原创《竞赛零件的数控铣削加工工艺分析》
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［摘 要］以岳阳市数控铣技能大赛题目为例,从零件图纸全面分析、装夹、定位等加工工艺出发,以期在规定时间内和在保证加工质量的前提下,加工出符合技术要求的合格零件.
［关键词］数控铣削；技能竞赛题；工艺分析
［中图分类号］TG547 ［文献标志码］A ［文章编号］2096-0603（2018）09-0259-01
目前,在国家大力发展职业教育的形势下,我国的数控技能竞赛水平也在“井喷式”的提高,但制约数控竞赛成绩的因素有数控机床、数控加工工艺和数控自动编程,这三者相互影响.要想取得好成绩不但要有刚性好的数控机床硬件设备,效率高的自动编程软件,更要有好的数控加工工艺与之相匹配,才能在数控技能竞赛中脱颖而出,夺取桂冠.本文主要分析数控技能大赛数控铣项目工实操题目,从零件图纸分析、定位装夹工艺分析等方面,全面阐述数控加工工艺的分析设计全过程.
一、零件图分析
如图1 所示,材料为硬铝（2A12）,比较常见,易于加工,毛坯为圆棒料,尺寸为椎100伊50（mm）.该零件的外形是集孔、槽、型腔、壁厚2依0.015mm 薄壁等多个二维平面和三维曲面为一体的复杂型面零件,需要加工的方面有：M 曲线、薄壁、2-椎10H7 通孔,外圆柱面椎90毅-0.03mm,圆弧槽4-R3mm、4-R3.5mm、槽宽6mm、6.5依0.02mm、100+0.02mm,挖槽、型腔等.该零件的尺寸精度要求较高,多数尺寸精度只能在0.03mm 范围之内变动.形位公差要求有：M 曲线薄壁下第二台阶面与工件的地面平行,如果不平行允许0.04mm的变动量.零件中的尺寸公差采用了“入体原则”标注,但是零件的公差变动范围很小、精度要求较高,为加工带来了较大的难度,如果加工工艺考虑不合理,这个零件就无法在规定的时间内完成.总体来说,这是一个结构看似简单但精度要求高、现状复杂的零件.
二、零件的工艺分析
(一)装夹及建立工件坐标系
由于毛坯尺寸为椎100伊50（mm）圆棒料,比赛的数控机床上提供机用平口钳通用夹具,圆棒料用平口钳装夹是两条线接触,夹紧力满足不了切削时的切削力,会导致工件松动、打刀等情况出现,所以要先解决的是将两条线接触变成面接触：用平口钳夹住工件的上下毛坯表面,先在圆棒料的侧面铣出一个小平面,注意深度尺寸,再调转180毅依靠刚刚铣削的小平面放在平口钳上做基准,铣削第二个对称的小平面,尺寸大于95mm,然后依靠这两个小平面,用平口钳夹紧,夹紧力完全能满足切削力的要求.
该工件需要进行4 次装夹,分3 个方向进行加工,工件的下底面是要加工的第一个面,第二个面是侧面的圆弧腰槽,第三个面是有M曲线薄壁的面.第一次装夹毛坯面,工件最少要高出平口钳钳口16mm,工件坐标系X0Y0 为圆棒料的中心,Z0 为工件顶面,进行铣削加工,加工部分为下底面,分粗、精加工,保证尺寸要求,并且铣削外形尺寸95毅-0.03mm作为装夹的基准面.第二次翻面装夹,夹住外形尺寸95毅-0.03mm外形,先保证总厚度44依0.03mm,再铣削外形椎90毅-0.03mm 和4-R6 内外圆弧,深度28毅-0.04mm,都留余量2mm.第三次翻面,将加工好的下底面贴紧平口钳的固定钳口作为基准面夹紧,铣削侧面的腰型槽.第四次翻面,夹持地方与第二次翻面夹持地方相同,找正精铣的椎90mm 外圆中心输入工件坐标系X0Y0,铣削M曲线薄壁面的特形,保证尺寸、形位公差、表面粗糙度.对该零件,只有这样装夹和设置工件坐标系才是合理的工艺.
(二)刀具与切削用量
此零件加工的内容包括平面、外形、孔、槽、倒角、型腔等,故需要开粗、精修的钨钢立铣刀、D16 小飞刀、90 度NC 点钻、麻花钻、铰刀、倒角刀等,加工的切削用量采用小切深、大进给量、高转速,减少切削力.
另外,加工过程中零件的加工程序采用CAXA 制作工程师2016R1 自动编程,大大提高了出程序的速度.刀具在安装时,在保证加工深度的情况下,尽可能地减少刀具伸出长度,以提高刚性.夹位1 等一次装夹完成,充分保证了外形、内腔与定位基准.
三、总结
本文先对零件图进行了分析,接着对加工工艺进行了分析,选择了合适的装夹方案,对加工中遇到的问题进行了总结,提出了解决方法.该零件的加工工艺需要认真的思考,如果考虑不周全,就会导致零件无法装夹或者装夹后零件外形被破坏、变形,加工出不合格零件或不能在规定时间内完成加工.实操证明,在单件比赛加工中,该加工工艺能在规定的时间内较好地完成任务.
参考文献：
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［4］上官建林,岳宗平.典型零件的数控加工实例分析［J］.河南科技,2015（8）
加工工艺论文参考资料：
本文总结：此文为关于对不知道怎么写铣削和竞赛零件和加工工艺论文范文课题研究的大学硕士、加工工艺本科毕业论文加工工艺论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料。
