胡懋平?jīng)鰴C電工程學校

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數(shù)控編程及加工過程分析——以一個板類零件加工過程為例

胡懋
平?jīng)鰴C電工程學校

摘要：隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)控機床已是衡量一個國家機械制造工業(yè)水平的重要標志。數(shù)控技術(shù)是技術(shù)性極強的工作，要求從業(yè)人員具有很高的機械加工工藝知識，數(shù)控編程知識和數(shù)控操作技能。本論文以一個板類零件的完整加工過程為主題，從對其工藝分析入手，機床、刀具的選擇及程序的編制，到加工完成及該零件的檢驗，完整而系統(tǒng)的說明了這一零件的加工過程。根據(jù)此類零件加工工藝規(guī)律，簡要總結(jié)分析此類加工件加工中容易出現(xiàn)的問題。通過對零件結(jié)構(gòu)，尺寸精度，形位精度，加工難點，工藝關(guān)鍵點的深入分析，以期提高數(shù)控編程及加工的水平。

1　零件圖

2　工藝分析

此圖包括主視圖、剖視圖、軸側(cè)圖、左視圖。將工件坐標系建立在工件表面中心處。加工中使用立式加工中心、采用數(shù)控加工中心精密平口鉗裝夾。加工中使用的量具及用量有刀具、內(nèi)徑千分表、外徑千分表、卡尺、百分表.此圖的難點有橢圓凸臺、葫蘆凸臺、兩側(cè)耳朵凸臺。加工中考慮讓刀、變形、精度保證等方面問題。選擇刀具時注意刀具不應該和工件有干涉，選擇要適當。根據(jù)圖紙的要求和所用的機床及夾具等制訂工藝過程、刀具表、工步等內(nèi)容見以下論文內(nèi)容。

零件工序分析的依據(jù)是：

2.1同一加工不僅表面按粗加工，半精加工，精加工次序完成，或全部加工表面按先粗加工，然后半精加工，精加工分開進行。

2.2對于既要銑面又要鏜孔的零件，如各種箱體，可以先銑平面后鏜孔，這樣可以提高孔的加工精度。

2.3相同工件集中加工，應盡量按就進位置加工，以縮短刀具移動距離，減少空運行時間。

2.4在一次定位裝夾中，盡可能完成所有能夠加工的表面，以免出現(xiàn)定位誤差。

工序步驟如下：

工序一 選用Φ40端面立銑刀粗/精銑大平面。

工序二 選用Φ10三刃直柄立銑刀銑外輪廓，以保證精度。

工序三 選用Φ10三刃直柄立銑刀銑葫蘆的外輪廓，以保證尺寸精度。

工序四 選用Φ8三刃直柄立銑刀銑橢圓外輪廓。

工序五 選用Φ8三刃直柄立銑刀銑兩側(cè)邊凸臺，以保證兩凸臺對稱。

工序六 選用Φ5中心鉆銑Φ20和Φ40孔的中心孔，以保證尺寸精度。

工序七 選用Φ10直柄麻花鉆鉆Φ20孔的底孔。

工序八 選用Φ10三刃直柄立銑刀銑Φ20孔。

工序九 選用Φ20直柄麻花鉆鉆Φ40孔的底孔。

工序十 選用Φ10三刃直柄立銑刀銑Φ40孔。

工序十一 選用Φ8三刃直柄立銑刀銑Φ8孔。

工序十二 選用Φ8三刃直柄立銑刀銑I-R3的孔。

工藝路線表：

3　刀具的選擇和切削用量的確定

3.1選擇刀具的原則

安裝調(diào)整簡單方便，剛度好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具的剛度。

3.2切削用量的原則

粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率，經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書，切削用量手冊并結(jié)合經(jīng)驗而定。

3.3刀具表（見下表）

4　零件的檢驗

4.1加工中的檢驗

自動測量裝置，作為輔助裝置安裝在機床上。這種檢驗方式能在不影響加工的情況下，根據(jù)測量結(jié)果，主動地控制機床的工作過程，如改變進給量，自動補償?shù)毒吣p，自動退刀、停車等，使之適應加工條件的變化，防止產(chǎn)生廢品，故又稱為主動檢驗。主動檢驗屬在線檢測，即在設備運行，生產(chǎn)不停頓的情況下，根據(jù)信號處理的基本原理，掌握設備運行狀況，對生產(chǎn)過程進行預測預報及必要調(diào)整。在線檢測在機械制造中的應用越來越廣。

刀具表

4.2加工后的檢驗

通常在專用檢驗夾具上進行檢驗。單件小批生產(chǎn)中，尺寸精度一般用外徑千分尺檢驗；大批大量生產(chǎn)時，常采用光滑極限量規(guī)檢驗，長度大而精度高的工件可用比較儀檢驗。表面粗糙度可用粗糙度樣板進行檢驗；要求較高時則用光學顯微鏡或輪廓儀檢驗。圓度誤差可用千分尺測出的工件同一截面內(nèi)直徑的最大差值之半來確定，也可用千分表借助V形鐵來測量，若條件許可，可用圓度儀檢驗。圓柱度誤差通常用千分尺測出同一軸向剖面內(nèi)最大與最小值之差的方法來確定。主軸相互位置精度檢驗一般以軸兩端頂尖孔或工藝錐堵上的頂尖孔為定位基準，在兩支承軸頸上方分別用千分表測量。

5　基點和節(jié)點的坐標計算

根據(jù)設定的工件坐標系，使用CAXA編程軟件對實物進行實體編輯，通過繪圖軟件測量得出圓弧倒角切點坐標，簡化編程難度。

5.1葫蘆外輪廓

5.2銑Φ88的孔

6　加工中容易出現(xiàn)的問題及解決辦法

問題1：加工時對零件的裝夾定位不能保證。

解決辦法：此零件屬于不規(guī)則零件，裝夾難度大，故在裝夾零件時采用定位基準孔、擋塊及壓板相結(jié)合來確保。

問題2：橢圓精加工時輪廓度達不到要求。

解決辦法：橢圓精加工時盡量把宏程序分度角度變小。問題3：編制程序時圓弧加工軌跡不正確。

解決辦法：大于180度的圓弧編制程序時R應為負。

77　結(jié)束語

數(shù)控機床加工具有高精度、高柔性、高效率等特點，尤其適合加工具有復雜曲線和曲面輪廓的零件。傳統(tǒng)的機床不能完成形狀輪廓復雜的工件，而且難以保證零件的精度要求，采用加工中心加工此零件，可以提高加工中的穩(wěn)定性，減少加工工序。降低機床的故障率，提高加工精度，削減廢料量，縮短檢驗時間，降低刀具成本，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1]陳志雄主編《數(shù)控機床與數(shù)控編程技術(shù)》，電子工業(yè)出版社，2003

[2]徐宏海主編《數(shù)控加工工藝》,中央廣播電視大學出版社，2008

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