凸轮槽螺柱零件的车铣复合加工数控技术

3 螺柱零件的加工过程

　　车削加工相对铣削加工能有效保证回转体的圆度精度、轴阶梯的同轴度、加工面的表面粗糙度，因此工艺过程首先编排在数控车床上加工螺柱零件的回转结构（外圆柱面、阶梯内孔），然后在配置数控转台（A轴）的VMCL850加工中心上经过3次装夹，完成螺柱零件的全部加工。

　　3.1 数控车削加工

　　数控车床工位上分两工步进行。

　　第一工步卡盘夹紧半圆凸台端，夹持长度约10mm，车削φ65端外圆柱面及端面、倒角；先钻后镗加工此端的阶梯孔（与芯轴配合），工序结构如图2所示。

图2 车削φ65端及阶梯孔

　　第二工步卡盘夹紧西65端，装夹面辅以紫铜皮保护，打表找正保证其同轴度，车削端面及凸台外圆面，外圆面暂不车削到尺寸要求，留余量给铣削工序，由于此处半圆凸台与底座的半圆凹槽配合，形状精度统一由白动编程的软件轮廓保证；先钻后镗加工此端阶梯孔（与锁紧环配合），工序结构如图3所示。

图3 车削半圆凸台端及阶梯孔

　　3.2 键槽及其螺孔的铣削加工

　　周向键槽及螺孔在结构上与侧向键配合作周向定位，在加工工艺编排上，优先加工的原因主要是考虑两方面因素：(1)数控转台夹持半圆凸台端，铣刀铣削键槽时没有足够走刀空间，将导致刀具碰撞数控转台；(2)优先加工的目的是后续4轴数控转台夹持半圆凸台端时，键槽作为加工的对刀基准。工序结构如图4所示。

图4 周向键槽及螺孔铣削加工

　　工步在加工中心上使用平口钳夹紧螺柱零件的两端面，辅以紫铜片保护装夹面。键槽宽度尺寸为12+0.040，故可以使用φ12的平底铣刀直接加工到位，刀路轨迹使用CimatronE中2.5轴加工策略中的开放轮廓铣，如图5所示。M8×0.75的键槽螺孔首先使用φ6.7的钻头预钻，再使用M8×0.75的丝锥，利用加工中心的刚性攻丝功能完成螺孔加工。

图5 周向键槽的铣削刀路