FeatureCAM在链轮齿形加工中的应用

贺文龙 胡虎娟

（陕西建设机械股份有限公司，陕西 西安710032）

0 引言

我公司原先针对某驱动链轮齿形加工采用外协线切割，表面粗糙度总是达不到1.6。为达到图纸粗糙度1.6的要求，并提高加工效率，现对该驱动链轮齿形进行FeatureCAM数控编程、加工中心加工。该加工过程不仅达到了图纸粗糙度1.6的要求，还提高了加工效率，同时验证了CAM软件编程的可行性，且为后续其他零部件进行CAM数控编程积累了经验。下面就具体说明该零件的CAM编程过程及相关问题，分别从零件工艺分析、模型导入、加工方法／加工参数确定及后处理选择、零件对比检查4个方面进行介绍。

1 零件工艺分析

如图1所示，该驱动链轮齿形部分最小圆弧半径为12.7mm，齿厚45mm，齿顶外圆直径593.5mm，材质为45钢，调质硬度220～250HB。

图" 链齿齿形局部放大图

粗加工采用ø25硬质合金立铣刀，分层顺铣。

精加工采用ø25高速钢立铣刀，逆铣。

2 模型导入

该驱动链轮模型为SolidWorks三维建模，可直接导入Feature－CAM，导入过程中会出现设置毛坯向导，需要注意两点：

（1）三维建模的坐标系随模型导入后保持不变，因加工需要，重设加工坐标系，其X、Y向位于ø593.5外圆中心，Z向位于齿厚厚度45mm上表面，如图2所示。

图- 模型导入结果图

（2）齿形外圆、厚度均已车成，故毛坯尺寸为直径593.5mm、厚度45mm。

3 加工方法、加工参数确定及后处理选择

采用“通过曲线—侧边”方法加工，勾选“使用FeatureRECOGNITION提取”是为了后续生成齿形曲线；点击“下一步”，选取“链接特征曲线”选取特征曲线后；点击“下一步”，曲线链接完成；点击“下一步”，特征顶部与底部的位置为0、－45；点击“下一步”，确定加工策略，粗加工为顺铣，分层铣削，每层厚度1.5mm；点击“下一步”，确定粗加工刀具，根据齿形最小圆弧半径12.7mm，采用ø25硬质合金立铣刀；点击“下一步”，确定刀具转速和进给速度。

（1）确定刀具转速：

式中，n为刀具转速（r／min）；vc为切削速度（m／min）；d为刀具直径（mm）。

硬质合金刀具的切削速度车间经验值为120m／min，刀具直径为25mm，则转速n＝1 526.4r／min，取整为1 526r／min。

（2）确定进给速度：

式中，vf为进给速度（mm／min）；n为刀具转速（r／min）。

所用刀具装有3个刀片，故齿数＝3，每齿进给量车间经验值为 0.01mm，则 进 给 速 度 vf＝457.92mm／min，取 整为458mm／min。

因加工中心的系统为西门子840D，故后处理选择西门子840D后处理，精加工余量不宜过大，一般取0.15mm，吃刀量一般为刀具直径的1／3，进行仿真，其走刀路线如图3所示，走刀方向为向Z轴负向看去顺时针。

图* 粗加工走刀路线图

以上操作完成齿形粗加工。

精加工与粗加工的操作类似，不同之处如下：精加工为逆铣，所用刀具为高速钢，其切削速度车间经验值为20m／min，相对应的转速为254r／min，进给速度为8mm／min。

4 零件对比检查

粗精加工完后与原零件进行对比检查，结果如图4所示。

图. 对比结果图

根据图4所示零件对比结果，齿形部分呈现浅灰色，代表加工到位。

5 结语

经加工中心加工，检验各项技术指标符合设计技术要求。实践证明，用FeatureCAM对该链轮进行数控编程并进行实际加工，达到了图纸粗糙度1.6的要求，并提高了加工效率，且验证了CAM软件编程的可行性，为后续其他零部件进行CAM数控编程积累了经验。