定盘零件的数控加工工艺分析.docx

定盘零件的数控加工工艺分析

高梅
摘 要：定盘零件的作用是维持导向与支撑。加工包括车表面、铣凹槽、打孔、车螺纹、铣环岛等。定盘零件所采用FUNAC立式加工中心加工。分析装夹定位方式、夹紧方法、刀具的选择，确定加工参数，并对加工工艺规格进行设计。使用UG编程，并对定盘加工过程进行仿真。
关键词：定盘零件 数控加工 工艺分析
：TG659 ：A ：1674-098X（2018）02（a）-0087-02
20世纪40年代为了满足复杂形状零件的加工工艺和开发自动化的加工技术，起源于航空工业的需要，开始研制数控机床。以前的数控编程和现在的编程差距越来越明显，现在主要依靠软件来编程达到高精度和高效率的作用。数控加工应用特定的相关的理论、方法和技术的实施，获得高效率和高质量的产品。数控编程技术日益发展，使数控加工工艺变得尤其灵活、智能化等。
1 产品介绍
工件的材料为45号钢，在经过淬火和回火条件下，材料的硬度为180～200HBW，并具有良好的机械加工性能。定盘零件在机械加工中很普遍的，但是有一些中间内部的加工要求与平时一些简单的盘类零件还是有区别的，中间环岛部分就是与其他普通盘类有所不同，该零件其中对孔的要求以及内部一些加工尺寸的要求很高。该零件的一些技术要求如图1所示。
1.1 沟槽表面的技术要求
直径在平面上的圆更严格的尺寸要求和粗糙度是Ra1.6通过步距两侧，两个螺纹的孔是间隔的75mm。
在槽内螺纹孔M18×2.5，顶部的倒梯形凹槽宽度所需的是80mm、60mm，倒角R20，以下方面的要求是56mm、36mm，倒角R8，侧表面R60。
1.2 技术要求的曲面
槽的尺寸要求更为严格，内壁环宽度毫米、高度、形成的两个椭圆曲面，中心和中心孔的偏心距为M18×2.5mm的螺纹孔2mm，还有两个键槽宽度等。
2 工艺分析
2.1 加工工序
工件属于板件，机加工件包括时隙的分配，槽封闭的循环，开槽，钻孔和螺钉孔，在二维平面中的几何形状，少量的3个三维曲面，如圆角。主体可以分为4个基本形状。
分析零件图和过程结果如表1、表2所示。︰
2.2 定位基准的选择
第一，选择粗基准，加工零件时要安装平稳，不能晃动；第二，就是要有足够的余量来完成后面的精加工。
初始的毛坯为圆柱体，为了加工的方便和在加工中的稳定性，应该采用三爪卡盘对其进行定位加工。上表面加工好后，两边各形成台阶平面，因为加工时不仅需要保持很好的平稳性，还有精度要求，所以选择已加工好的两台阶平面作为二次加工的基准。
选择一个粗糙的引用，为的就是加工时每一步刚开始都要有适当的余量，以及工件的稳定性。
加工完毕的上表面，形成台阶两边各平，考虑稳定性和精度的加工要求，所以选择已处理两级平面作为二次加工的基准。
2.3 装夹方式的选择
数控车床加工零件的过程中，因为加工的时候往往要一次性的装夹，不然分几次的时候，加工尺寸就会变化，所以说定位和夹紧是必须要一次来完成的，这里采用底部支撑位置，侧板压紧。
2.4 刀具的选择
刀具的类型选择，表3所示，在下列表格中；在切削参数在不同的位置，如数控机械加工工艺卡片所示。
总的来说，定盘零件加工，先外后里。它未加工的毛坯是一个小的圆柱体，45钢的。首先分析一下，因为要装夹二次，所以说每个面刚装夹的面要先解决掉。所以說把外面两边的阶梯先解决，然后在编程的中间部分中间凹槽腔部分，最后再钻孔，保证孔的精度。因为如果到了第二个加工面，如果第一个有的没有先完成，那么第二个面就有的不好加工了，所以用UG加工，先解决一个大面，然后在解决其他面，每一个面都是从外到里，从复杂到简单。先是铣削，把两边铣一边，然后再进行腔铣，有的中间部分加工还需要等高铣，因为该零件中间部分不仅要铣槽，在槽里面也有一些曲面，也要用曲面轮廓铣削。
3 UG仿真
毛坯形状为圆柱，直径120mm、高35mm、大纲规则和容易夹紧；最后加工后的工件尺寸直径110mm×28mm，毛坯留有足够的加工余量，加工前后如图2所示。
零件加工由以下三部分组成：一套精细的加工，包括凹槽槽粗糙度的CD部分对应于粗糙表面的精细加工和凹曲面铣削的时段；结束拨号拨槽表面粗、精处理的槽，包括精细加工和槽的铣削加工表面粗糙度和插槽墙切割，加工的钻孔和攻丝孔。
3.1 导轨生成
导轨生成是复杂的配置文件和复杂的区域，和复杂曲面，两个或三个，四或五坐标设定和精细加工的理论，方法和实现的技术如轨迹规划，和刀位计算和步计算和领先的控制和干涉碰撞检测和处理。
形状的这一部分简单、规则、要求高的尺寸精度和表面粗糙度。通过完成铣缸 （沟槽表面的定盘部分）的粗糙表面，以此作为基准，轮盘赌部分拨槽加工；最后钻孔和攻丝。外面的上部和下部表面和轮廓，其主要的路线图铣削，如图3所示。
铣轮盘零件拨盘槽面的加工走刀路线，如图4所示。
3.2 后置处理的应用及程序
在数控编程、刀具路径计算称为预处理。根据预处理顺序为普遍的、相对运动的，为了简化系统软件，在唯一工具路径计算零件坐标下，不管机床的详细构造指令格式。因此，若要获得数控加工程序也需要设置前面的计算转换从特定于计算机的代码，称为发布（后处理）的过程获得的CL数据。邮政处理任务基于特定机器的结构和控制指令格式、设置刀具位置数据入轴机床运动数据、式转换和控制指令，数控加工程序的前面计算。
UG的后生成器需要定义的主要参数，即有5页：机床（机床）、程序和工具路径（程序和工具的路径），NC数据定义（数控数据格式），列表文件和输出控件（列表文件和输出控件），文件预览（文件预览），每个页面蕴含多个子参数的主要参数。
通过定义FAUNC三轴铣削、UG后处理，出口的加工程序。
4 结语
在加工的时候还要根据实际情况适当调整一下参数，比如说背吃刀量，转速等。
参考文献
[1] 杨延波.整体式叶轮的三维造型及数控加工[J].新技术新工艺，2013（10）：39-42.
[2] 王同刚，杨嵩，董旭.钛合金薄壁滤筒数控加工工艺分析 [J].煤矿机械，2016（2）：92-94.
[3] 王磊，王心怡.数控加工中心刀具和切削用量的选择探讨[J].内燃机与配件，2017（12）：63-64.

-全文完-