簡述閘板防噴器閘板加工工藝

徐東兵

摘 要：在加工中對于一些形狀較為復雜，含有特殊形狀的零件，采用手工編程往往會比較困難?，F在市場上出現了很多CAM/CAD軟件，比如：UG、Mastercam、CAXA、PRO/E等軟件，這些軟件都可以生成加工程序，因此這些軟件解決了許多形狀復雜，特殊形狀零件的加工，本文主要以MasterCAM加工零件為例進行闡述。

關鍵詞：工藝分析；機床選擇；刀具選擇；工藝安排

1 Mastercam軟件介紹及運用

MasterCAM是一種功能強大CAD/CAM軟件， 由CAD和CAM兩大部分組成，并分成Design（造型），Mill（銑削加工）、Lathe（車削加工）和Wire（線切割）4個功能模塊。集設計與制造于一體，通過對所設計的零件進行加工工藝分析，并繪制幾何圖形及建模，以合理的加工步驟得到刀具路徑及加工模擬仿真，最后通過程序的后處理生成數控加工指令代碼，傳輸到數控機床既可完成加工。

下面結合實例介紹軟件MasterCAM軟件在數控銑削加工中的使用。

1.分析加工零件

在運用MasterCam 軟件對零件進行數控加工自動編程之前，要做以下步驟 ，首先要對零件進行加工工藝分析，首先要考慮加工順序的安排。加工順序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序等，工序安排的科學與否將直接影響到零件的加工質量、生產率和加工成本。

切削加工工序通常按以下原則安排：

（1）先粗后精

當加工零件精度要求較高時，都要經過粗加工、半精加工、精加工階段，如果精度要求更高，還包括光整加工等幾個階段。

（2）基準面先行原則

用作精基準的表面應先加工。任何零件的加工過程總是先對定位基準進行粗加工和精加工，例如軸類零件總是先加工中心孔，再以中心孔為精基準加工外圓和端面；箱體類零件總是先加工定位用的平面以及兩個定位孔，再以平面和定位孔為精基準加工孔系和其他平面。

（3）基準統一原則

有些工件需要在銑削完一面后，再重新安裝銑削另一面，由于數控銑削時，不能使用通用銑床加工時常用的試切方法來接刀，因此，最好采用統一基準定位。

（4）先面后孔

對于箱體、支架等零件，平面尺寸輪廓較大，用平面定位比較穩定，而且孔的深度尺寸又是以平面為基準的，故應先加工平面，然后加工孔。

（5）先主后次

即先加工主要表面，然后加工次要表面。

2.零件造型

零件分析后，對加工表面進行造型。造型可用相關軟件，然后將格式轉換為CAM軟件格式，目前用的CAD/CAM軟件有PRO/E、UG、MASTERCAM、CAXA等。零件建模時，無需畫出零件的三維模型， 只需二維的圖形繪制， 且只繪零件的輪廓就行。對應的尺寸、形位公差、配合公差都可不標出，可節省造型的時間。不過值得注意的是，在進行建模的時候，應根據零件的實際尺寸來繪制，以保證刀具路徑坐標的正確性。

3、生成刀具軌跡

對自動編程來說，當走刀方式、刀具及加工次數確定之后，系統將自動生產所需要的刀具軌跡。

4、后置處理

根據所選的數控銑床，調用其機床數據文件，運行數控編程系統提供的后置處理程序，將刀位原文件轉換成數控加工程序。

后面我們將結合例子介紹使用Mastercam軟件進行自動編程及數控銑床的操作過程。

2 零件的分析

1、零件介紹

此工件是閘板防噴器閘板，是防止井噴關閉井口的，槽內位安裝密封件密封。

2、機床的選擇

選擇機床要考慮以下因素：1、機床規格應與工件的外形尺寸相適應；2、機床加工精度應與工件加工精度要求相適應；3、機床的生產效率應與工件的生產類型相適應；4、與現有條件相適應；5、機床的加工范圍。

3、加工中心的選擇

根據零件的結構及形狀， 零件的外形及尺寸， 零件的加工精度及表面質量要求，以及學校設備的提供，選擇機床的類型，機床的規格，機床的精度等級。

加工中心是一種集銑、鏜、鉆、擴、鉸、攻螺紋和切螺紋等多種加工于一體，具有刀庫和自動換刀裝置的數控機床。根據工件的尺寸、行程范圍、精度要求、工件的加工類型、主電動機功率和加工該工件所需的換刀次數等因素所選立式加工中心。因為立式加工中心的主軸軸心線在空間處于垂直狀態，最適合加工z軸方向尺寸相對較小的單工位工件，且價格方面比臥式加工中心便宜，所以我選擇立式加工中心。

4、刀具的選擇

T1 Ф16銑刀（R0.8） 至少36長

T2 Ф10合金銑刀 至少36長

T3 Ф10鉆頭 至少40長

T4 Ф80刀盤

5、工藝安排

在CNC進行工作前，必須對一些參數進行設定，對機床和刀具進行調整：

（1）輸入刀具參數及刀具補償參數

（2）輸入/修改零點偏置

（3）輸入設定數值

刀具參數包括刀具幾何參數，磨損量參數、刀具量參數和刀具型號參數等。有些參數如R參數則一般不需修改

（4）裝夾工件

按照指定的裝夾方式裝夾工件

（5）對刀

把每一把刀具都調到自己設定的編程零點，把編程零點所在機床坐標值輸入機床中

（6）輸入程序

把自己編的程序輸入機床定一個名字，對程序進行檢查，確保程序本身沒有錯誤以及也沒有輸入錯誤。

（7）模擬仿真

按編程仿真進入仿真系統，對程序進行仿真，檢查仿真出的工件圖形與要加工的工件有多大出入，并不斷對程序進行修改，直到仿真的工件完全正確為止。

（8）實際加工

退出仿真系統，先按復位鍵，剛開始時可進行單步加工，按下步加工鍵。這時要一手按啟動鍵，一手按停止鍵，如發現異常情況應立即停止。直到確定程序無誤后方可按自動加工鍵，加工完成后，將刀具退到安全位置，最后取下工件。

3 結束語

隨著制造業在中國的地位日益提高，市場需求不斷增長，數控行業將迅速的發展，為中華民族的復興做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]機械設計手冊編委會，機械設計手冊卷4，北京：機械工業出版社，2010.

[2]中國機床工具工業協會 數控系統分會.CIMT2011巡禮[J].世界制造技術與裝備市場，2011（5）：13-17.