基于NX解决螺旋类零件加工过程中的加工顺序以及光洁度的问题

于颖

（大连橡胶塑料机械有限公司，辽宁 大连 116036）

基于NX解决螺旋类零件加工过程中的加工顺序以及光洁度的问题

于颖

（大连橡胶塑料机械有限公司，辽宁 大连 116036）

介绍一种数控编程方法，通过做辅助面的方式连接两个螺旋曲面，使其连接成一主体，驱动成连续的刀路，解决以往用螺旋曲面驱动生成的刀路加工螺旋零件，出现的加工顺序不合理以及光洁度不好的的情况。

NX 8.5；数控加工；螺旋零件

随着科技和制造业的发展，数控编程作为数控加工的关键技术之一，其程序的编制效率和质量在很大程度上决定了产品的加工精度和生产率。尤其是随着数控加工不断朝高速、精密方向的发展，提高数控程序的编制质量和效率对于提高制造企业的竞争力有着重要的意义。

目前国内外设备上采用的螺旋类零件越来越多，如挤出类的螺杆、螺旋元件、机床中的蜗杆等，形式基本上分等导程、变导程以及单导程、多导程。无论哪种形式的螺旋类零件，我们在加工它们的时候，一般都是在卧式车铣上加工，而在精加工这类螺旋零件时，笔者都是采用图1显示的这种往复式的来回切削，如图1所示。

图1 往复式切削示意图

从图1上，能看的出来，这种刀路往复加工，顺逆混合，加工的路线看似很合理，来回加工，但实际它的加工顺序很不合理，它保证了一个螺旋的侧面是自上而下的，但另一侧面却是自下而上的，这就会产生拉刀，对刀具寿命有影响，而且该螺旋零件在实际加工中，刀路是顺逆混合，加工出来的螺旋零件的光洁度也不是很好。虽然我们都知道在加工过程中，顺铣要比逆铣的表面光洁度要高，而且机床受力小一些，但顺铣的受力比逆铣大，刀具较长时，让刀现象较为严重，所以应在粗加工时用逆铣，精加工时用顺铣。但如果要保证像螺旋这类零件都采用顺铣，单方向的顺铣加工，会产生大量的进退刀，零件的光洁度是有所提高，但是加工效率要明显的降低很多。

下面介绍一种编程方法，来解决在加工这类螺旋零件过程中，出现的加工顺序和光洁度的问题，笔者主要是通过抽取螺旋面、桥接螺旋边线，分别对两端做空间曲线，扫掠或通过曲线网格，连接两螺旋面，使其形成一个整体，具体编程时，采用螺旋的切削模式将做好背靠背的螺旋侧曲面来做一个整体刀路，来解决上述问题。

下面举例，重点探讨一下，具体做法。

1 连接螺旋曲面

（1）抽取螺旋线：单击【插入】→【来自体的曲线】→【等参数曲线】按钮，点击棱峰。如图2，注意位置选项选择均匀；数量选择3等份。

图2 抽取螺旋线

（2）创建截面：单击【平面】，选择中间螺旋线，如图3，注意平面类型要选择在曲线上；曲线砂锅内的位置要选择弧长选项；弧长距离输入250，此距离是为了保证后面做截面的时候，两个螺旋侧面能投影到平面上。

图3 创建截面

（3）抽取截面：单击【插入】→【来自体的曲线】→【求交】按钮，如图4。

图4 抽取截面

求交的时候，会多投影曲线，而投影的曲线是一个整体，咱们必须先给这个整体的曲线分开，才能删除多余的曲线。

（4）扫掠：单击【插入】→【扫掠】→【扫掠】按钮，出现扫掠对话框，选择截面曲线，棱峰中线为引导线。截面选项中，截面位置选择“沿引导线任何位置”；对齐方法选择“参数”；定位方法中方位选择“强制方向”选择矢量：回转轴。扫掠出来的是一个螺旋片体，如图5。

图5 扫掠

2 连接两螺旋面

（1）桥接曲面：单击【插入】→【来自曲线集的曲线】→【桥接】按钮，选择两条螺旋线，进行桥接，把两端都封闭上，如图6。

图6 桥接曲面

（2）创建连接面

方法1、单击【插入】→【扫掠】→【扫掠】，截面选择两条求交出来的曲线，引导线选择桥接好的两条曲线，如图7左侧示意图。

方法2、单击【插入】→【网格曲面】→【通过曲线网格】，主曲线选择两条桥接好的曲线，交叉曲线选择两条求交出来的曲线，如图7右侧示意图。

图7 创建连接面

图8 创建加工刀轨

这里需要注意的是：选择曲线的方向要两两一致。

3 创建加工刀轨

进入加工环境，建立可变轮廓铣→驱动几何体选择创建好的片体，切削方向为沿螺旋线的方向，切削模式选择螺旋方式，这样就生成了我们理想的导轨，最后生成加工轨迹（如图8）。

最后我们得到了我们想要的刀路，可以解决螺旋零件在加工中存在的加工顺序和光洁度问题。通过这种螺旋方式加工始终保证刀路是顺铣；保证了自上而下加工；避免刀路之间的横向转移、往下扎刀；还避免机床超程的问题。

这种方法需要注意的是：连接两螺旋曲面的连接面是垂直在螺旋线上的，其中创建的截面也是根据提取螺旋零件棱峰的中线来创建的，棱峰两侧的曲面长度不一，若按实际长度的话，有部分会加工不到，所以被加工零件要根据这个要求在建模的过程中适当的加长一些。

本文介绍的这个编程方法，其中肯定还有很多可以优化提高的地方，需要在日后工作中不断积累逐步提高。在NX软件造型设计编程过程中，需要活学活用，在设计时，最大可能的优化造型，方便加工，可以提高加工的质量和效率。在编程的时，也可以通过一些辅助面和小技巧来编制出合理高效的程序的。

（R-01）

兰州石化生产出三元无规共聚聚丙烯

新近，兰州石化乙烯厂聚丙烯装置生产出三元共聚产品EPB08F。该产品是一种三元共聚聚丙烯树脂，由丙烯、乙烯、丁烯三种烯烃单体，在反应器内经过一次共聚而生产的无规共聚聚丙烯产品。通过改变分子链的有序性和结晶性，特殊的分子链结构赋予了其较低的热封温度，产品广泛应用于热密封、电容器薄膜、金属复合膜、食品包装膜等行业，具有较高的经济附加值。

燕丰 供稿

Solution of the order and smooth fi nish of screw parts machining process based on NX

Solution of the order and smooth fi nish of screw parts machining process based on NX

Yu Ying
(Dalian Rubber Plastic Machinery Co., LTD., Dalian 116033, Liaoning, China)

The article introduced a method of NC programming by doing on the surface of the auxiliary way connecting the two spiral curved surface, make its connected to a main body and drive into continuous knife path, solved the processing order is not reasonable and bad smooth fi nish situation.

NX 8.5; NC processing; screw parts

TG5

1009-797X（2016）19-0039-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.19.005

于颖，女，毕业于大连交通大学机械设计与制造专业，曾发表过《宏程序加工环槽的应用》、《如何制定经济合理的材料消耗定额》、《运用NX辅助面解决铣削螺旋底径跳刀的方法》、《宏程序在铣削链轮外齿形加工中的应用》等多篇文章。

2016-06-20