車(chē)銑加工中心典型特征加工工藝研究

劉救世 牛鵬輝 王金學(xué)

（鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

車(chē)銑加工中心典型特征加工工藝研究

劉救世 牛鵬輝 王金學(xué)

（鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

合理的工藝編制可有效提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，車(chē)銑加工中心兼具車(chē)削和銑削功能，對(duì)于某些異難零件的加工可以簡(jiǎn)化加工工序，充分發(fā)揮車(chē)銑加工中心的集約優(yōu)勢(shì)。本文以某零件典型特征的加工為例，結(jié)合車(chē)削加工中心的特點(diǎn)，闡述零件的加工過(guò)程，確定零件典型特征的加工工藝，并編制相應(yīng)的加工程序，為實(shí)際生產(chǎn)提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

車(chē)銑加工中心；加工工藝；數(shù)控編程

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和機(jī)床制造水平的提高，數(shù)控設(shè)備的種類增多，應(yīng)用也日益廣泛。加工中心相較于常規(guī)的數(shù)控車(chē)床能加工的零件更復(fù)雜。本文以某典型零件的加工過(guò)程為例，分析工件加工的工藝問(wèn)題，并編制出合理的加工程序。

1 典型零件加工工藝分析

數(shù)控加工中心的加工過(guò)程包括零件圖紙分析、工藝分析、數(shù)值計(jì)算、編制程序、程序校核、試加工、加工等過(guò)程。其中零件工藝分析是核心步驟。對(duì)零件加工工藝進(jìn)行分析，主要是從以下三個(gè)方面來(lái)考慮：①分析零件加工的可行性，分析零件毛坯的可安裝性、材質(zhì)的可加工性；②是分析程序編制的方便，分析零件的外形特征，能否夠通過(guò)數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的循環(huán)指令進(jìn)行加工，能否通過(guò)較少的走刀距離來(lái)滿足加工要求；③通過(guò)工藝分析選擇合適的加工方案，分析零件的安裝定位方式、刀具的配備、加工路徑選擇、生產(chǎn)規(guī)模的大小等［1］。

以圖1所示的零件為例，進(jìn)行加工工藝分析。

圖1 零件設(shè)計(jì)圖

1.1 圖紙分析

圖紙分析主要是：第一，零件的結(jié)構(gòu)特征是否符合數(shù)控加工的特點(diǎn)；第二，零件圖紙上所給出的尺寸數(shù)據(jù)是否方便編程［2］。為了便于編程，零件圖標(biāo)注方式可以修改為圖2的標(biāo)注方式。

表1 切削用量

圖2 零件工藝圖

1.2 加工方法與加工方案的確定

1.2.1 加工方法。選擇加工方法的原則在符合加工精度和表面粗糙度要求的同時(shí)還應(yīng)考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情況。可以采用數(shù)控加工中心Viva T2sm/500，零件的輪廓通過(guò)車(chē)削模式進(jìn)行加工，端面四方和錐面圓弧鍵槽用銑削模式加工，設(shè)備精度可達(dá)0.001mm，能夠滿足該零件的加工精度要求。

1.2.2 確定加工方案的原則。首先可以用粗車(chē)外圓循環(huán)指令加工外輪廓，然后用橢圓加工程序加工橢圓曲面，最后用銑削模式進(jìn)行端面四方銑削和圓弧鍵槽銑削。

1.3 工步的劃分。

工件裝夾采用三爪卡盤(pán)裝夾。

①車(chē)端面。用G94指令車(chē)削零件右側(cè)端面。切削余量如圖3a所示。使用刀具：93度外圓車(chē)刀，如圖3b所示。刀具路徑如圖3c所示。

②外輪廓面加工。用粗車(chē)外圓指令G73加工出外輪廓，用G70精加工外輪廓。精加工時(shí)，用G96指令進(jìn)行恒線速切削，提高表面質(zhì)量。切削余量如圖4a所示。使用刀具：93度外圓車(chē)刀。刀具路徑如圖4b所示。

圖3 車(chē)端面

圖4 車(chē)外輪廓面

③車(chē)橢圓弧。用宏程序進(jìn)行橢圓弧加工，橢圓弧外輪廓用恒線速切削，提高表面質(zhì)量。切削余量如圖5a所示。刀具路徑如圖5b所示。使用刀具：93度外圓車(chē)刀。

圖5 車(chē)橢圓弧

④車(chē)槽。用循環(huán)切槽指令G75，加工出軸左側(cè)槽。切削余量如圖6a所示。使用刀具：4mm切槽刀，如圖6b所示。刀具路徑如圖6c所示。

⑤車(chē)外螺紋。用螺紋切削循環(huán)指令G92加工。使用刀具：60°外螺紋刀，如圖7a所示。刀具路徑如圖7b所示。

圖6 車(chē)槽

圖7 車(chē)外螺紋

⑥錐面圓弧鍵槽加工。用銑削加工模式加工圓弧形鍵槽。使用圓弧指令G02。

⑦端面四方加工。用銑削加工模式加工端面四方。使用端面銑削指令G12.1。

⑧切斷。使用G75指令進(jìn)行切斷操作。

1.4 切削用量的確定

切削用量［3］見(jiàn)表1。

2 程序編制

選取工件右側(cè)端面中心點(diǎn)為編程原點(diǎn)。其中車(chē)削橢圓弧和銑端面正方形的編程比較復(fù)雜，列舉如下。

2.1 加工橢圓弧

3 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)范例零件典型特征分析了車(chē)銑加工中心加工的可行性，制定了加工方案，確定了加工工藝路線，編制了加工程序，并在Viva T2sm/500車(chē)銑加工中心上完成了該零件的制作。合理布置了該零件外輪廓加工刀路，優(yōu)化了右橢圓弧外輪廓的加工步驟，合理銜接了各個(gè)特征加工程序段，提升了零件的加工效率，為同類型加工中心上制作此類具有車(chē)、銑特征的異難工件積累了實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)［4］。

［1］鐘俊文，俞濤.基于數(shù)控車(chē)床典型零件的工藝分析和夾具設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2010（6）：8-9.

［2］張秀紅.數(shù)控車(chē)床加工工藝設(shè)計(jì)［J］.企業(yè)家天地，2007（4）：224.

［3］焦建民.切削手冊(cè)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2007.

［4］唐振宇.數(shù)控車(chē)床加工的工藝分析［J］.廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005（12）：23-24.

Research on Typical Machining Characteristics of Turning Milling Machining Center

Liu JiushiNiu PenghuiWang Jinxue
（School of Mechanical Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou Henan 450001）

The reasonable preparation process can improve product quality and production efficiency,the machining center with turning and milling functions,for some difficult parts of the processing can simplify the processing proce?dures,give full play to the advantages of intensive milling machining center.In this paper,in the processing of typical features of a part of the case,combined with the characteristics of machining center,analyzed of the machining pro?cess,the machining process of typical parts of the formulation and preparation of the corresponding processing pro?gram,provided experience and reference to actual production.

turning milling machining center；machining process；NC programming

TG519.2

A

1003-5168（2017）08-0068-03

2017-07-01

劉救世（1985-），男，碩士，助理工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)及制造。