大半径圆弧槽的简易加工方法.docx

介绍一种大半径圆弧槽的简易加工方法，在普通铳床或镇床上使用铳刀盘实现了高效加工，不需要投入专用工装。并推导出了铳刀盘倾斜角度的计算公式，以及理论误差的确定方法。加工精度能够满足要求，非常适合单件、小批量生产。1序言WD615系列回转窑上大滚轮装配用垫板结构如图1所示。垫板上/?510mm圆弧槽通常采用划线后在刨床上加工，或者利用装夹工装在立式车床上加工。前者加工效率低，且精度不高；后者虽然加工效率和精度都高，但需要投入专用装夹工装，且装夹麻烦，加工成本增高，不适于单件生产。图1垫板结构经研究，采用一种简易的加工方法，在普通铳床或链床上用铳刀盘实现了加工，提高了生产效率，且精度完全符合使用要求。2垫板圆弧槽加工方法垫板圆弧槽加工如图2所示，将铳刀盘倾斜一个角度夕，即可加工出圆弧槽；控制铳刀盘与工件间距离，可保证圆弧槽深度。加工过程如图3所示。图2垫板圆弧槽加工示意图3加工过程原理分析：当倾斜角度夕为0°时，所加工的圆弧槽半径为铳刀盘半径；当倾斜角度，为90°时，所加工的圆弧槽半径为无穷大，即为平面；当倾斜角度J介于0°到90°之间时，所加工的圆弧槽实际为长轴为铳刀盘直径、短轴为铳刀盘直径与倾斜角度的余弦之积的椭圆弧槽，在精度允许的情况下，可近似为圆弧槽。3倾斜角度确定方法按简易加工方法，关键是如何确定铳刀盘的具体倾斜角度区按图4所示的四心近似画椭圆法，设椭圆的长半轴为a,短半轴为b,经简单的数学推算，可算出椭圆的大圆弧半径月号a?+"+(a-b)JS2bV图4四心近似画椭圆法在图2中，椭圆的长轴为铳刀盘直径d,短轴为KoS8代入式（1）,可推导出&a/?之间的关系如下4?（I-cos:）十（1一cos）Jl十COS）7=对于具体的工件，圆弧槽半径/?为已知，所用铳刀盘直径也为已知，代入式（2）可计算出倾斜角度。当然，计算过程很繁琐，可在EXCel上编一个计算公式，很简单地算出倾斜角度用勺具体值。4误差分析由于以上所述简易加工方法，实际上是用椭圆弧面近似地代替了圆弧面，因此，研究其理论误差成为必要。离中心线最远的点误差最大，可通过分别按圆弧和椭圆弧计算该点的坐标值的办法,计算出理论误差,如果在允许误差范围内,则可按这种方法加工；如果超过了允许误差，可通过加大铳刀盘直径、减小倾斜角度的办法来减小理论误差，直到符合要求。具体的计算过程较复杂，简单办法是直接在CAD中绘图测量，可快速方便地确定出理论误差值。图1中的垫板圆弧槽采用e25Omm铳刀盘按式2计算出倾斜角度为76.9353。在CAD中绘图测量，离中心线最远处误差仅0.1064mm,满足要求。5注意事项由于本简易加工方法是用椭圆弧槽近似代替圆弧槽，为保证精度，运用此方法时需注意以下几点。1）所选用的铳刀盘直径需大于工件所要求的圆弧槽宽度（即弦长）。2）工件圆弧槽的宽度需小于图4中椭圆的大圆弧弦长B,8值的计算公式如下AR（1+co陵）+（1-cos）l+cos207=病3）运用前需确定出理论误差值，满足工件精度要求时才能运用本方法。6结束语本文介绍一种在普通铳床或镜床上加工大半径圆弧槽的简易方法，通过控制铳刀盘的倾斜角度，利用椭圆弧面实现圆弧槽的近似加工，并得出以下结论。1）采用简易加工方法，对符合精度要求的大半径圆弧槽加工，可提高生产效率，降低生产成本。2）对精度要求不高的大半径圆弧槽加工，可通过调整不同的倾斜角度，在铳刀盘直径不变的情况下，加工出多种半径的圆弧槽，从而减少刀具规格的备用量，降低生产成本。3）简易加工方法特别适合单件、小批量生产。专家点评文章介绍了一种在普通铳床或镶床上加工大半径圆弧槽的简易方法，并推导出了铳刀盘倾斜角度的计算公式，以及理论误差的确定方法。非常适合单件、小批量生产。文章内容具有一定的技术传承和工艺创新，方法简单，经济实用，充分发挥普通机床和传统加工的优势，通过控制铳刀盘的具体倾斜角度，利用椭圆弧面近似地代替圆弧面加工，减少了刀具费用，提高了生产效率。