徐運(yùn)芳

（湖南科技職業(yè)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410119）

橢圓凸臺(tái)的數(shù)控仿真加工

徐運(yùn)芳

（湖南科技職業(yè)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410119）

對(duì)橢圓凸臺(tái)的數(shù)控仿真加工進(jìn)行了分析和研究，選用了刀具和加工的方法，編制了零件的加工程序，采用UG繪圖自動(dòng)編程，優(yōu)化了加工程序，加工中可以節(jié)省加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

數(shù)控加工；加工程序；自動(dòng)編程

隨著人們生活水平的提高，用戶(hù)對(duì)各類(lèi)產(chǎn)品的質(zhì)量及更換速度提出了越來(lái)越高的要求。傳統(tǒng)的制造方法難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜化的高效、高質(zhì)量的加工要求。因此，近十幾年來(lái)，能有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件加工問(wèn)題的數(shù)控（NC）加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使制造技術(shù)發(fā)生了根本性的變化。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）就是滿(mǎn)足這種新的要求而產(chǎn)生的一種新的制造方法［1］。本文針對(duì)橢圓凸臺(tái)的數(shù)控仿真加工進(jìn)行了分析和研究，采用UG軟件的CAM模塊繪圖、編程，優(yōu)化加工程序，加工中可以節(jié)省加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

1　零件圖紙分析

零件圖如圖1所示，該零件為橢圓凸臺(tái)，材料為45#鋼，毛坯尺寸為200 mm×200 mm×29 mm.

圖1　橢圓凸臺(tái)零件圖

該零件主要由弧形外輪廓、橢圓凸臺(tái)加工為主，此外，該零件還有2個(gè)通孔。零件的形狀尺寸要求：弧形外輪廓尺寸有mm；凸臺(tái)尺寸有弧形外輪廓和內(nèi)輪廓的薄壁尺寸公差為孔2*Φ16H7，內(nèi)輪廓側(cè)面粗糙度為Ra1.6，底面粗糙度Ra3.2，其余表面粗糙度為Ra6.3.為了保證零件的加工尺寸，加工時(shí)先進(jìn)行粗加工，再精加工，測(cè)量尺寸后，如果還未達(dá)到公差要求，再通過(guò)刀具補(bǔ)償進(jìn)行修正。

2　零件的加工工藝分析

工藝分析是決定工藝路線的重要依據(jù)，良好的工藝分析會(huì)簡(jiǎn)化工藝路線，節(jié)省切削時(shí)間，并有效保證工件加工質(zhì)量，提高加工效率。

該零件的加工路線安排如下：先加工弧形外輪廓，然后加工弧形內(nèi)輪廓和橢圓凸臺(tái)，再鉆中心孔，分別鉆Φ16、Φ12的孔，再銑中間Φ40的孔，然后攻絲M40，鉸孔Φ16、Φ12.

3　確定零件的裝夾方案

零件的毛坯表面已經(jīng)加工過(guò)，在選擇裝夾方式時(shí)，選用平口虎鉗來(lái)進(jìn)行裝夾，這樣就可以即方便又準(zhǔn)確地裝夾工件。工件定位時(shí)，主要以底面和兩側(cè)面為定位面，為了保證工件的基準(zhǔn)面有效地與定位基準(zhǔn)面貼合，在裝夾工件時(shí)，用銅棒來(lái)輕敲工件表面，使基準(zhǔn)面更好地貼合，以此來(lái)保證基準(zhǔn)面更好地定位。在一次裝夾中，完成零件的加工，避免二次裝夾。

4　選用加工刀具

切削加工最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，就是在可能的條件下，以最低的成本高效率的加工出質(zhì)量合格的零件［2］。

在加工工件時(shí)，根據(jù)加工需要，盡可能選擇直徑大的刀具或選擇不同類(lèi)型的刀具，進(jìn)行一次性加工來(lái)提高加工效率。

根據(jù)圖紙輪廓要求，綜合考慮以上技術(shù)要求，刀具選擇如下：（1）先用Φ20立銑刀進(jìn)行弧形外輪廓、弧形內(nèi)輪廓和橢圓凸臺(tái)的粗加工，加工弧形內(nèi)輪廓下刀時(shí)，采用螺旋式下刀；（2）選用Φ10的立銑刀進(jìn)行弧形外輪廓、弧形內(nèi)輪廓和橢圓凸臺(tái)的的精加工；（3）選用A3中心鉆鉆中心定位孔；（4）用Φ16、Φ12的麻花鉆鉆通孔；（5）選用Φ16、Φ12鉸刀來(lái)進(jìn)行孔的精加工；（6）鏜Φ40的孔，加工螺紋M40.

5　數(shù)控加工程序編制及仿真加工

5.1走刀路線及程序

根據(jù)零件圖紙，確定工件零點(diǎn)為工件上表面的對(duì)稱(chēng)中心，并通過(guò)對(duì)刀設(shè)定零點(diǎn)偏置G54工件坐標(biāo)系。在編寫(xiě)加工程序時(shí)，要求走刀路線要短，效率要高，程序要簡(jiǎn)化。

（1）弧形外輪廓走刀路線及程序走刀路線如圖2所示，外輪廓仿真加工效果如圖3所示。

圖2　外輪廓走刀路線圖

圖3　外輪廓仿真加工效果圖

加工程序如下:

O0001

G0G17G40G49G80G64G90

T1M6

G0G64G90G54X-116.3675Y-122.0746S1000M3

G43H1Z50.M7

Z3.

G1Z-4.F200.

X-116.014Y-121.7211F300.

G3Y-121.014R.5

…………

Z-9.F500.

G0Z50.

M5

G90G0Z260.M8

G0Y160.

M30

（2）弧形內(nèi)輪廓及橢圓凸臺(tái)走刀路線及程序如圖4和圖5所示。

圖4　內(nèi)輪廓走刀路線圖

圖5　內(nèi)輪廓仿真加工效果圖

加工程序如下：

O0002

G0G17G40G49G80G64G90

T1M6

G0G64G90G54X-122.Y-99.9999S500M3

G43H1Z50.M7

Z3.

G1Z-2.F200.

X112.F300.

G3Y-85.7142R7.1429

G1X-112.

……

G80

M5

G90G0Z260.

G0Y160.

M30

（3）Φ16 mm孔走刀路線及程序如圖6、圖7所示。

圖6　Φ16 mm孔走刀路線圖

圖7　Φ16 mm孔仿真加工效果圖

鉆孔，鉆深29 mm的孔，加工程序?yàn)椋?/p>

O0003

G0G17G40G49G80G64G90

T1M6

G0G64G90G54X-122.Y-99.9999S500M3

G43H1Z50.M7

……

G98G81Z-29.R3.F300.

X70.Y-70.

G80

M5

G90G0Z260.

G0Y160.

M30

5.2試切加工及注意事項(xiàng)

5.2.1檢驗(yàn)程序

即檢查程序中是否有異常字符的出現(xiàn)，檢查程序中是否有本機(jī)床不能識(shí)別的代碼出現(xiàn)，可以先把程序調(diào)到宇龍數(shù)控仿真軟件先試加工，沒(méi)有問(wèn)題后再傳送到機(jī)床。

5.2.2工件裝夾注意事項(xiàng)

（1）裝夾工件時(shí)，必須將工件的基準(zhǔn)面緊貼固定鉗口；

（2）工件的加工余量層必須高出鉗口；

（3）用銅錘或木錘輕敲工件；

（4）工件在平口鉗裝夾位置應(yīng)適當(dāng)。

根據(jù)以上程序，零件仿真加工完成如下圖8所示。

圖8　橢圓凸臺(tái)仿真加工效果圖

6　結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)橢圓凸臺(tái)的數(shù)控仿真加工，通過(guò)零件的圖形分析，運(yùn)用UG繪圖編程，簡(jiǎn)化加工程序，提高加工效率。理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖樣要求的合格工件，同時(shí)能使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用于充分地發(fā)揮，使數(shù)控機(jī)床安全可靠及高效地工作［3］。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)建模進(jìn)行前處理，很好地運(yùn)用UG加工軟件，能滿(mǎn)足不同零件的編程的要求，可以簡(jiǎn)化編程，采用仿真軟件進(jìn)行程序驗(yàn)證，優(yōu)化加工程序，避免實(shí)際加工中出現(xiàn)因程序錯(cuò)誤、撞刀等失誤，加工中可以節(jié)省加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

［1］蔡漢明，陳清奎.機(jī)械CAD/CAM技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：1.

［2］丁德全.金屬工藝學(xué)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007：257.

［3］龔仲華.數(shù)控技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：64.

Oval Convex Platform of Nc Machining

XU Yun-fang
（Hunan Vocational College of Science Technology，Changsha Hunan 410119，China）

Convex elliptic numerical simulation of machining were analysis and research，selection of the cutting tool and the method，machining program is compiled，using UG graphics automatic programming，optimize the processing procedure，processing can save processing time，improve production efficiency.

the nc machining；processing program；automatic programming

TP319

A

1672-545X（2016）07-0153-03

2016-05-04

徐運(yùn)芳（1972-），女，湖南邵陽(yáng)人，本科，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主要從事數(shù)控編程與加工等。