基于MasterCAM的T形楔塊數(shù)控加工工藝分析

徐靈敏

（中山市中等專業(yè)學校，廣東中山528400）

1 引言

MasterCAM軟件具有學習起來易上手，數(shù)控編程加工高效快速的特點，并得到了廣泛用戶的高度認可，使其在數(shù)控加工的應用越來越廣泛。同一零件往往會有多種不同的加工方法，需要用戶結合零件的加工技術要求，并結合所使用的機床和刀具、加工時長、加工材料等綜合成本進行充分考慮才能得到最佳的加工工藝，以獲得最優(yōu)的加工效益。

2 T形楔塊零件加工工藝分析

2.1 T形楔塊結構分析

圖1 T形楔塊

圖1 所示為某電器產(chǎn)品中的T形楔塊，外形呈T字形。零件的外形尺寸為91×52×28mm，加工材料為鋁合金，要求批量加工，零件加工技術要求較高，精度最高達零件工作部位倒角與圓弧表面粗糙度值為Ra1.6μm，其它表面粗糙度值為Ra3.2μm。加工時所用機床為數(shù)控三軸銑床。

2.2 常規(guī)加工工藝方案

結合零件特點，考慮到裝夾與編程方便，如圖2所示，將毛坯垂直放置裝夾加工，這種裝夾方法屬于常規(guī)裝夾方法，具有快速高效的特點，屬于常規(guī)性裝夾方法。

圖2 常規(guī)加工工藝裝夾方法

加工時先加工底座部分，然后再加工工作部分，具體加工加工方案如表1所示。

這種常規(guī)的加工工藝方案存在著以下問題：①由于底座部分與工作部分分開加工，因翻面對刀操作會產(chǎn)生一定的誤差，必然會在該兩部分的接連加工處留下刀痕從而影響表面質(zhì)量，如在底座與工作部分的連接處產(chǎn)生一條接刀痕，當對刀偏移量較大時還會出現(xiàn)底座與工作部分發(fā)生明顯偏移，表面質(zhì)量難達到Ra3.2μm的技術要求；②在加工工作部分時刀具至少伸長達66mm以上，以使用φ16mm的平底立銑刀加工時伸出長度為66mm為例，伸出長度是刀具直徑的4.125倍，憑借多年的實踐生產(chǎn)經(jīng)驗判斷，該值已達到了刀具在加工時保持良好剛性的最大極限，在加工過程中勢必對保證表面加工質(zhì)量有很大的不良影響；③采用球刀加工斜面和圓弧倒圓角曲面的表面質(zhì)量與加工效率將明顯低于采用平底立銑刀的側(cè)刃加工，表面粗糙度值難以達到Ra1.6μm的技術要求。

2.3 加工工藝改進方案

根據(jù)零件的結構特點結合常規(guī)加工工藝方案存在的問題，對其加工工藝方案進行了改進。加工時將毛坯由豎直裝夾調(diào)整為水平裝夾，以充分利用T字形中兩側(cè)的空位進行裝夾，如圖3所示。一方面，考慮到底座部分需要一次加工到位，因此裝夾時可將底座部分沿臺虎鉗的左側(cè)凸出大于底座部分長度L的3～5mm，如當采用φ16mm立銑刀時，可取該值為36mm（25+16/2+3）；另一方面，考慮到T字形中的空位至少還有17mm可用于夾持，加工時利用該空位將工作部分直接加工到位。結合T字形中兩側(cè)的空位可供夾持的最底高度H值可取為38mm[（52-18）/2+18+3]。此處的3mm為估計值，可以根據(jù)需要進行調(diào)整。

表1 常規(guī)加工工藝方案

圖3 水平放置裝夾

改進后的新加工工藝方案如表2所示。

表2 改進后的加工工藝方案

（續(xù)表2）

另外，對比兩個加工方案再對比兩個方案，如表3所示。

表3 不同加工方案結果對比

改進后的加工工藝有效降低了加工成本，提高了加工效率，符合批量加工的技術要求，加工質(zhì)量得到了有效保證。

3 結語

數(shù)控加工技術具有很強的實踐性，作為一個優(yōu)秀的數(shù)控編程工藝師，需要充分結合零件的結構特點、加工技術要求、刀具成本、加工時長等不斷總結經(jīng)驗，勇于創(chuàng)新，以獲得高效的加工質(zhì)量和經(jīng)濟效益。