定盤零件的數(shù)控加工工藝分析

高梅

摘 要：定盤零件的作用是維持導(dǎo)向與支撐。加工包括車表面、銑凹槽、打孔、車螺紋、銑環(huán)島等。定盤零件所采用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)，并對加工工藝規(guī)格進(jìn)行設(shè)計。使用UG編程，并對定盤加工過程進(jìn)行仿真。

關(guān)鍵詞：定盤零件 數(shù)控加工 工藝分析

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）02（a）-0087-02

20世紀(jì)40年代為了滿足復(fù)雜形狀零件的加工工藝和開發(fā)自動化的加工技術(shù)，起源于航空工業(yè)的需要，開始研制數(shù)控機(jī)床。以前的數(shù)控編程和現(xiàn)在的編程差距越來越明顯，現(xiàn)在主要依靠軟件來編程達(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號鋼，在經(jīng)過淬火和回火條件下，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一些簡單的盤類零件還是有區(qū)別的，中間環(huán)島部分就是與其他普通盤類有所不同，該零件其中對孔的要求以及內(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通過步距兩側(cè)，兩個螺紋的孔是間隔的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)加工件包括時隙的分配，槽封閉的循環(huán)，開槽，鉆孔和螺釘孔，在二維平面中的幾何形狀，少量的3個三維曲面，如圓角。主體可以分為4個基本形狀。

分析零件圖和過程結(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)，加工零件時要安裝平穩(wěn)，不能晃動；第二，就是要有足夠的余量來完成后面的精加工。

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)該采用三爪卡盤對其進(jìn)行定位加工。上表面加工好后，兩邊各形成臺階平面，因為加工時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階平面作為二次加工的基準(zhǔn)。

選擇一個粗糙的引用，為的就是加工時每一步剛開始都要有適當(dāng)?shù)挠嗔浚约肮ぜ姆€(wěn)定性。

加工完畢的上表面，形成臺階兩邊各平，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)控車床加工零件的過程中，因為加工的時候往往要一次性的裝夾，不然分幾次的時候，加工尺寸就會變化，所以說定位和夾緊是必須要一次來完成的，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。

總的來說，定盤零件加工，先外后里。它未加工的毛坯是一個小的圓柱體，45鋼的。首先分析一下，因為要裝夾二次，所以說每個面剛裝夾的面要先解決掉。所以說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。因為如果到了第二個加工面，如果第一個有的沒有先完成，那么第二個面就有的不好加工了，所以用UG加工，先解決一個大面，然后在解決其他面，每一個面都是從外到里，從復(fù)雜到簡單。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，因為該零件中間部分不僅要銑槽，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部分對應(yīng)于粗糙表面的精細(xì)加工和凹曲面銑削的時段；結(jié)束撥號撥槽表面粗、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，兩個或三個，四或五坐標(biāo)設(shè)定和精細(xì)加工的理論，方法和實現(xiàn)的技術(shù)如軌跡規(guī)劃，和刀位計算和步計算和領(lǐng)先的控制和干涉碰撞檢測和處理。

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

銑輪盤零件撥盤槽面的加工走刀路線，如圖4所示。

3.2 后置處理的應(yīng)用及程序

在數(shù)控編程、刀具路徑計算稱為預(yù)處理。根據(jù)預(yù)處理順序為普遍的、相對運動的，為了簡化系統(tǒng)軟件，在唯一工具路徑計算零件坐標(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)置前面的計算轉(zhuǎn)換從特定于計算機(jī)的代碼，稱為發(fā)布（后處理）的過程獲得的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)床運動數(shù)據(jù)、式轉(zhuǎn)換和控制指令，數(shù)控加工程序的前面計算。

UG的后生成器需要定義的主要參數(shù)，即有5頁：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)控數(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），每個頁面蘊(yùn)含多個子參數(shù)的主要參數(shù)。

通過定義FAUNC三軸銑削、UG后處理，出口的加工程序。

4 結(jié)語

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

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