高尔夫球头模型的加工--程国仙

高尔夫推杆球头模型的加工

程国仙

广东省机械高级技工学校

摘要：在软件编程加工中，复杂零件的加工不单单是在零件的造型及刀具路径的安排方面，对于复杂零件在数控机床加工中的定位与夹紧同样不能忽视。本文介绍了高尔夫球头模型的造型、工艺路线的制定以及在三轴数控加工中心上模型的整个加工过程，其中重点介绍了在加工过程中工艺路线的制定、工件在侧面及反面加工时的定位与夹紧方案的制定。

Abstract: In software programming processing, complex parts processing is not just in the shape of the parts and tool path arrangements, for complex positioning and clamping of parts in NC machine tool processing also cannot be ignored. This paper introduces the model of the golf ball head shape, craft route formulation as well as on the three axis NC machining center model of the machining process, which mainly introduced the processing craft route formulation, in the process of the workpiece in the side and the reverse process of positioning and clamping schemes.

关键词：高尔夫推杆球头;加工中心;定位与夹紧;定位元件

一、前言

在学校的教学过程中，为了进一步实现学校与企业的无缝接轨，在校内开展校企合作模式，有利于学校及教师对于就业市场需求的第一手掌握，同时也让参与校企合作的同学们乐在其中，虽然相对于平时的课堂学习任务会更重一些，但在这种模式下他们更加懂得了如何贴近企业的生产实际进行学习，同时也在很大程度上提高了自己的专业技术水平，很受同学们的欢迎。

本篇文章中的高尔夫推杆球头即是我们学校校企合作的产品。在产品的加工中，涉及了产品的造型、工艺路线的制定，其中在三轴加工中心上加工还需要制作相应的定位元件，有利于工件在加工中的定位与夹紧。

二、模型的造型与分析

在模型的造型过程中，根据加工需要，首先规定了模型的正、反面。根据零件图纸（附件1）的要求，运用Cimatron软件，进行实体造型，效果如图1、图2。

从模型中可以看出，该零件需要进行多面加工，特别是在加工侧面凹槽及另一侧面的孔的加工及平面A（如图1所示）的清角加工中，

在通用夹具平口钳上对于工件的定位与夹紧不方便，为了在加工过程中更好地定位及夹紧，需要制作与之相适应的定位件。根据加工余量大小及工件定位与夹紧，确定先加工正面，同时为了便于侧面加工时的定位与夹紧，先进行两个侧面的加工，最后进行反面加工。

图1、高尔夫推杆球头的正面

图2、高尔夫推杆球头的反面

三、工艺路线及刀具路径的制定

结合自己所学实际，为更好地进行零件刀具路径的设置，将模型通过igs 转换到MasterCAM 软件中进行。

在该模型的加工中，根据模型的外形尺寸，选用毛坯的外形尺寸为mm mm mm 2885105⨯⨯，材料为硬铝。

根据图纸及毛坯尺寸，制定工艺路线如下：

1、基准面的加工

在进行正面加工时考虑到毛坯外形尺寸的误差，在对刀找正之后，应首先选定一个毛坯面进行面铣，同时对毛坯的外形进行铣削，控制Y X 、外形尺寸在mm mm 82102⨯，外形铣削在Z 轴方向切深为mm 5，Z 轴总高为mm 5.26。这一工序不但为正面的铣削提供了很好的定位条件，同时也为接下来工序中的定位和夹紧提供良好条件。

2、正面加工

反面装夹，对到找正，首先进行面铣及外形铣削，控制Y X 、外

形尺寸在mm mm 80100 ，外形铣削在Z 轴方向切深为mm 20，Z 轴总高为mm 25。接下来再进行曲面的粗精加工的刀具路径的设置。在MasterCAM 软件刀具路径做完面铣、曲面粗加工之后，对于不同位置的曲面需采用不同的走刀方式，有利于提高走刀效率，节省加工时间，保证经济利益。

首先应采用立铣刀对于曲面粗加工中平面上的加工余量进行清理，其走刀路径如图3、4、5所示，之后再运用球头刀对曲面部分进行精加工。在精加工时，由于各个曲面的切深不一，并且曲面的表面条纹要求不同，因此也需运用不同的曲面精加工。在该正面的曲面精加工过程中，分为四步进行精加工，效果如图6、7、8、9所示。最后进行孔的加工，正面加工完成之后，工件效果如图10所示。

图3曲面1精加工 图4曲面2精加工

图5曲面3精加工 图6曲面4精加工

图7曲面5精加工图8曲面6精加工

图9曲面6精加工图10曲面6精加工从图10中可以看到工件的顶部有一个平面，该平面与圆弧面的顶部的母线可以作为下一工序的定位基准，同时有利于下一工序的定位，使加工得以顺利进行。

3、带凹槽侧面的加工

从图纸上我们可以看出，在没有专用夹具的情况下，在加工完反面之后，侧面的加工定位困难，即使先将反面曲面先加工完成，那么在加工侧面时，难免回产生夹紧痕迹，影响表面质量，而且先加工侧面在加工中有利于对刀找正，同时作为A面及孔的基准面，根据基准先行的原则，应先加工基准面，保证后一工序的位置精度。因此需先进行带凹槽侧面的加工。

4、带孔侧面的加工

在本工序的加工中，需要对图1中A面进行清角，同时保证好A 面相对与基准面的平行度，因此在加工前要对工件进行精确定位，保证使用侧面做为基准面定位，同时为了保证孔的位置精度，保证孔的位置度，还需要对工件进行完全定位。如果只采用侧面与两平行平面装夹，就缺少了沿X轴方向的移动自由度。因此在本工序中，为方便