高梅

摘 要：定盤(pán)零件的作用是維持導(dǎo)向與支撐。加工包括車(chē)表面、銑凹槽、打孔、車(chē)螺紋、銑環(huán)島等。定盤(pán)零件所采用FUNAC立式加工中心加工。分析裝夾定位方式、夾緊方法、刀具的選擇，確定加工參數(shù)，并對(duì)加工工藝規(guī)格進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用UG編程，并對(duì)定盤(pán)加工過(guò)程進(jìn)行仿真。

關(guān)鍵詞：定盤(pán)零件 數(shù)控加工 工藝分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2018）02（a）-0087-02

20世紀(jì)40年代為了滿(mǎn)足復(fù)雜形狀零件的加工工藝和開(kāi)發(fā)自動(dòng)化的加工技術(shù)，起源于航空工業(yè)的需要，開(kāi)始研制數(shù)控機(jī)床。以前的數(shù)控編程和現(xiàn)在的編程差距越來(lái)越明顯，現(xiàn)在主要依靠軟件來(lái)編程達(dá)到高精度和高效率的作用。數(shù)控加工應(yīng)用特定的相關(guān)的理論、方法和技術(shù)的實(shí)施，獲得高效率和高質(zhì)量的產(chǎn)品。數(shù)控編程技術(shù)日益發(fā)展，使數(shù)控加工工藝變得尤其靈活、智能化等。

1 產(chǎn)品介紹

工件的材料為45號(hào)鋼，在經(jīng)過(guò)淬火和回火條件下，材料的硬度為180～200HBW，并具有良好的機(jī)械加工性能。定盤(pán)零件在機(jī)械加工中很普遍的，但是有一些中間內(nèi)部的加工要求與平時(shí)一些簡(jiǎn)單的盤(pán)類(lèi)零件還是有區(qū)別的，中間環(huán)島部分就是與其他普通盤(pán)類(lèi)有所不同，該零件其中對(duì)孔的要求以及內(nèi)部一些加工尺寸的要求很高。該零件的一些技術(shù)要求如圖1所示。

1.1 溝槽表面的技術(shù)要求

直徑在平面上的圓更嚴(yán)格的尺寸要求和粗糙度是Ra1.6通過(guò)步距兩側(cè)，兩個(gè)螺紋的孔是間隔的75mm。

在槽內(nèi)螺紋孔M18×2.5，頂部的倒梯形凹槽寬度所需的是80mm、60mm，倒角R20，以下方面的要求是56mm、36mm，倒角R8，側(cè)表面R60。

1.2 技術(shù)要求的曲面

槽的尺寸要求更為嚴(yán)格，內(nèi)壁環(huán)寬度毫米、高度、形成的兩個(gè)橢圓曲面，中心和中心孔的偏心距為M18×2.5mm的螺紋孔2mm，還有兩個(gè)鍵槽寬度等。

2 工藝分析

2.1 加工工序

工件屬于板件，機(jī)加工件包括時(shí)隙的分配，槽封閉的循環(huán)，開(kāi)槽，鉆孔和螺釘孔，在二維平面中的幾何形狀，少量的3個(gè)三維曲面，如圓角。主體可以分為4個(gè)基本形狀。

分析零件圖和過(guò)程結(jié)果如表1、表2所示。︰

2.2 定位基準(zhǔn)的選擇

第一，選擇粗基準(zhǔn)，加工零件時(shí)要安裝平穩(wěn)，不能晃動(dòng)；第二，就是要有足夠的余量來(lái)完成后面的精加工。

初始的毛坯為圓柱體，為了加工的方便和在加工中的穩(wěn)定性，應(yīng)該采用三爪卡盤(pán)對(duì)其進(jìn)行定位加工。上表面加工好后，兩邊各形成臺(tái)階平面，因?yàn)榧庸r(shí)不僅需要保持很好的平穩(wěn)性，還有精度要求，所以選擇已加工好的兩臺(tái)階平面作為二次加工的基準(zhǔn)。

選擇一個(gè)粗糙的引用，為的就是加工時(shí)每一步剛開(kāi)始都要有適當(dāng)?shù)挠嗔?，以及工件的穩(wěn)定性。

加工完畢的上表面，形成臺(tái)階兩邊各平，考慮穩(wěn)定性和精度的加工要求，所以選擇已處理兩級(jí)平面作為二次加工的基準(zhǔn)。

2.3 裝夾方式的選擇

數(shù)控車(chē)床加工零件的過(guò)程中，因?yàn)榧庸さ臅r(shí)候往往要一次性的裝夾，不然分幾次的時(shí)候，加工尺寸就會(huì)變化，所以說(shuō)定位和夾緊是必須要一次來(lái)完成的，這里采用底部支撐位置，側(cè)板壓緊。

2.4 刀具的選擇

刀具的類(lèi)型選擇，表3所示，在下列表格中；在切削參數(shù)在不同的位置，如數(shù)控機(jī)械加工工藝卡片所示。

總的來(lái)說(shuō)，定盤(pán)零件加工，先外后里。它未加工的毛坯是一個(gè)小的圓柱體，45鋼的。首先分析一下，因?yàn)橐b夾二次，所以說(shuō)每個(gè)面剛裝夾的面要先解決掉。所以說(shuō)把外面兩邊的階梯先解決，然后在編程的中間部分中間凹槽腔部分，最后再鉆孔，保證孔的精度。因?yàn)槿绻搅说诙€(gè)加工面，如果第一個(gè)有的沒(méi)有先完成，那么第二個(gè)面就有的不好加工了，所以用UG加工，先解決一個(gè)大面，然后在解決其他面，每一個(gè)面都是從外到里，從復(fù)雜到簡(jiǎn)單。先是銑削，把兩邊銑一邊，然后再進(jìn)行腔銑，有的中間部分加工還需要等高銑，因?yàn)樵摿慵虚g部分不僅要銑槽，在槽里面也有一些曲面，也要用曲面輪廓銑削。

3 UG仿真

毛坯形狀為圓柱，直徑120mm、高35mm、大綱規(guī)則和容易夾緊；最后加工后的工件尺寸直徑110mm×28mm，毛坯留有足夠的加工余量，加工前后如圖2所示。

零件加工由以下三部分組成：一套精細(xì)的加工，包括凹槽槽粗糙度的CD部分對(duì)應(yīng)于粗糙表面的精細(xì)加工和凹曲面銑削的時(shí)段；結(jié)束撥號(hào)撥槽表面粗、精處理的槽，包括精細(xì)加工和槽的銑削加工表面粗糙度和插槽墻切割，加工的鉆孔和攻絲孔。

3.1 導(dǎo)軌生成

導(dǎo)軌生成是復(fù)雜的配置文件和復(fù)雜的區(qū)域，和復(fù)雜曲面，兩個(gè)或三個(gè)，四或五坐標(biāo)設(shè)定和精細(xì)加工的理論，方法和實(shí)現(xiàn)的技術(shù)如軌跡規(guī)劃，和刀位計(jì)算和步計(jì)算和領(lǐng)先的控制和干涉碰撞檢測(cè)和處理。

形狀的這一部分簡(jiǎn)單、規(guī)則、要求高的尺寸精度和表面粗糙度。通過(guò)完成銑缸 （溝槽表面的定盤(pán)部分）的粗糙表面，以此作為基準(zhǔn)，輪盤(pán)賭部分撥槽加工；最后鉆孔和攻絲。外面的上部和下部表面和輪廓，其主要的路線(xiàn)圖銑削，如圖3所示。

銑輪盤(pán)零件撥盤(pán)槽面的加工走刀路線(xiàn)，如圖4所示。

3.2 后置處理的應(yīng)用及程序

在數(shù)控編程、刀具路徑計(jì)算稱(chēng)為預(yù)處理。根據(jù)預(yù)處理順序?yàn)槠毡榈?、相?duì)運(yùn)動(dòng)的，為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)軟件，在唯一工具路徑計(jì)算零件坐標(biāo)下，不管機(jī)床的詳細(xì)構(gòu)造指令格式。因此，若要獲得數(shù)控加工程序也需要設(shè)置前面的計(jì)算轉(zhuǎn)換從特定于計(jì)算機(jī)的代碼，稱(chēng)為發(fā)布（后處理）的過(guò)程獲得的CL數(shù)據(jù)。郵政處理任務(wù)基于特定機(jī)器的結(jié)構(gòu)和控制指令格式、設(shè)置刀具位置數(shù)據(jù)入軸機(jī)床運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)、式轉(zhuǎn)換和控制指令，數(shù)控加工程序的前面計(jì)算。

UG的后生成器需要定義的主要參數(shù)，即有5頁(yè)：機(jī)床（機(jī)床）、程序和工具路徑（程序和工具的路徑），NC數(shù)據(jù)定義（數(shù)控?cái)?shù)據(jù)格式），列表文件和輸出控件（列表文件和輸出控件），文件預(yù)覽（文件預(yù)覽），每個(gè)頁(yè)面蘊(yùn)含多個(gè)子參數(shù)的主要參數(shù)。

通過(guò)定義FAUNC三軸銑削、UG后處理，出口的加工程序。

4 結(jié)語(yǔ)

在加工的時(shí)候還要根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整一下參數(shù)，比如說(shuō)背吃刀量，轉(zhuǎn)速等。

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