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CATIA加工編程之142齒面齒輪加工實例

作者:曾彪 發布時間:2018-11-02 瀏覽:

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一.操作要求

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1-1                                  1-2

如上圖所示,這是一個齒數為142的面齒輪,其齒面如圖1-2所示,根據齒輪的形狀以及齒面的曲面特性。采用如下所示的毛坯模型,加工出齒輪的齒槽。

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1-3                                        1-4

二.操作原理

利用CATIA軟件進行模型零件和毛坯零件的設計,對于毛坯的建立,CATIA軟件提供兩種毛坯創建方法,一種是利用Geometry Manager自動創建毛坯零件,這一創建毛坯的命令相對方便,但只能創建包容體類型的毛坯零件,對于圓管類毛坯零件的創建無法使用這一命令。另一種是手動創建毛坯零件,和目標文件裝配在一起。這一毛坯創建方法相對靈活,適用于除包容體外的其他形狀的毛坯。觀察目標面齒輪的形狀特性,宜采用管料類型的毛坯。

由于齒輪的齒面為曲面造型,因此為了提高加工精度以及避免過切,宜采用球刀進行加工,為了達到很好的加工效果,設置刀軸方向為垂直于齒面的方向。加工坐標系的原點設置為毛坯上表面的圓心,同時為避免換刀時刀具對零件造成碰撞劃傷,設置以毛坯上端面為參考面,向刀軸上方偏置100mm的平面為安全平面。

 

三.工藝路線及加工過程分析

 

1. 工藝路線

如上圖1-2中所示,齒槽由兩個復雜的側曲面以及一個底平面構成。因此先采用Roughing加工方法對毛坯進行粗加工處理,切除大量材料。再采用Sweeping的加工方法對粗加工后的齒槽側曲面進行精加工處理,最后用Sweeping方法對齒槽的底平面進行精加工處理。加工出一個齒槽之后,采用刀具變換對刀路進行旋轉變換,生成142個齒槽。具體參數如下表:

1

序號

加工方法

刀具參數

余量

加工區域

說明

1

Roughing

D2R1(直徑為2的球刀)

0.2mm

整個齒槽

對齒槽粗加工過,去除大量材料

2

Sweeping

D1R0.5(直徑為1的球刀)

0

齒槽側曲面

對齒槽的側曲面進行精加工,去除余量

3

Sweeping

D0.5R0.25(直徑為0.5的球刀)

0

齒槽的底面

對齒槽的底面清根處理

(1)工序1具體參數如下:

a.幾何參數

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3-1

選擇整體幾何體作為加工零件,加工邊界選擇如圖3-1所示的邊界曲線,設置加工最小厚度為0.3mm,加工側為邊界內側,偏置為0,由于是粗加工,加工余量定義為0.2mm

b .刀具路徑參數

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3-2

設置加工模式為通過區域,刀具路徑方式為輪廓驅動,加工公差為0.01,切削模式為順銑。

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3-3

徑向參數設置進給為刀具的直徑的50%

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3-4

設置最大下切深度為1mm

c .主軸轉速以及進給率

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3-5

 

定義進刀進給300mm_mn,加工進給為2000mm_mn,退刀進給為2000mm_mn

d .定義進退刀路徑

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3-6     

進刀退方式為徑向,距離為10mm

(2)工序2具體參數如下:

a.幾何參數

選擇整體幾何體作為加工零件,加工邊界選擇如圖3-1所示的邊界曲線,設置加工側為邊界內側,偏置為0,由于是粗加工,由于是精加工,加工余量定義為0mm

b .刀具路徑參數

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3-7

設置刀具路徑方式為往復模式,加工公差為0.01

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3-8

徑向參數設置上圖3-8

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3-9

設置最大下切深度為1mm,層數設置為1層。

c .主軸轉速以及進給率

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3-10

 

定義進刀進給300mm_mn,加工進給為2000mm_mn,退刀進給為2000mm_mn

d .定義進退刀路徑

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3-11     

進刀退方式為徑向,距離為10mm

 

(3)工序3具體參數如下:

a.幾何參數

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3-12

選擇整體幾何體作為加工零件,加工邊界選擇如圖3-12所示的邊界曲線,加工余量定義為0

 

b .刀具路徑參數

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3-13

設置徑向參數如上圖3-13所示。

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3-14

軸向參數設置如上圖3-14所示,刀路層數為1,最大下切深度為1mm

c .主軸轉速以及進給率

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3-15

定義進刀進給300mm_mn,加工進給為2000mm_mn,退刀進給為2000mm_mn

d .定義進退刀路徑

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3-16     

進刀退方式為徑向,距離為10mm

2. 加工過程

(1)工序1,粗加工齒槽。

如下圖所示,3-17為生成的刀路,加工切除材料仿真如圖3-18所示。

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3-17                                            3-18

(2)工序2,精加工側曲面。

如下圖所示,3-19為生成的刀路,加工切除材料仿真如圖3-20所示。

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3-19                                         3-20

(3)工序3,精加工底平面。

如下圖所示,圖3-19為生成的刀路,加工切除材料仿真如圖3-20所示

 

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3-21                                                 3-22

以上3道刀路仿真后結果如下:

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3-23

 

 

 

 

 

3. 余量與過切檢測

1)余量分析

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3-24                                                    圖3-25

觀察圖3-25所示的效果圖與3-24的顏色相比對,發現銑削區域的殘留材料較少,基本符合設計尺寸。

(2)過切分析

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3-26                                                 3-27

觀察圖3-27所示的效果圖與3-26的顏色相比對,發現刀路無誤。

下面是練習文件,讀者可以觀察視頻學習詳細的操作步驟:

 

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