三角皮带轮轮槽的数控车削加工方法探讨

赖志明

摘要：本文探讨利用FUNAC数控车削加工车床通过编制相应的数控加工程序，来实现三角皮带轮轮槽的加工。

关键词：三角皮带轮；轮槽；数控车削加工

三角带传动是一种挠性传动，主要依靠三角带的两个侧面与三角皮带轮轮槽的两个侧面之间相互挤压接触，产生了楔面摩擦力，所以又属于楔面摩擦传动，它允许的传动比大，结构简单紧凑，传动平稳，传动距离比较大，传动效率较高，能够实现过载保护，是目前应用最多的机械传动之一，广泛应用于各种机械和车辆的传动中。三角带传动的基本组成零件为三角皮带轮（包括主动带轮和从动带轮）和V形传动带，其中，三角皮带轮是三角带传动中主要的零部件，而三角皮带轮上的轮槽是三角皮带轮加工中最重要的、也是最难实现的一个加工工序，所以我们在这里专门探讨三角皮带轮轮槽的车削加工方法。

常用的三角皮带轮轮槽加工方法是采用成形车削方法，首先是用切槽刀车削加工出相应的直槽，然后再用成形刀进行修整，从而得到我们需要的三角皮带轮轮槽。如下图1所示。

图1常用的三角带轮轮槽加工方法

这种加工方法具有操作比较简单，容易实现大批量生产等优点，缺点是废品率较高，而且需要专门刃磨出角度为34°或36°或是38°的成形车刀，对操作工人的技能要求比较高，也不适合于小批量的生产。

有没有另外一种可行的方法，既能够成功加工出三角皮带轮的轮槽，又不用修磨出车刀的成形角度呢？我们可以尝试利用数控车床强大的精准的程序控制能力，通过编制一个通用的三角带轮轮槽加工程序，来实现三角皮带轮轮槽的车削加工。

数控车床是数字控制车床的简称，是一种装有程序控制系统的、高精度、高效率的自动化车床，它可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工，具有直线插补、圆弧插补等等各种补偿功能，可实现直线圆柱、斜线圆锥、圆弧、椭圆、抛物线和各种规格的螺纹等等回转体零件的加工，并且在复杂零件的加工中和大、小批量生产中都能发挥出良好的经济效益。

数控车床与普通车床相比，数控车床有如下特点：

1. 加工精度高，具有稳定的加工质量；

2. 可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；

3. 加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；

4. 车床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通车床的3-5倍）；

5. 车床自动化程度高，可以减轻劳动强度等等。

所以，数控加工技术是未来机械加工的发展趋势，是构造现代制造业的重要的和必要的技术手段，它的应用也会越来越广泛。

利用数控车床加工三角皮带轮的轮槽，概括起来主要有三种加工方法：

第一种方法：和普通车床加工轮槽工艺一样，采用切槽车刀和成形车刀组合，用程序控制方法进行加工：先用切槽车刀加工出直槽，然后用成形车刀修剪轮槽。

第二种方法：采用切槽车刀和左右偏刀的组合，用程序控制方法进行加工：先用切槽车刀加工出直槽，再用左偏刀加工出左侧面，然后用右偏刀加工出右侧面，从而实现三角带轮的轮槽加工。

第三种方法：只采用一把切槽车刀，用程序控制方法进行加工：先车削加工出直槽，再用切槽车刀的左刀尖加工出轮槽的左侧面，然后用切槽车刀的右刀尖加工出轮槽的右侧面，最后再进行精加工，一步步地完成三角皮带轮轮槽的车削加工。

这三种加工方法对比：

加工方法

優点

缺点

第一种方法

工艺成熟，容易实现，程序编制简单

废品率较高

需要修磨出成形车刀

单件小批量生产时成本高

第二种方法

工艺成熟，车刀刚性好，加工精度较高

对刀操作复杂

由于左右偏刀的尺寸较大，不适宜小尺寸的轮槽加工

第三种方法

刀具简单，对刀操作简单，程序绘制较简单，容易实现，加工精度好，适用于小批量或大批量的加工

车刀刚性较差

需要小心选择加工参数

综上分析，由于第三种方法具有选用加工刀具简单，容易实现，加工精度较高的特点，程度编制容易等优点，所以在本文中选用第三种方法：探讨采用一把普通的切槽刀，采用数控车床进行加工，实现三角皮带轮的轮槽加工的方法。

上述的数控加工程序最大的优点就是程序通用性强，稳定可靠，对于其他规格尺寸的三角带轮轮槽的加工，同样适用，我们只需要根据图纸修改在主程序中定义的那几个全局变量参数就可以了，这样就可以节省大量的编程时间，从而提高加工效率。

现代加工制造技术正在不断地更新和飞速地发展，新的加工方式和新的加工工艺也正在不断地成熟和推广，只要我们认真地去学习和探索，我相信我们还可以做得更好。

参考文献：

[1]胡农等.车工技师手册.机械工业出版社，2001年1月.

[2]人力资源和社会保障部教材办公室.数控车床编程与操作（FANUC系统）.中国劳动社会保障出版社，2012年4月.

[3]高小林.数控车削加工一体化教程.机械工业出版社，2013年1月.