碾米砂辊槽型的数控加工研究

田志华

摘 要：针对碾米砂辊槽型的数控加工，提供了数控加工路线分析、关键点计算及程序编制过程。在关键点处，进给速度的设定会直接影响加工质量。

关键词：数控加工；加工路线；程序编制；加工质量

在大米加工过程中，都需要使用砂辊碾米机对糙米进行碾削，而碾米砂辊是砂辊碾米机中完成米粒碾削作用的关键部件。碾米砂辊的加工质量能显著提高碾米效率和碾米质量并延长碾米砂辊的使用寿命，而数控加工能最大程度保证碾米砂辊的加工质量。

1.加工路线分析

根据图1所示工程图可知，槽是螺旋槽且槽深在5～13mm间均匀变化，因此刀具沿着轴向做螺旋进给（形成螺旋槽）的同时还要沿着径向做线性进给（改变槽深），整个加工过程需要3轴联动：轴向【移动（X）、旋转（C）】；径向【移动（Y）】。

图1 碾米砂辊（右旋 三头 螺距210  槽深5～13）

2.编程坐标系确定和关键点计算

根据图1所示，可将编程坐标系定在左端面圆周上。

关键坐标点的计算：当刀具沿着X轴负向做线性进给的时候，C轴绕着X轴旋转，同时Y轴沿着负向做线性进给，因此C轴的角度变化和Y轴的坐标变化都与X轴的坐标变化呈线性。满足如下公式：Y=8X/610-5；C=-360X/210。根据公式可以计算出第一头螺旋槽关键点参数：X=0时，Y=-5，C=0；X=-20时，Y=-5.2623，C=34.28；X=-285时，Y=-8.7377，C=488.57；X=-325时，Y=-9.2623，C=557.14；X=-560时，Y=-12.3443，C=960；X=-610时，Y=-13，C=1045.71。第二头、第三头螺旋槽关键点参数：X和Y不变，螺旋角参数分别为C+120、C+240。

3.程序编制

加工第一头螺旋槽：

G01 X20 Y5 F2000；

G01 C0；

Y-5；

X-0.5 F150；

X-20 Y-5.2623 C34.28 F150；

X-285 Y-8.7344 C488.57 F400；

X-325 Y-9.2623 C557.14 F200；

X-560 Y-12.3443 C960 F400；

X-610 Y-13 C1045.71 F150；

X-615 Y-14 C1055 F100；

C-625 Y-15 C1100 F100；

加工第二头螺旋槽      

G00 Y5；

X20 C120；

G01 Y-5 F2000；

X-0.5 F150；

X-20 Y-5.2623 C154.28 F150；

X-285 Y-8.7344 C608.57 F400；

X-325 Y-9.2623 C677.14 F250；

X-560 Y-12.3443 C1080 F400；

X-610 Y-13 C1165.71 F150；

X-615 Y-14 C1175 F100；

C-625 Y-15 C1220 F150；

加工第三头螺旋槽

G00 Y5；

X20 C240；

G01 Y-5 F2000；

X-0.5 F150；

X-20 Y-5.2623 C274.28 F150；

X-285 Y-8.7344 C728.57 F400；

X-325 Y-9.2623 C797.14 F250；

X-560 Y-12.3443 C1200 F400；

X-610 Y-13 C1285.71 F150；

X-615 Y-14 C1295 F100；

C-625 Y-15 C1340 F150；

4.结语

由于成套碾米砂辊总长610mm，而每根砂辊毛坯长305mm，在加工成套碾米砂辊时需要同时加工两根砂辊毛坯，所以在对碾米砂辊槽型进行数控加工时，一定要控制好关键点的进给速度防止出现崩边，进而影响加工质量。

参考文献：

[1] 朱仁伟.机械制造产业中数控加工技术的应用分析[J].现代制造技术与装备,2022,58(02):187-189.

[2] 董建国 数控编程与加工技术[M] 北京理工大学出版社 2019

作者简介：田志华（1981.10-），男，汉族，湖北荆门人，工学硕士，讲师，从事机械设计、数控加工、模具设计研究。