如何加工带有抛物线内孔的实心件

图3-21 抛物线内孔

加工图3-21所示的抛物线内孔，抛物线方程为Z=X²/16，毛坯为φ120mm×150mm的实心件，已粗车到规定的尺寸及表面粗糙度值Ra3.2μm，试进行加工工艺分析及数控程序编写。

1．相关知识

抛物线的参数方程为

准线方程为

直角坐标方程为

y²=2p(p>0)

2．加工工艺分析

(1)工件安装与找正 零件外形规则，图中仅抛物线内孔要加工，其他部位均已加工到位，表面粗糙度值要求为Ra3.2 μm，可直接按工件外圆及端面为加工基准，打表圈圆找正工件，用自定心卡盘装夹工件，垫上铜皮直接卡紧工件即可。

(2)预加工 工件预钻φ30mm，方便内孔车削加工。

3．编程思路

利用抛物线方程式Z=X²/16，换算成直径编程形式为Z=X²/64，则X=sqrt[Z]／8。其中Z的取值范围为-80～0，在计算X坐标时，Z取绝对值，为了方便计算，编程零点放在工件左端面中心，Z值均为正值，应用宏指令及循环功能来编写程序，下面是抛物线内孔程序编制的关键：

1)轴的坐标计算。(www.xing528.com)

2)Z轴的坐标计算。

3）完成每次计算后的走刀，以“直线逼近”的方式加工。

4）Z轴坐标设定为抛物线内孔控制“步距”，步距的大小直接影响抛物线内孔的几何精度，现设步距=0.3mm。

5）循环判断：加工角度是否小于或等于360°，一直加工到等于360°后就结束本次循环加工。

4.加工程序

图3-22 抛物线零件

5.容易产生的问题及注意事项

1）预钻φ30mm内孔，在保证余量足够的情况下预钻孔尽可能大，这样加工内孔的刀杆可较粗，刚性好，即刀杆应在不碰孔壁的前提下尽量粗些为宜。

2）车刀的刀尖应尽量与车床主轴的轴线等高。

3）刀杆伸出刀架的距离应尽可能短些，以改善刀杆刚性，减小切削过程中可能产生的振动。

6.练习题

编写图3-22所示抛物线零件的加工程序，毛坯为φ100mm×80mm的实心件，其中编程原点在工件右端面处，并以Z作为变量，其范围为−29.614～0。