一、汽車動力轉(zhuǎn)向器搖臂軸的輸出端是錐度花鍵軸，不同型號的動力轉(zhuǎn)向器，其錐度要求也不同，如所示為116和1!40?9兩種錐度的花鍵軸。在普通銑床上加工的方法為：將工件中心線偏轉(zhuǎn)一定角度，用分度盤分度來進(jìn)行加工，這種方法加工效率很低，一般約40min加工一件，且加工質(zhì)量和加工表面精度都不高，不能滿足生產(chǎn)要求。
　　
　　青海第二機(jī)床廠生產(chǎn)的Y631K花鍵軸銑床，加工效率和加工精度都較高。但該銑床只能加工直花鍵軸，不能加工帶錐度的花鍵軸。為此，對其進(jìn)行改造，研制了徑向坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)，使該花鍵軸銑床能夠加工錐度花鍵軸，加工及輔助時(shí)間縮短至10min一件，大大提高了加工效率和加工精度。
　　
　　二、數(shù)控系統(tǒng)工作原理
　　
　　所示，從加工錐度花鍵軸的運(yùn)動分析可知，工件和銑刀按一定比例運(yùn)動（V1和V2存在一定比例關(guān)系），即可加工出錐度花鍵軸。
　　
　　注：錐花鍵凹齒位于零件的對稱中心線上并作標(biāo)記汽車（千輛新能源汽車為綠色世博添彩）動力轉(zhuǎn)向器搖臂軸錐花鍵加工示意圖由于該銑床主運(yùn)動的傳動精度較高，工件運(yùn)動速P3M、P2P3與X軸的夾角（見）.
　　
　　設(shè)C2、C3圓弧的半徑分別為r2、r3，則可推導(dǎo)出：r2=[dcosv（sinu-sinw）-dsinv（cosu-cosw）]hr3=[dcosv（sinqsinv）-dsinv（cosqcosw））]h（2）式中，h=（cosqcosw）（sinu-sinw）-（sinqsinw）（cosu-cosw）;d是P2和P3點(diǎn)之間的距離;q、u、v及w分別是矢量P2A2、P3A3、P2
　　
　　三、控制參數(shù)設(shè)計(jì)
　　
　　要能準(zhǔn)確地加工出合格的花鍵軸，控制參數(shù)有：1.銑刀相對于加工端面的提前量X;2.銑刀沿花鍵軸徑向的進(jìn)給量Y;3.步進(jìn)電機(jī)的工作脈沖數(shù)S.
　　
　　經(jīng)計(jì)算，兩種錐度花鍵軸的X、Y、S如兩種錐度花鍵軸的參數(shù)錐度1161!40?9X（mm）7.997.51Y（mm）4.49771.238S（步）2880023780
　　
　　四、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
　　
　　控制系統(tǒng)硬件的主要組成所示。
　　
　　五、調(diào)試試驗(yàn)
　　
　　根據(jù)上述數(shù)控方案及設(shè)計(jì)參數(shù)，在Y631K銑床上進(jìn)行了調(diào)試試驗(yàn)，改造后的銑床通過手控選擇加工程序，由計(jì)算機(jī)自動控制加工過程，設(shè)計(jì)的加工程序可根據(jù)需要改變加工參數(shù)，加工不同錐度的花鍵軸，并加工出了合格的錐度花鍵軸。加工時(shí)間由原來的1件40分縮短到1件10分，且由于加工過程的自動控制，避免了分度加工中的誤差影響因素，加工精度和表面質(zhì)量均有很大提高。
　　
　　應(yīng)用數(shù)控技術(shù)改造Y631K銑床，解決了該銑床不能加工錐度花鍵軸的問題，并擴(kuò)展了加工功能。