随着中国制造业的不断发展,电火花线切割(以下简称线切割)在制造业中的应用也越来越广泛。线切割可以切割高硬度的导电材料,随着数控技术的发展,线切割可以快捷地切割出具有复杂形状的零件,它特别适用于新产品的研制,可以大大节约工装费用,缩短新产品研制周期。但线切割加工存在一个与生俱来的问题,那就是线切割后的零件表面上,遗留着火花放电时被熔化又凝固了的金属层即熔化层。熔化层与零件原基体金属比较,硬度降低,有的表面还有微裂纹。微裂纹对所加工零件的疲劳强度有不利的影响,这对绝大多数普通产品来说没有任何影响,但对一些重要行业如航空制造业,必须考虑其影响。渐开线花键(以下简称花键)是航空附件的重要联接件,航空附件产品小模数花键特别多,在小模数花键中,小模数内花键的加工又比较困难。传统的小模数内花键的加工方法一般是插花键或拉花键,由于模数小、产品内腔小,花键插刀和花键拉刀均比较细,刚性太差,加工困难,很多刀具几乎无法制造。而对于硬度高于HRC38以上的产品,花键拉刀和花键插刀均无法加工,只好选用线切割来进行加工。对于这些重要零件,线切割后必须清除零件表面的熔化层。本文首先简要介绍用CAXA线切割V2软件加工内花键的过程,然后介绍清除线切割后零件表面熔化层的一种装置。
一、用CAXA线切割V2软件加工内花键
在使用CAXA线切割V2软件之前,在线切割加工中我们一般用手工编程,对于花键类零件,我们还专门用Basic语言编写了一个程序来计算零件轨迹,此种方法使用起来相当繁琐,不同形状的零件要编写不同的程序。在使用CAXA线切割V2软件后,情况得到了彻底改变,CAXA可以非常方便地绘制出零件的加工轨迹,并生成线切割加工程序。下面以节距P=40(即模数m=25.4/40=0.635)、齿数Z=29、压力角=30°的花键为例,来说明其加工过程。
首先启动CAXA线切割V2软件,点击“绘制”菜单,选择“高级曲线”,选“绘制花键”,就可以看到绘制花键的对话框。在对话框填上零件参数,如图1所示。点击“下一步”,出现图2对话框,再填上零件的其他参数后点击“完成”,即得到所要求的内花键图形。