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典型零件数控加工中心工艺分析实例

日期：2010年01月18　来源：沈阳第一机床厂　关键字：加工中心
    槽形凸轮零件，在铣削加工前，该零件是一个加工好的圆盘，圆盘直径为sS280mm，带有两个基准孔s635mm、批2mm以及5635mm、s62mm两个定位孔。X面已加工完毕，本工序是在铣床上加工槽。摇臂钻床该零件的材料为HT200，试分析其数控铣削加工工艺。
    ①零件图工艺分析。加工中心该零件凸轮轮廓由圆弧HA、BC、DE、FG和直线AB、GH以及过度圆弧CD、EF所组成。组成轮廓的各几何元素清楚，条件充分，所需要基点坐标容易求得。凸轮内外轮廓面对X面有垂直度要求。材料为铸铁，切削工艺性较好。根据分析，采取以下工艺措施：凸轮内外轮廓面对X面有垂直度要求，只要提高装夹精度，使X面与铣刀轴线垂直，即可保证。
    ②选择设备。加工平面凸轮的数控铣削，一般采用两轴以上联动的数控铣床。因此首先要考虑的是零件的外形尺寸和质量，使其在机床的允许范围内；其次考虑数控机床的精度是否能满足凸轮摇臂钻床的设计要求；第三，凸轮的最大圆弧半径应在数控系统允许的范围内。根据以上三条即可确定所要使用的数控机床为两轴以上联动的数控铣床。
    ③确定零件的定位基准和装夹方式。
    a．定位基准采用“一面两孔”定位，即用圆盘X面和两个基准孔作为定位基准。
    b．根据工件特点，用一块320mmX320mmX40mm的垫块，加工中心在垫块上分别精镗声35mm及札2mm两个定位孑L(要配定位销)，孔距离(80士0．015)mm，垫块平面度为0．05mm。该零件在加工前，先固定夹具的平面，使两定位销孔的中心连线与机床X轴平行，夹具平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。
    ④确定加工顺序及走刀路线。整个零件的加工顺序的拟订按照基面先行、先粗摇臂钻床后精的原则确定。因此，应先加工用作定位基准的+35mm及札2mm两个定位孔、X面，然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。
    由于该零件的声35mm及批2mm两个定位孔、X面已在前面工序加工完毕，在这里只分析加工槽的走刀路线。走刀路线包括平面内进给走刀和深度进给走刀两部分路线。平面内的进给走刀，对外轮廓是从切线方向切人；对内轮廓是从过渡圆弧切人。在数控铣床上加工时，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种是在XOZ(或YOZ)平面内加工中心来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种是先打一个工艺孔，加工中心然后从工艺孑L进刀至既定深度。进刀点选在户(150，0)点，刀具往返铣削，逐渐加深铣削深度，当达到要求深度后，刀具在XOY平面内运动，铣削凸轮轮廓。为了保证凸轮的轮廓表面有较高的表面质量，采用顺铣方式，即从户点开始，对外轮廓按顺时针方向铣削，对内轮廓按逆时针方向铣削。
    ⑤刀具的选择。根据零件结构特点，铣削凸轮槽内、外轮廓(即凸轮槽)时，摇臂钻床铣刀直径受槽宽限制，同时考虑铸铁属于一般材料，加工性能较好，选用扎8mm硬质合金立铣刀。
    ⑥切削用量的选择。凸轮槽内、加工中心外轮廓精加工时留o．2mm铣削量，确定主轴转速与进给速度时，先查阅切削用量手册，确定切削速度与每齿进给量，然后利用公式wc＝7tdn／1000计算主轴转速，摇臂钻床利用of＝nz／v计算进给速度，z为铣刀齿数。

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