李培超，郝鵬

寶雞法士特齒輪有限責(zé)任公司 陜西寶雞 722409

隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展，變速器殼體類零件的結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，具有空間角度的螺紋孔出現(xiàn)在了很多殼體類零件上，要加工這些螺紋孔，就需要增加專門的工序，存在以下問題：①需要臥式加工中心加工，導(dǎo)致設(shè)備成本增加；②需要專用的夾具，導(dǎo)致夾具成本增加；③人員成本增加。這些問題導(dǎo)致零件成本增加，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激化的時(shí)代，如何實(shí)現(xiàn)工藝最優(yōu)，降低制造成本，已經(jīng)提上日程。

為了解決以上問題，利用萬能角度側(cè)銑頭，在三軸設(shè)備上改變刀具旋轉(zhuǎn)中心線，將具有空間角度的螺紋孔加工出來，成為急需解決的問題。以加工一個(gè)離合器殼體側(cè)面的2-M8螺紋孔為例（見圖1），從設(shè)備信息確認(rèn)、側(cè)銑頭調(diào)試、程序編制三個(gè)方面，介紹利用萬能側(cè)銑頭在三軸設(shè)備上，加工具有空間角度螺紋孔的方法。

圖1 待加工的離合器殼體側(cè)面螺紋孔

該加工過程采用的設(shè)備是三軸聯(lián)動(dòng)立式加工中心，其中側(cè)銑頭為萬能角度頭，螺紋孔參數(shù)是2-M8，有效深度20mm、底孔23mm，角度為X-Y面80°，Y-Z面40°。

設(shè)備信息確認(rèn)

1.設(shè)備行程確認(rèn)

（1）XY行程確認(rèn) 在立式加工中心上，對(duì)離合器零件進(jìn)行加工，由于是加工側(cè)面的螺紋孔，角度頭在加工過程中會(huì)超出工作臺(tái)面，需要確認(rèn)設(shè)備的X軸和Y軸行程距離，通過查閱設(shè)備資料，其行程為X=1400mm/Y=800mm，理論計(jì)算后，行程滿足加工要求。

（2）Z軸行程確認(rèn) 由于角度頭側(cè)面尺寸大，如要需要加工的孔系與工作臺(tái)的距離小，則可能會(huì)產(chǎn)生干涉，查閱設(shè)備資料，設(shè)備的Z向行程為825mm，滿足側(cè)銑頭的使用要求。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，角度頭與設(shè)備及夾具無干涉現(xiàn)象。

2.刀庫(kù)信息確認(rèn)

側(cè)銑頭在加工過程中，由于要在刀庫(kù)中循環(huán)，因此側(cè)銑頭在換刀和刀庫(kù)中循環(huán)過程中，與設(shè)備不能發(fā)生干涉，需要對(duì)換刀過程及刀庫(kù)循環(huán)過程進(jìn)行確認(rèn)。

（1）換刀 角度頭不同于常用的加工刀具，其長(zhǎng)度和直徑都有所變大，經(jīng)過測(cè)量及現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，換刀過程中，側(cè)銑頭與機(jī)床護(hù)板無干涉。

（2）刀庫(kù) 如圖2所示，立加在運(yùn)行過程中，刀庫(kù)中的刀具在不停的循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)銑頭進(jìn)入刀庫(kù)后，需要確認(rèn)其不會(huì)與刀庫(kù)護(hù)板產(chǎn)生干涉。為了避免與其他刀具干涉，需要對(duì)其進(jìn)行“大刀設(shè)置”。

圖2 刀庫(kù)中的側(cè)銑頭

側(cè)銑頭調(diào)試

（1）側(cè)銑頭安裝 如圖3所示，側(cè)銑頭使用時(shí)，需要先對(duì)其進(jìn)行定向。將定向塊安裝在主軸一旁的螺紋孔內(nèi)，然后將側(cè)銑頭安裝在立加的主軸上，將側(cè)銑頭的定位裝置卡在定位塊內(nèi)，檢查定位裝置與定位塊間隙在0.5～1mm之間。

圖3 對(duì)側(cè)銑頭進(jìn)行定向

（2）側(cè)銑頭找正 側(cè)銑頭在加工之前，要先調(diào)整好角度，再進(jìn)行加工找正，否則，加工出的孔徑會(huì)出現(xiàn)橢圓、亂牙、位置錯(cuò)亂等情況。角度調(diào)整時(shí)，需要計(jì)算所加工孔系的空間角度，按照計(jì)算值進(jìn)行調(diào)整。對(duì)刀具進(jìn)行找正時(shí)，不僅要進(jìn)行動(dòng)態(tài)找正，將側(cè)銑頭按照加工軌跡行走，監(jiān)控刀具的跳動(dòng)值，而且要對(duì)側(cè)母線和下母線進(jìn)行找正。

用百分表找正側(cè)銑頭的側(cè)面在0.02mm以內(nèi)，然后將角度頭角度對(duì)零。將側(cè)銑頭的角度進(jìn)行調(diào)整，繞Z軸旋轉(zhuǎn)310°，繞Y軸旋轉(zhuǎn)80°。如圖4所示，用百分表打在找正桿的側(cè)母線上，然后設(shè)備按照M8螺紋底孔D6.8的鉆孔軌跡路線走，百分表讀數(shù)控制在0.03mm以內(nèi)，方可認(rèn)為合格。

圖4 側(cè)銑頭側(cè)面角度調(diào)整

如圖5所示，用百分表打在找正桿的下母線上，然后設(shè)備按照M8螺紋底孔D6.8的鉆孔軌跡路線走，百分表讀數(shù)控制在0.03mm以內(nèi)，方可認(rèn)為合格。

圖5 側(cè)銑頭底面角度調(diào)整

（3）側(cè)銑頭鎖緊 先將上面的一圈螺紋鎖緊，再將側(cè)面的M10螺紋鎖緊。主軸帶動(dòng)側(cè)銑頭轉(zhuǎn)動(dòng)，無異響，且手可以轉(zhuǎn)動(dòng)角度頭。

程序編制

由于是空間角度的孔系，人工無法編制程序，通過NX10.0編制加工程序。對(duì)于螺紋孔，要先用鉆頭鉆螺紋底孔2-D6.8，再使用螺紋銑刀，加工螺紋。

（1）鉆孔程序 如圖6所示，進(jìn)入鉆孔程序模板，使用“垂直于矢量”命令，使刀軸與所加工的D6.8孔軸線平行。使用“啄鉆”命令，生成的加工程序?yàn)镚01格式（不能使用鉆孔循環(huán)命令）。

圖6 鉆孔程序模板

（2）螺紋銑孔程序 如圖7所示，使用螺紋銑刀，加工2-M8螺紋孔。在程序編制時(shí)，使用半徑補(bǔ)償命令，刀具磨損后可以及時(shí)調(diào)整尺寸，使孔徑尺寸更加穩(wěn)定。使用順銑命令，以保證螺紋的加工質(zhì)量。M8螺紋孔的深度為20mm，在銑孔時(shí)，需要2刀加工。為了避免由于截刀帶來的質(zhì)量問題，合并1個(gè)螺距。

圖7 螺紋銑孔程序模板

結(jié)語

本文通過設(shè)備信息確認(rèn)、側(cè)銑頭調(diào)試、程序編制三個(gè)方面，介紹了空間角度螺紋孔的加工方法及步驟。通過以上方法，可以加工出具有空間角度的螺紋孔，不僅減少了工序，降低了成本，也為后期零件的智能及高效加工奠定了基礎(chǔ)。