1.反向器回珠槽加工程序的编制 (1)零件图样和工艺分析 反向器回珠槽中心线形状如图23所示。
图23 圆柱凸键型反向器
反向器回珠槽的作用,是在滚珠丝杠和滚珠螺母相对转动时,引导沿丝杠滚道滚动的滚珠折返回相邻滚道,以使滚珠链始终在一个封闭的通道内循环滚动。
反向器回珠槽中心线即滚珠中心的运动轨迹,是一条三维空间曲线。
在图23中,Y轴为丝杠螺母轴线;Z轴为反向器定位圆柱轴线,亦为螺母的反向器安装孔中心线;O为坐标原点。
回珠槽曲线在XY平面内的投影(俯视图):
S-O1——滚珠螺母螺纹滚道的延长线;
O2-O′——与Y轴成φ角(反向角)的直线,φ=45°+β(β为螺纹升角);
O1-O2——半径R′的圆弧,与S-O1相切于O1点,与O2-O′相切于O2点。
XY平面内曲线第Ⅳ象限部分与第Ⅱ象限部分完全对称于原点O′。
回珠槽曲线在XZ平面内的投影(正视图):
S-O1——圆心为坐标原点O,半径为D0/2的圆弧(D0为丝杠名义直径);
O5-O——圆心为坐标原点O,半径为(
图24 双圆弧铣刀端部轮廓
图25 刀具运动路线
① A→O:在XZ平面,手动Z向对刀后,返回起始对刀点O(此段只在加工首件工件时用于Z向对刀,见图25a)。B为Z向对刀接触点。AB=H。AO=Rr-H(其中,Rr为反向器圆弧端面圆弧半径)。
② O→
图26 空间曲线的阶梯折线逼近法
根据计算得到的各分割点的坐标值及选定的工艺参数,编写加工程序单。程序单可以是表格形式,也可按照数控系统要求的程序结构和格式编写。本例采用数控系统要求的格式编写:
O0001:程序号
N0010 G92X0Y0Z0 坐标系设定(刀具中心位于坐标系原点O)
N0020 S960M03; 主轴启动
N0030 G90G00X-11.500Y2.544M06 快速定位于p点,供给冷却液
N0040Z-23.416; 快速定位于P点
N0050G01X-8.594Y2.665F45; 加工至S点,开始加工回珠槽
N0060X-8.394Y2.673
N0070Z-23.489;
N0080X-8.194Y2.681
N0090Z-23.559;
N0100X-7.994Y2.689;
N0110Z-23.628;
N0120X-7.794Y2.697;
┆
N0900X-0.267Y0.247;
N0910Z-26.483;
N0920X-0.211Y0.195;
N0930Z-26.484; 加工至O2点
N0940X-0.011Y0.010;
N0950Z-26.485;
N0960X0Y0; 加工至O′点
N0970X0.011Y-0.010;
N0980Z-26.484;
N0990X0.211Y-0.195; 加工至O2′
N1000Z-26.483;
N1010X0.267Y0.247;
┆
N1350X7.794Y-2.697;
N1360Z-23.628;
N1370X7.994Y-2.689;
N1380Z-23.559;
N1390X8.194Y-2.681;
N1400Z-23.489;
N1410X8.394Y-2.673;
N1420Z-23.416;
N1430X8.594Y-2.665; 加工至S′点
N1440X11.500Y-2.544; 加工至p′点
N1450G00Z0M07; 快速定位于p′点,关断冷却液
N1460X0Y0M05; 快速返回加工起点,主轴停止
N1470M30; 程序结束
(5)制作穿孔带 按程序单在键盘穿孔机上穿孔,得到用于加工反向器回珠槽的控制穿孔带。
(6)编程误差计算 采用连续阶梯折线逼近空间曲线的方法编制程序,不可避免地会在加工表面产生阶梯状的波纹,波纹的大小直接影响零件的加工精度和表面粗糙度。应根据工序规定的加工精度和表面粗糙度要求选择合理的分割距离,以便将波纹的高度控制在允许的范围内。
阶梯波纹度可以近似地求出。如图27所示,当分割X轴的“等间距”比较小时,为便于分析计算,可将回珠槽底部轮廓看成图中的MN空间直线。角α为MN与XY平面的夹角。D、E点为MN分别与圆心为O1和O2、半径为R的圆弧的切点。R为铣刀球头半径(为便于计算,可近似把双圆弧铣刀看成球头铣刀),作AC平行于O1G,与O1圆相切于B,与O2圆相交于P,与MN相交于A,过P点作MN的垂线,并交于Q点。
刀具中心由空间曲线的节点O1移动到节点O2时,是分两步完成的:先在XY平面内走过一程序段O1G,然后沿Z轴向下走过一程序段GO2。此时,球头铣刀刀尖走过的轨迹就形成未切削掉的DBPEQAD残留阶梯波纹,PQ为其最厚处。
图27 波纹高度计算参数
设
(△X、△Y、△Z均取正值)
以5006型左旋反向器回珠槽为例,可用
图28 采用固定循环简化编程
(1)程序1(采用增量指令编程)
O0001;程序号
N0010 G91G00Z-50.0M03S600;G91:增量编程指令;G00;快速进给
N0020 G98G81X20.0Y30.0Z-16.0F100;G98:固定循环返回初始点指令,G81:钻削循环指令、钻#1孔
N0030 G99X28.0Y20.0R-10.0;G99:固定循环返回R点,钻#2孔
N0040X15.0Y-10.0L2;钻#3、#4孔
N0050G98X15.0Y-10.0;钻#5孔
N0060G73X20.0Y20.0R0Z-42.0Q5.0;G73:深孔钻循环指令,钻#6孔
N0070G80G00Z50.0;G80:取消固定循环指令
N0080G00X-113.0Y-40.0M05;返回加工起点
N0090M30;程序结束
(2)程序2(采用绝对指令编程)
O0002;程序号
N0010G92X0Y0Z52.0;G92:建立工件坐标系
N0020G90G00Z2.0M03S600;G90:绝对编程指令
N0030G98G81X30.0Y20.0Z-14.0F100;G98:固定循环返回初始点指令,G81:钻削循环指令,钻#1孔
N0040G99X58.0Y40.0R-8.0Z-24.0;G99:固定循环返回R点,钻#2孔
N0050X73.0Y30.0;钻#3孔
N0060X88.0Y20.0;钻#4孔
N0070G98X103.0Y10.0;钻#5孔
N0080G73X123.0Y30.0R2.0Z-42.0Q5.0;G73:深孔钻循环指令,钻#6孔
N0090Z52.0;
N0100X0Y0M05;返回加工起点
N0110M30;程序结束