【文章內(nèi)容簡介】 點(diǎn)擊“菜單”中的插入曲線，接著在CRV OPTIONGS(曲線選項(xiàng))菜單下選擇From Equation(從方程)|Done(完成)，選擇從“方程”生成曲線，接著出現(xiàn)提示框及菜單管理器，根據(jù)提示選擇原始系統(tǒng)坐標(biāo)系，類型選擇“Cartesina(笛卡爾)”；之后出現(xiàn)文本編輯框供輸入由式(2)表示的變加速度段接觸螺旋曲線方程 X = R1sin(360ti2)Y = R1cos(360ti2)Z = m1pt/360+Am1m1(pit/2sin(90t))/n/n/pi/pi/pi/pi+i1p然后將文本保存，并關(guān)閉對(duì)話框，在proe窗口就生成了變加速段螺旋線。 變加速段螺旋線生成示意圖 首先以變加速螺旋線的端點(diǎn)做一基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0，然后過基準(zhǔn)點(diǎn)做平行于FRONT平面的基準(zhǔn)平面DTM1，TOP平面與RIGHT平面做基準(zhǔn)軸A_1，再以DTMA_1做基準(zhǔn)點(diǎn)PNT1，過PNT1做基準(zhǔn)坐標(biāo)系CSO，點(diǎn)擊浮動(dòng)菜單中的插入曲線，接著在CRV OPTIONGS(曲線選項(xiàng))菜單下選擇From Equation(從方程)|Done(完成)，出現(xiàn)從方程生成曲線的提示框及菜單管理器，根據(jù)提示選擇原始系統(tǒng)坐標(biāo)系，類型選擇Cartesina(笛卡爾)，不過坐標(biāo)系要選擇CSO；之后出現(xiàn)文本編輯框供輸入由式(3)表示的等加速度段接觸線方程X = R1sin(360ti3)Y = R1cos(360ti3)Z = m2pt/360+Am1m2t/2/pi/pi/pi/n/n+Am2m2tt/8/pi/pi/n/n然后關(guān)閉編輯框?qū)⑽谋颈４?，在設(shè)計(jì)窗口就生成了等加速段加速段螺旋線。 等加速段螺旋線生成示意圖 在生成組合式螺旋槽面之前，我們先要把前面生成的各段交點(diǎn)螺旋線和螺旋槽底曲線整合起來，及整合成2條總的交點(diǎn)螺旋線和一條總的螺旋槽底曲線。這一步可以通過Pro/E里復(fù)制（Ctrl+C)和粘貼(Ctrl+V)操作完成。 三段式螺旋曲面的生成步驟1:。 由于按方程繪制的基準(zhǔn)曲線不能使用掃描切口命令進(jìn)行軌跡掃描，所以需要按曲面相交的方式生成與三段螺旋線重合的掃描軌跡，另一個(gè)為圓柱面。，且與軸線重合的直線作為掃描用的原點(diǎn)軌跡，選擇插入可變剖面掃描，在快捷菜單欄中選中曲面造型圖標(biāo)，選擇直線和等速段接觸螺旋線作為原點(diǎn)軌跡和X軌跡。在草繪環(huán)境中繪制過圓心、端點(diǎn)為等速段接觸螺旋線起始點(diǎn)的直線作為掃描截面，得到對(duì)應(yīng)于等速段的掃描截面。方法一樣，重復(fù)以上步驟繪制正弦加速度段和等加速度段掃描截面。 圖 變截面掃描步驟2用相交命令生成最終掃描軌跡。選擇插入 拉伸命令，在快捷菜單欄選中曲面圖標(biāo)，創(chuàng)建一個(gè)直徑為80的圓柱面。選中步驟1所創(chuàng)建的任一掃描面后選擇插入相交命令，根據(jù)提示繼續(xù)選擇圓柱面，兩面組相交可得到它們的相交曲線鏈。重復(fù)以上步驟可生成整段螺旋線的曲線鏈。為了使后續(xù)造型工作更加方便，可將以前步驟生成的曲線和曲面隱藏，只顯示輔助曲線鏈和實(shí)體。 步驟3:用掃描切口。 變螺距螺桿模型選擇插入。掃描39。切口命令，在菜單管理器的掃描軌跡選項(xiàng)中選擇選取軌跡，在鏈中選擇曲線鏈，并根據(jù)提示選取步驟四生成的某段曲線鏈作為掃描軌跡，并確定截面定義方向和掃描截面的向上方向。在草繪懂截面時(shí)繪制圓作為掃描剖面形狀，按被供送件直徑參數(shù)確定圓直徑，最后選擇要?jiǎng)h除的區(qū)域，完成掃描切口特征。 步驟4：。 三段式變螺距螺桿本章使用的圓筒狀物體的發(fā)送，三螺桿組件結(jié)合螺旋線的數(shù)學(xué)模型，在Pro/ E的CAD軟件平臺(tái)，采用至頂向下的設(shè)計(jì)方法建立分件螺桿的三維實(shí)體模型。所以用來產(chǎn)生三維參數(shù)化模型的分件螺桿多種關(guān)鍵參數(shù)改變和提高設(shè)計(jì)效率，不僅方便，但也為未來通過快速原型或直接處理模型或產(chǎn)品的加工中心，提供了極大的方便，加工精度和效率大大提高。有只舉出的例子圓柱形物體的服務(wù)，也為其他形狀對(duì)象送料螺桿參數(shù)化三維實(shí)體模型的建立同樣的方式發(fā)送。4 分件供送螺桿的加工分件螺桿在制造過程中，經(jīng)常會(huì)遇到諸如螺距相等、底部直徑相等的螺桿，這種可變螺距螺桿擠出機(jī)具有優(yōu)良的性能，不僅傳動(dòng)速度快，而且傳動(dòng)比較穩(wěn)定，連續(xù)性也非常好，使用在送料機(jī)構(gòu)中，它可以實(shí)現(xiàn)發(fā)送的快與慢的調(diào)整材料，材料送到位置的變化。擠壓和混合材料，它可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)程度的定量飼料的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以這種分件螺桿有更多的應(yīng)用在制藥機(jī)械，灌裝設(shè)備，最多應(yīng)用于紙張包裝機(jī)械中。但可變螺距螺紋，工藝性能，使用一個(gè)共同的一套加工設(shè)備加工困難，制造精度低，致使及其應(yīng)用已經(jīng)有一定的限制，本文介紹了幾種可變螺距螺桿的加工。 變螺距螺桿的加工方法 （1）銑削方法：圍繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)的銑刀的主要原則，同時(shí)旋轉(zhuǎn)工件的運(yùn)動(dòng)，但也做不等速的軸向運(yùn)動(dòng)，也就是改變工件的螺旋運(yùn)動(dòng)，銑刀便可加工變螺距螺紋。這種方法實(shí)際上是與范成法加工齒輪類似的一種加工方法，加工螺距的變化應(yīng)該是與螺桿相同的變化模型。 銑削示意圖（2）基于普通機(jī)床刀具變速移動(dòng)切削法：工件由車床帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn),刀具沿軸向按螺紋變化規(guī)律進(jìn)給, 即在絲杠帶動(dòng)拖板軸向進(jìn)給的同時(shí) ,又給刀具一個(gè)附加的位移 ,于是車刀在工件上的軌跡就是一個(gè)變螺距螺紋 ,而產(chǎn)生附加運(yùn)動(dòng)的方法主要是凸輪補(bǔ)償法 。 普通車床加工變螺距螺桿示意圖1車床卡盤；2齒輪副；3凸輪軸；4尾架；5彈簧；6車刀；7工件；8對(duì)刀裝置；9凸輪；10蝸輪蝸桿副,該結(jié)構(gòu)拆除了車床小拖板絲杠, 添加了一套凸輪補(bǔ)償裝置, 當(dāng)凸輪9由齒輪副 2和蝸輪蝸桿副 10帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),就會(huì)給小拖板一個(gè)附加的軸向位移。車刀 6車削一遍后徑向退刀 ,主軸反轉(zhuǎn),大拖板復(fù)位,小拖板在彈簧 5的作用下始終與凸輪接觸并退至起始點(diǎn),控制切深后再進(jìn)行下一次車削。為了在每次車削后,微調(diào)刀具的軸向位置,以便控制合理的切削圖形,在刀架上要增加一個(gè)對(duì)刀裝置。此外,凸輪的型面決定二次運(yùn)動(dòng)的合成,凸輪曲線的設(shè)計(jì)是控制螺距變化的關(guān)鍵 。（3）數(shù)控車床方法的轉(zhuǎn)變：多軸數(shù)控車床可變螺距螺旋是一種理想的處理方法。其內(nèi)部的計(jì)算機(jī)跟蹤擰每個(gè)函數(shù)曲線和編程，實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工精度高，加工成本高，這是普遍適用于高精密產(chǎn)品加工。目前使用的普通車床改造的三軸聯(lián)??動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，也可以連接使用兩套兩軸數(shù)控系統(tǒng)，共同控制車床，數(shù)控車床/銑床模式處理可變螺距螺旋系列。 ，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)數(shù)控系統(tǒng)縱向（Z）的運(yùn)動(dòng)和臥式車床（X）的運(yùn)動(dòng)，數(shù)控子系統(tǒng)控制螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（A）的數(shù)控車床的數(shù)控改造。不同于普通的數(shù)控車床，車床，將取代原車床刀架（或電動(dòng)工具）作為小功率銑頭，銑刀，銑削漸變螺距螺旋表面。A軸和通用分度頭2輸入蝸桿連接到步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力銑削頭，可以實(shí)現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)控制。萬能分度頭2和A軸向步進(jìn)電機(jī)安裝在鑄鐵支架11。由第二組兩軸數(shù)控系統(tǒng)控制，螺桿加工工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圓弧面由CNC控制的凹槽內(nèi)的螺桿，其表面的復(fù)雜性一直得到精確的控制和保證，并任意截面螺距均勻變化的過渡。這種方法的加工精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的處理方式，而且還克服普遍缺乏高檔數(shù)控系統(tǒng)的條件，但也因?yàn)閮蓚€(gè)NC的經(jīng)濟(jì)體系，多軸控制，擴(kuò)大數(shù)控系列車床的應(yīng)用范圍，因此，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。根據(jù)上述處理的原則，變螺距螺桿加工的車銑中心，非常方便。 普通車床改造機(jī)構(gòu)1Y向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；2FW160型萬能分度頭；3工件；4銑刀；5動(dòng)力銑頭；6X向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；7Z向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；8橫向滾珠絲杠；9縱向滾珠絲杠；10齒輪；11鑄鐵支架（4）變螺距螺桿段加工：銑削方法有時(shí)候有螺桿長度的限制，可以很容易地引起震動(dòng)，由于長螺桿加工精度不高。當(dāng)條件不允許通過車床的改造，分段處理短螺桿，然后用鍵或花鍵連接使它們之間結(jié)合起來。目前正在開發(fā)一種用于雙螺桿磨漿機(jī)的長螺桿，使用傳統(tǒng)方法加工鍵槽或在其內(nèi)部處理樣條，處理完畢，然后與長軸鍵槽，花鍵軸和短螺紋連接。這種方法處理的是一個(gè)漸變的螺絲，間距是不連續(xù)的變化，每個(gè)螺桿是等距離的。（5）數(shù)控線切割加工方法：在輸送較大的變螺距螺桿的制造，往往需要做出的螺旋面的擴(kuò)張計(jì)劃，一般按近似方法繪制的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，根據(jù)圖紙把材料折彎再進(jìn)行焊接焊接。這些擴(kuò)展的不足之處是，以擴(kuò)大在施工現(xiàn)場(chǎng)的圖紙，情節(jié)比較復(fù)雜，要求工人具有較強(qiáng)的映射能力和準(zhǔn)確性，焊接不便，為了克服這些缺點(diǎn)，通過圓柱螺旋面解析并推出，由計(jì)算機(jī)精確計(jì)算，使用這種方法快速，準(zhǔn)確地畫出其擴(kuò)張計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的線切割機(jī)床切割螺旋面的精度，為鈑金零件的制造提供了極大的方便。（6）其他加工方法：近年來，由于技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了一些新的方法加工變螺距螺桿，一個(gè)典型的例子是四軸數(shù)控銑床的方法。四軸數(shù)控銑床可以減少夾具的使用，降低刀具成本，提高精度，因此越來越多的加工企業(yè)開始使用四軸銑床。四軸數(shù)控銑床是在三坐標(biāo)數(shù)控銑床上增加數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。此外，還有車削中心加工方法。車削中心是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的處理模式，增加銑削動(dòng)力頭和銑削模式的切割機(jī)銑。這種方法可以比較容易地加工成可變螺距螺旋，其可取之處是可以確保加工精度和提高加工效率。 變螺距螺桿加工方法的特點(diǎn)由以上所述可以看出銑削方法的突出特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，但由于支撐間距較長的螺桿剛性不好，容易引起振動(dòng)，從而導(dǎo)致加工精度不高，和整個(gè)夾具軸向的距離不足，在一定程度上限制了其使用范圍，一般主要用于短螺桿和高精度的加工。 在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上添加一套凸輪補(bǔ)償裝置，而凸輪控制螺距的變化的關(guān)鍵是凸輪的曲線，如設(shè)計(jì)不同的凸輪添加到普通機(jī)床上就可利用變速移動(dòng)切割法產(chǎn)生不同的螺桿，因此擴(kuò)大了其加工范圍，加工產(chǎn)品質(zhì)量比較好，生產(chǎn)效率高，此方法處理可變螺距螺桿，操作簡單，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。我國機(jī)床在這方面的應(yīng)用較多，這種方法有不能被忽略的潛力。 改造數(shù)控車床的方法相比前兩種方法其更能確保螺桿復(fù)雜軌跡表面精度，螺距任意截面能均勻變化其過渡更準(zhǔn)確。這種方法的加工精度比普通的加工模式高得多，但處理成本比前兩種方法高得多。這種方法一般用于加工精度要求較高的場(chǎng)合。 分段處理方法應(yīng)用于螺桿較長的場(chǎng)合，是擁有比較高的精度和質(zhì)量的加工方法。但是他們的處理中需要注意的問題是，將螺桿分為兩個(gè)階段加工，為了得到順暢的螺旋槽，應(yīng)該使用寬度相等，形狀相同的雙螺桿機(jī)構(gòu)以確保暢通。從當(dāng)前使用的角度，這種方法處理螺桿時(shí)基本上是符合要求的，與整體加工的螺桿相比，其具有有成本低，易加工，拆裝方便，加工效率高的特點(diǎn)。 四軸數(shù)控銑床，車削中心，加工變螺距螺桿，毫無疑問，是目前所有的方法中最準(zhǔn)確的處理方法，可以更精確地控制表面的螺距，大大提高了加工質(zhì)量，縮短了加工周期。這種方法可以減少夾具的使用，從而降低使用工具的成本，但它的處理成本是高于以前的幾種方法，一般只適用于高精度，大批量。 總之，每一個(gè)處理方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，追求精密，高品質(zhì)，高效率將是螺桿加工的主流方向。隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，這將極大地促進(jìn)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的步伐，各種多軸數(shù)控機(jī)床四軸數(shù)控銑床，車削中心，加工變螺距螺桿，將逐步取代前幾個(gè)處理方法，成為主流的處理方法。因此，本文將采用四軸數(shù)控銑床，加工變螺距螺桿。 裝夾方法本文工件為較粗的變螺距螺桿，具有一定的剛性，在加工中心加工時(shí)在第四軸（A軸）采用的夾緊方法為：一夾一頂（即其夾緊方法跟普通車床加工時(shí)加工方法差不多）。此種裝夾方法能提高其剛性，能夠滿足其精度及剛性要求，同時(shí)此裝夾方法也是在數(shù)控加工中心加工變距螺桿采用較多的裝夾方法。夾具是機(jī)床和工件之間的連接裝置，夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度、形狀精度和尺寸精度。通常把確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程稱為定位。當(dāng)工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破壞定位，應(yīng)該用一定的機(jī)構(gòu)或裝置將工件加以固定。使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作被稱為夾緊，將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本和操作安全。在銑床工作中，加工產(chǎn)品的前提是工件的裝夾要合理、牢固，其次是切削參數(shù)要選擇正確。銑床加工的大多數(shù)工件形狀復(fù)雜多樣，如果裝夾不合理、不牢固，在切削過程中，就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，抗力較大，進(jìn)給速度較慢，影響生產(chǎn)效率，后果嚴(yán)重的會(huì)造成工件松動(dòng)、飛出，甚至造成設(shè)備損壞和人身傷害事故。2. 夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的關(guān)鍵點(diǎn)夾具設(shè)計(jì)要滿足零件的質(zhì)量要求，其設(shè)計(jì)方案的正確與否，必然會(huì)影響零件的加工質(zhì)量。在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮如下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：零件自由度的限制、定位基準(zhǔn)的合理選擇、定位元件的選擇及使用、零件加工允差和制定技術(shù)條件、夾緊力的作用點(diǎn)、方向及支承方式及零件批量大小的需要。（1）定位基本原理在夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。當(dāng)零件未和任何表面靠住時(shí)，它是一個(gè)自由的物體，對(duì)3個(gè)互相垂直的坐標(biāo)面來說，有6種活動(dòng)的可能性：3種是移動(dòng)，3種是轉(zhuǎn)動(dòng)。自由物體在空間的不同位置，就是這6種活動(dòng)的綜合結(jié)果，稱為自由度。當(dāng)物體的6個(gè)自由度被完全限制之后，該物體和空間的位置也就完全確定了，所以定位就是限制自由度。要使一個(gè)物體完全定位，必須限制6個(gè)自由度。但在特殊的條件下，可不完全定位或過定位，本文的零件相對(duì)于芯軸為完全定位。（2）限制好零件的自由度。零件相對(duì)于夾具的自由度分為兩種：影響加工面位置尺寸或位置精度的自由度，稱為第一種自由度；不影響加工面位置尺寸及位置精度的自由度，稱為第二種自由度。當(dāng)考慮零件在夾具中的定位問題時(shí)，首先要找出第一種自由度，它們必須要被限制。然后，再從承受切削力、夾緊力的需要等方面考慮，對(duì)某些第二種自由度加以限制，本文的零件兩種自由度均需限制。銑床夾具的夾緊裝置，應(yīng)特別要求有較好的夾緊剛度，夾緊力要足夠，力的作用點(diǎn)要盡量落在剛性較好的部位而且要有利于定位的穩(wěn)定性。考慮到加工工件為軸類零件，加工時(shí)要隨芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)