基于NX的大型十字万向接轴法兰叉头的数控加工技术研究

　　NX加工模块中提供了三轴加工和多轴加工模式，法兰叉头的加工要求以及加工机床的功能，我们采用CAVITY MILL（型腔铣）方式，用法兰叉头的自由曲面作为驱动面，以平行于水平面的不同深度平面与型腔面相截，产生的截面线再偏置一个刀具半径，产生刀具路径（如图8所示）。这样通过分层的数控程序即（2.5轴联动加工）生成刀具轨迹，避免加工中扎刀现象，尽量多的运用圆弧插补来加工型腔面的轮廓，使得走刀路线大大缩短，加工时间缩短，且加工的表面光度好，使得后续的打磨工序工作量减少。

    图8 程序的刀路设计

　　2.5.4 后量处理

　　机床后置模块的作用是生成可使用的G代码程序。在实际运用中，发现在圆弧插补上用IJK方式后置处理的G代码在机床上模拟报警出错，其原因为数据计算累积错误。最后后置处理器改为CR的方式，产生的程序运行通过。系统自动产生NC程序段格式如下：

　　2.5.5 加工仿真及程序校验

　　为了保证程序的可加工性，减少实际试制时间，节约费用，将生成的加工程序在软件上进行仿真加工。通过仿真可对程序进行分析，防止在加工中出现刀具轴振动、过切及碰撞，扎刀现象。对于仿真结果不理想的程序则可返回加工模块对加工方式、参数等进行修改，直至仿真结果（如图9所示）符合加工要求。

    图9 加工仿真

　　2.5.6 数控系统轨迹模拟

　　透过敏控蒜统的图形显示功能显示刀具轨连运行情况，这种方法快而准确，该测试可在各种倍率模式有效时进行。由于所有运动在控制器的图形模式下进行测试，这样就减少了检查任务量，且程序也易跟踪。

　　2.6 程序传输和运行

    法兰叉共根据前面划分，从而产生了2～6个程序。这些程序的程序段数多达8000，在文件大小上，其中一个达到4M字节，可尉U盘将程序拷入机床中。

　　程序在运行时，由于机床的NCU内存太小，无法将程序装载入后进行加工，所以采用数控机床自动模式下，通过硬盘方式进行边传程序边加工。根据实际情况，在一些加工程序段上通过倍率开关优化指定的切削速度和进给速度。

3 结论

　　SWC零法兰叉头的数控加工解决了SWC型十字万向接轴的装配瓶颈，以往由于法兰叉头型腔曲面的不规范，装配一套SWC型十字万向接轴往往要花费3～4天的时间，通过数控机床的检查及加工使型腔曲面完全符合理想模型，解决了法兰叉头转动干涉问题，提升了工艺水平，提高了生产效率，节约了成本，也为今后开发SWP型法兰叉头的数控加工积累了经验。