盘类薄壁零件的数控加工工艺

夹中完成内型腔及 其它孔的精加工。
３编程 准备 在试件的加工过程中， 免去了离线测量的弊端， 为生产效率的提升起到了 该零 ： 形状比轼 简单， 在Ｃ ｉ ｍ ａ ｔ ｒ ｏ ｎ Ｅ ７ ． １ 软件中划出三维实体后， 利 积极的作用。 用型腔铣削、 轮廓铣削、 平面铣削等加工方式可完成 自 动编程加工。 ５结论 注意事项 ： ａ 一 由于零件壁厚较薄， 为减少切削力对工件形状的影响， 型 通过 匕 述的优化方法， 大大缩短了加工时间， 提高了成品率。 利用工艺
成加工任务。 为了减小切削力和切削热导致的工件变形， 精加工采用高速 在加工过程中， 使用雷尼绍（ Ｒ Ｅ Ｎ Ｉ ｓ ＨＡ ｗ） 在机检测测头。 在对刀和工 加工中心 ， 即可获得皎好的表面质量， 又大大提高了生产效率。并制作了 件找正阶段， 虽然一面两销的定位方式陕庭可靠 ， 但批量生产中定位误差 专门的 速 的定位工艺板， 以方但 嗾 和 刀。 定位时采丹 卜 面两销的定 也不可忽视。 通过测头完成对刀建立坐标系既 辅助时间， ３ ＜ － ｚ Ｔ Ｏ ．Ｊ ， 位方式 ， 利用 已加工的 ８ Ｈ ７ 和 １ ２ Ｈ ７ 孔及—个圆柱销和—个扁形销 工艺板的定位误差。 在加工阶段， 使用雷尼绍测头不仅可以实时监控薄壁 作为定位元件， 在定位工艺板上可实现陕速定位， 方便装夹和对刀。 装夹 的受力变形隋况 ， 也ｌ 方便于两个 ８ Ｈ８ 的对称度测量。该零件利用在机 时， 压板应压在工件冈 陛咬好的部位， 而目 夹 紧力的大小应适当。一次装 检测， 避免了离线检测不利于再加工的不足。同时， 利用测头可随时检测
科 技 论 坛
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盘 类薄壁 零件 的 东 珠海 ５ １ ９ ０ １ ５ ）
摘 要： 薄壁零件 因其 节约材料 、 重量轻、 结构 紧凑等特点 已日益广泛地应 用在各 工业部 门。但薄壁零件又 因其强度 弱、 刚性差 、 易变 形， 加 工中很难保证 零件形位精度和加 工质量 。 本人在 工作 中遇到 了一个典型的薄壁 零件 的批量加 工任务 。 典型的薄壁零件壁厚较 薄、 结 构复杂 、 有较 高的尺 寸精度和表 面粗糙度要 求。 如按照常规的加工方案进 行加 工 ， 不仅成本 高、 消耗 大， 而且很 难保证精度和 生产需要 。 本 文拟通过一些工 艺上的优 化 ， 解决典型薄壁零件的批量加工。 关 键词 ： 薄壁件； 数控加 工； 高速铣 削； 加工工艺； 在机检 测 图１ 为—典型的薄壁零件， 材料为硬铝 Ｌ Ｉ Ｙ １ ２ 。该零件薄壁位置仅为 ２ ａ ｒ ｍ， 型腔深度为 ２ ７ ｍ ｍ且孔的中心距和对称度都有较高的要求。 １ 存在问题 １ ． １ 图纸要求两孔有 ０ ． ０ ３ ５ ａ ｒ ｍ的对称度要求 ， 由于加工中心 自身的定 位误差有 ０ ． ０ １ ｍ ｍ， 采用多机床加工， 定位误差的积累势必很难保证对称 度要求 ， 故应采取工艺优化， 提高定位销与定 日 夹定位中完成ｂ 叮二 ｏ １ ２由于该零件壁厚只有 ２ ｍ ｍ， 切削力和切削热， 薄壁圾易变形。
１ ． ４
２工艺设 计
为了提高生产效率的同时保证沩 Ⅱ 工质量， 经认真分析和多次实践后， 确定如下加工方案：
２ ． １ 数 括 嘻； 床加工夕 ｝ 形： ①粗车外圆 及端插 拼 预留 Ｉ ｍ ｍ的精加工余 量， 钻中心孔。 ②精车按 图纸要求将外圆尺寸力 阳［ 到位。 图 １零件图 ２ ２ 数搭 铣床： ①去除多 拿 ． 材料 ， 粗铣内型腔， 留余量 Ｉ ｍ ｍ 。 ②精加工 １ ２ Ｈ７ 走 应孑 １ ． 及Ｅ 匍 对称度要求的两个 ８ Ｈ８ 孑 Ｌ 和 ８ Ｈ ７ 孔。 由于 在机检测——测量头在机检测可以保证加工精度，降低机床的废品 图纸要求 两个 ８ Ｈ８ 孔的刘韵 蛋 ｛ 为０ ． ０ ３ ５ ｍ ｍ。由于数拄淹 昧 的定位 率和辅助时间， 大幅度提高生产率， 使机床的投资得到最好的回报。在机 精度为 ± ０ ． ０ １ ｍ ｍ， 重复定位精度为 ： ｔ ： ０ ． ０ ０ ５ ｍ ｍ， 故利用重复定位精度高于 床Ｅ 使用测头进行 自动测量，可方便工件的安装调整，大大缩短辅助时 定位精度这—特点， 两个 ８ Ｈ８ 的孔与 ８ Ｈ ７ 定位孔的加工时， 刀路路 间， 提高生产效率； 可在加工过程中进行尺寸测量 ， 根据测量结果 自动修 线的没｝ １ 保 证 Ｘ轴或 Ｙ轴单向移动 肖 除反向传动ｉ 吴 差） 。钻 、 铰子 Ｌ 力 Ⅱ 工路 改加］ ： 程序， 改善加］ ： 精度。在机ｆ 佥 测使 劂 口 工设备， 又兼 殳 计为 ： 初阔 誊 莩 － ＿ ０ ８ Ｈ ８ 孑 Ｉ 广 ＋ 右倾 ０ ８ Ｈ ８ 孑 Ｌ ＿ 回 Ｌ 日 ｉ 一 备测量机的某些功能。 在ｂ Ⅱ 工循环中不需 ＾ 为介入， 直接对刀具或工件的 ８ Ｈ ７ 孔。 尺寸及位置过 ￡ 干 亍 测量， 并根据 测量结 果自 动修正工件或刀 具的偏置量， 使 ２ ． ３ 加工中心 ： 考虑到该零件壁厚较薄 ， 如采用传统数控加工很难完
刀补和程序的误差 ， 并自 动修改参数和程序 ， 保证加工的精度和准确性。
腔办 阳二 日 劬Ⅱ 工底面， 后加工侧面。ｈ 由于高速加工铝合金时进给速度 板装夹、 在线检测找正和测量 ， 不仅装夹方便、 节省时间、 定位可靠， 更可以 高、 切削热大， 在加工的刀具选择 匕 要特别注意。应选择前角 １ ２ 度、 后角 通过测量 自动修正程序以保姐． ｊ 渡。 通过科种 的工艺优化 ， 不 了产 在ｌ ２ 度以上、 刃倾角在 ２ ０ － ２ ５ 度左右的刀具。 装刀时伸出 长度不宜过长， 品的生产要求 ， 也＿ 使ｉ 导自己本身的专业能ｌ 力水平得到了很大的提高。 保证在高速加工时的刚性 ， 消除振动 ， 防止工件报废。Ｇ 高速铣削实验证 参考文献 明， 在切削速度较低的 隋 况下 ， 切削力随转速的增加而升高， 但达到某一 【 １ 】 陈家芳． 实用金属切削加工工艺手册 上海： 上海科学技术出版社２ ０ １ １ ． 临界速度值后， 随着转速继鬓噌大 ， 切向切削分力反而下降， 但最大切削 『 ２ ｌ 艾兴． 高速切 削加 工技术『 Ｍｌ 北 京： 国防工业 出版社 ２ ０ ０ ４ 功率和主轴功率利用率增大。ｉ 隘 阅相关资料最后确定切削速度应大 网朱耀祥等觑代 夹具设计手册 北京： 机械工业出版社０ ０ １ Ｑ 于４ ５ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ ， 每齿的进给量， Ｊ 、 于０ ０ ． ５ ｍｍ 。ｄ 为减少振动 ， 改善切削状态 ， ｆ ４ ｊ 弗蜂铝与铝合金谜查手册呻 北京： 化学工业出版社２ ０ ０ ＆ 刀路： 没置应由里向夕 ｝ 逐步扩展。宜采用螺旋下刀， 圆弧切入和切出并设置 网田萍数控加工工艺及设备ｆ Ｍ １ 北京： 电子工业￣ － ＜ ２ ０ ０ ９ ． 进、 退刀位置的重叠量 ， 以保证零件在进、 退刀处的表面质量。ｅ 型Ｊ 勘 旺 时， 切忌三个型腔逐—加ｌ 工 。因为单独加工各个型腔会导致型腔内部筋的 厚度变薄， 很容易受力变形。为得到最大的支撑力， 应三个型腔同时逐层 向下铣削， 每次进刀深度为 ２ ｍ ｍ 。￡ 在实际加工时应注意使用合适的切削 液以获得良好的表面质量。