一种高精度圆弧形螺旋槽加工方法改进

范存辉 王欣 柯兵 刘军华

摘要：常见的圆弧形螺旋槽多采用手磨成形刀具车削而成，但由于手磨刀具磨损快，零件轮廓精度和表面粗糙度通常无法保证，本文通过数控编程采用标准的数控刀具对加工方法进行了改进，有效的保证了零件的尺寸精度，提高了加工效率，同时降低了刀具消耗。

关键词：圆弧形螺旋槽；加工方法

1.背景介绍

某套筒零件为航空产品作动机构中的关键零部件，该零件外表面有一段圆弧形螺旋槽，如图1。螺旋槽表面粗糙度Ra3.2，螺旋槽与弹簧激光焊接后紧密螺旋配合且弹簧的外径尺寸满足φ45 0 -0.15，同时弹簧外径与另一零件内孔配合后能实现零件作动弹射顺利回收。所以螺旋槽的车削加工至关重要。

图1 螺旋槽图样要求示意图

该零件之前的加工方法是在普通车刀上手工刃磨出R1.6凸圆弧，用直进法切削加工。但由于手工刃磨精度低，刀尖形状不规则造成φ3.2+0.12 0圆弧外形不规范，再加上手磨刀具刚性差，加工过程中引起的振动与摩擦加速刀具磨损，车削成的螺旋槽尺寸不稳定、表面粗糙度差，装配后弹簧外径尺寸超差，影响作动机构正常工作。

2.加工方法改进

改进后的加工方法采用刀尖圆角为R1的球头刀片利用西门子810D数控系统的宏程序功能，分段拟合式加工螺旋槽。该方法的刀位点在刀片圆心处，采用等圆心角、等弧长控制保证弧型轮廓精度（如图2）。

3.结语

改进后的方法有效提高了弧形槽的轮廓精度和表面粗糙度，经批量验证，大大提高零件质量和加工效率。此方法对于加工高精度弧形螺旋槽具有较高的推广价值。

参考文献：

[1]张超英.数控加工综合实训.北京：化学工业出版社，2003.

[2]谷清贤.数控编程与数值计算.上海：上海交通大学出版社，2006.

[3]李银海.数控车削加工.北京：科学出版社，2008.