立式加工中心箱體類零件的工藝分析

王剛 于文啟

摘 要： 加工中心的加工范圍很廣，特別是對(duì)一些復(fù)雜零件和特殊零件的加工。例如箱體類零件， 本文研究加工中心的工藝路線的確定原則，同時(shí)對(duì)加工中夾緊與刀具的分析與設(shè)計(jì)，如何確定切削用量，怎樣保證零件加工的精度和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 工藝路線的確定；夾緊與刀具；切削用量

1.工藝路線的確定

箱體零件是機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)綜合零件，它是零件和部件的承載體，要求它的精度和性能、質(zhì)量都很高，它的數(shù)控加工流程如圖1.1。

利用加工中心對(duì)箱體零件加工，精度和尺寸誤差都能保證，但是在加工之前加工工藝和加工路線制定的不夠細(xì)致，路線選擇錯(cuò)誤，實(shí)際加工的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)問題和差錯(cuò)，增加加工成本。

加工中心工藝路線的編制，需要工藝人員對(duì)機(jī)床、夾具、刀具了解，檢測工具要熟悉，對(duì)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)分析的很全面；熟悉加工中心的生產(chǎn)流程和管理知識(shí)；熟悉數(shù)控編程和CAM軟件編程，具有較強(qiáng)的數(shù)控加工工藝分析能力。

制定加工中心的加工工藝路線需要符合以下幾點(diǎn)要求：

（1）減少零件在加工過程中的裝夾次數(shù)，保證零件的加工質(zhì)量，在一次裝夾之后將需要加工的表面都加工完成；

（2）結(jié)合加工中心的加工能力和性能，將螺紋和精度要求高的位置放在最后加工；

（3）工藝路線和加工順序要合理，粗加工在前，精加工在后，走刀路線要合理，提高生產(chǎn)效率；

（4）加工路線要保證先加工箱體內(nèi)部，再加工外部；

（5）加工路線的制定上要考慮工件、刀具及機(jī)床其它冷卻系統(tǒng)、裝置之間的關(guān)系，不要發(fā)生干涉；

2.夾緊與刀具

加工中心對(duì)箱體零件加工的時(shí)候，定位基準(zhǔn)是非常重要的，它是保證零件技術(shù)要求和加工順序的前提，而對(duì)箱體零件的裝夾和定位一般是通過一個(gè)支撐面、一個(gè)導(dǎo)向面、一個(gè)限位面進(jìn)行裝夾，也可以利用專用夾具進(jìn)行，圖2.1為聯(lián)動(dòng)夾具裝配圖。

工件在加工中心上通過螺栓壓板進(jìn)行夾緊，如果不是聯(lián)動(dòng)的裝置，在螺栓旋轉(zhuǎn)時(shí)候，夾緊的速度很慢，采用聯(lián)動(dòng)之后，通過旋轉(zhuǎn)4夾緊螺帽就可以實(shí)現(xiàn)工件兩端快速夾緊，時(shí)間節(jié)省一半，同時(shí)夾緊力的分配也均勻，工件變形也小。

刀具的選擇需要刀具剛性好，刀具的長度上，在滿足使用的前提下，盡可能的短，同時(shí)刀具的定位進(jìn)度要高，刀具中心到切削刃之間的位置不能有誤差，圖1.2為可以調(diào)整的組合刀具。

3.切削用量

切削用量是加工中心加工的重要參數(shù)，切削用量的多少直接影響零件的加工精度、表面粗糙度，基本選擇有以下三個(gè)方面：

（1）切削深度α，這個(gè)數(shù)值是通過零件的材料和剛性來決定，切削深度大，影響刀具性能和產(chǎn)生很高的切削熱，切削深度太小，影響切削效率；

（2）進(jìn)給量f，它會(huì)影響零件的表面粗糙度，在切削深度確定條件下，進(jìn)給量要大；

（3）切削速度v，切削速度直接影響刀具的使用壽命，速度高，刀具產(chǎn)生很大的切削熱，破壞刀具的強(qiáng)度，速度小效率低。

根據(jù)這些要求，在加工中心對(duì)箱體零件加工時(shí)，粗加工選擇切削深度大，進(jìn)給量大，切削速度低；精加工的時(shí)候，切削深度、進(jìn)給量要小，但是切削速度要高。

結(jié)論

當(dāng)今世界各國中，加工中心的使用范圍已經(jīng)越來越廣，加工的零件也越來越復(fù)雜，使得對(duì)加工中心的設(shè)計(jì)也非常關(guān)注，怎樣設(shè)計(jì)夾具和刀具。同時(shí)對(duì)加工中心的加工工藝的制定、路線和工序的選擇，都是需要嚴(yán)格的探討，如何確定加工路線是保證零件加工質(zhì)量，提高加工效率的前提，結(jié)合箱體類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，深入分析加工中心的加工方法，制定一套合理的裝夾、刀具與加工方案。

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