零件的分析與加工過程的探討

陳會(huì)云

摘要：加工一個(gè)零件分為兩個(gè)步驟，一：零件的工藝分析；二：零件的加工過程；做工件首先要正確的分析加工工藝與手寫編程，其次根據(jù)零件的要求選擇適當(dāng)?shù)牡毒?、夾具及量具，合理的選擇加工時(shí)切削用量，使零件的尺寸達(dá)到圖紙規(guī)定的要求。

關(guān)鍵詞：加工工藝；切削參數(shù)；編程

在加工零件前，要認(rèn)真的分析零件的加工工藝和刀具路徑，確定刀具的走向，其重點(diǎn)是程序是否正確，避免在加工過程中出現(xiàn)任何撞刀或過切現(xiàn)象。

1備料

毛坯規(guī)格：90×90×2mm，材料45#鋼。

用盤刀銑削毛坯周邊，如果在沒有盤銑刀的情況下可以利用φ10的鍵槽銑刀備料，由于去除的廢料較少，在備料時(shí)可直接將毛坯加工成88×88mm，加工成型后，用游標(biāo)卡尺測量，保證毛坯料的尺寸。

1.根據(jù)圖示要求確定加工工藝

加工設(shè)備：FANUC 0i系統(tǒng)的立式加工中心

（1）毛坯材料：45#鋼 規(guī)格90×90×20mm

（2）刀具：盤刀、φ10的鍵槽銑刀、φ8.5和φ9.8的鉆頭、中心鉆、φ10H7的鉸刀、螺紋梳刀、鏜刀、φ6的倒角刀

（3）工藝路線：如表所示

（4）切削用量：如表所示

（5）夾具選用：精密平口鉗

2.填寫工序卡

工藝卡中的數(shù)據(jù)都是根據(jù)銑削計(jì)算得出的如：

uf=fn=afzn uf是每分鐘進(jìn)給速度

f=uf/n f是每轉(zhuǎn)進(jìn)給量

af=uf/zn n是銑刀轉(zhuǎn)速

z是銑刀齒數(shù)

af是每齒進(jìn)給量

背吃刀量ap=H-h H是工件待加工表面厚度

h是工件已加工表面厚度、

3.加工程序前的步驟及注意事項(xiàng)

（1）確定工件坐標(biāo)系

取工件兩邊對(duì)稱中心為工件X、Y的原點(diǎn)，工件上邊面為z軸零點(diǎn)，以此確定工件的坐標(biāo)系。

（2）確定圖紙中各點(diǎn)坐標(biāo)

在編制程序之前，根據(jù)圖紙信息或經(jīng)計(jì)算將各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值確定。

（3）編程

根據(jù)圖紙信息，利用手工編程方式，將零件程序編寫完成。編寫時(shí)應(yīng)按照先易后難、先凸后凹的原則，最后加工孔。

（4）程序校驗(yàn)

加工工件前，將程序輸入機(jī)床中進(jìn)行校驗(yàn)，檢驗(yàn)時(shí)，將刀具抬離工件一定的距離，打開空運(yùn)行進(jìn)行程序校驗(yàn)。 （注意：檢驗(yàn)完要把空運(yùn)行關(guān)掉）

2程序編加工注意點(diǎn)

1.面銑

利用盤刀對(duì)零件進(jìn)行面銑，在沒有盤刀的情況下用φ10的鍵槽銑刀銑面。

2.外輪廓的加工

用φ10的鍵槽銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削，對(duì)外輪廓加工最重要的部分是凸臺(tái)的深度，利用宏程序編程，會(huì)使加工更加簡便。

（1）刀具定位：G0 X55 Y0 Z100

加工的工件的長度為88mm，把定位點(diǎn)定位在44mm，在下刀時(shí)，由于刀具貼著工件側(cè)邊下刀，會(huì)在工件的側(cè)邊留下借刀痕，影響工件的精度。所以在進(jìn)行定點(diǎn)時(shí)，一般都將刀具遠(yuǎn)離工件，但不宜定的太遠(yuǎn)，否則會(huì)影響加工效率。

（2）G41刀具半徑補(bǔ)償

程序中的G41是刀具半徑左補(bǔ)償，當(dāng)我們加工工件時(shí)會(huì)采用不同的刀具進(jìn)行加工，使用不同的刀具也要及時(shí)把刀補(bǔ)表數(shù)值改過來，不然就會(huì)導(dǎo)致工件過切。G42是刀具半徑的右補(bǔ)償（加工過程中大多數(shù)都采用G41）。

（3）銑削方式

零件加工中，銑削方式一般采用順銑。程序中出現(xiàn)的G02是指圓弧插補(bǔ)，R是圓弧半徑。

（4）宏程序

在加工這個(gè)零件時(shí)，切除的厚度較后，如不用宏程序加工就會(huì)導(dǎo)致加工效率降低。在程序中出現(xiàn)的#1它只是一個(gè)代號(hào)，而“#1=#1+3”是一個(gè)累加器。在此處的累加器是一個(gè)深度累加，如果還有其他數(shù)值的話，可以在設(shè)#2，#3等。

加工已經(jīng)完成后，工件周邊會(huì)產(chǎn)生廢料，在廢料不多時(shí)可手動(dòng)去除，如果廢料較多，可通過改刀補(bǔ)表數(shù)值去除廢料。

3.內(nèi)輪廓加工

內(nèi)輪廓加工的是兩個(gè)對(duì)稱的圓弧。

4.中心孔的加工

對(duì)中間通孔的加工，由于反面有個(gè)螺紋，所以中間的通孔只能加工到20.5mm。

分析：加工的孔是通孔，在加工中刀具不可能一次加工完成，利用宏程序累加深度（#1+3），可以提高加工效率。

5.通孔的加工

先用中心鉆定位，用φ8.5的麻花鉆鉆孔，再用φ9.8的麻花鉆擴(kuò)孔，最后用中10的鉸刀鉸孔。

分析：在程序中出現(xiàn)的G98是返回初始位置平面，683是鉆孔指令，G85是鏜孔指令，G83的格式X_Y_Z_R_Q_F_K_，G85的格式是X_Y_Z_R_F_其中X，Y是孔位數(shù)據(jù)，Z是從R點(diǎn)到孔底的距離，R是從初始位置面到R點(diǎn)的距離，Q是每次切削進(jìn)給的切削深度，F(xiàn)是切削進(jìn)給速度，K是重復(fù)次數(shù)。

第二面零件加工中一定要把刀具對(duì)好，對(duì)刀是以φ20.5的圓為對(duì)刀中心，刀具出現(xiàn)偏差那零件位置就會(huì)偏移。

6.面銑

銑削深度0.5mm，可以調(diào)用程序00001和00002進(jìn)行加工。

7.外圓加工

用φ10的銑刀對(duì)工件進(jìn)行加工。

分析：由于加工的深度較深，應(yīng)采用宏程序累加深度#1+2，注意外圓輪廓是否發(fā)生偏移。

8.內(nèi)輪廓加工

用φ10的刀具進(jìn)行加工。

分析：由于工件的外輪廓有兩個(gè)圓弧，在裝夾時(shí)不好夾，只能夾兩邊平臺(tái)，所以在加工中旋轉(zhuǎn)90度才能和圖紙一致。另外在圖中拐角處的圓角為φ5，用φ10的銑刀切削可能銑不出，可以把刀補(bǔ)數(shù)值改為4.999，這樣圓角就能銑出來。

9.凸臺(tái)加工

用φ10的銑刀進(jìn)行加工。

分析：加工中由于銑削的是內(nèi)輪廓，在去除廢料時(shí)不好改刀補(bǔ)，所以只能手動(dòng)去除，另外注意手動(dòng)時(shí)不能出現(xiàn)過切。

10.圓角加工

用倒圓角刀銑削C2的圓角。

分析：因?yàn)榈菇堑兜陌霃綖?，在下刀深度為2.5以上不能大于5，所以到C2的圓角的時(shí)候下刀深度為3，這時(shí)刀補(bǔ)表數(shù)值為2時(shí)，刀具貼在工件上。當(dāng)?shù)堆a(bǔ)表數(shù)值為1時(shí)倒C2的角。

11.內(nèi)螺紋加工

加工螺紋時(shí)用螺紋梳刀進(jìn)行加工，程序中一定要把G41和G42區(qū)分開。

分析：變量累加時(shí)每次切削下刀深度為螺距的倍數(shù)，否則會(huì)亂牙。右旋內(nèi)螺紋加工方向應(yīng)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)切削，刀補(bǔ)為右刀補(bǔ)（G42）刀補(bǔ)用錯(cuò)就會(huì)發(fā)生撞刀。

加工后零件圖2：

3結(jié)束語

經(jīng)過一系列的工藝分析，程序編寫，加工，圖紙中的零件已經(jīng)完成。要熟練的利用宏程序，使零件加工快速而又簡便。加工前要有一個(gè)清晰的加工思路，這樣就可以在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)零件的加工。endprint