。因该零件为损坏机械中的关键零件，估计精度应在5～6级，故每转动1°定为一个测量点，凸轮槽圆周上分为360个测量点，测量点间隔应视曲线的曲率变化大小而定，曲率变化大的地方测量点增多，曲率变化小的地方测量点减少。
    手动编程：采用G91 相对坐标，程序：G0 G91 B1每按1 次机床按钮，B 轴就转动1°，调整Y轴，使测头与凸轮槽两侧面接触，表头读数为零。重复以上步骤，每测量一次记录一次，记录下的360个测量点的Y坐标值，就是凸轮槽的中心线的轨迹。重复测量3次，对应的求其算术平均值，作为实际测量数据。
    把测得的凸轮槽的有关数据，根据经验和有关资料进行修正和圆整后，作为编程数据进行编程，输入到机床数控系统，装上刀具就可以加工出与原来零件相同的凸轮槽零件了(由于测量用的杠杆百分表头是f1～f2的球头，所以上述方法得X出的测量曲线是原轮廓曲线偏移一个测头半径后的包络线轨迹，在加工精度要求较高时，应作适当的修正)。
  4. 制作零件
    1. 材料选择根据该零件的工况要求凸轮槽应耐磨损、耐冲击的特点选用38CrMoAl 。
    2. 工艺路线 下料→正火→粗车→精车外圆及端面→钻孔、攻M5两丝孔→输入程序在加工中心上铣削凸轮槽→调质260HB→渗氮淬火60HRC (注意保护好f5+0.018mm 、f22+0.021mm两底孔及其它孔)→喷砂处理以提高凸轮槽的表面粗糙度等级→铰孔f5+0.018mm 、f22+0.021mm 至尺寸要求。至此，整个零件的复制过程完毕。

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