1.數(shù)字控制CNC加工加工的工藝分析(1)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該零件材料為硬鋁LY12库车，其切削性能良好睁宰，屬于典型的薄壁盤類結(jié)構(gòu)襟企，外形尺寸較

　　1.數(shù)字控制CNC加工加工的工藝分析

　　(1)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該零件材料為硬鋁LY12嘱么，其切削性能良好，屬于典型的薄壁盤類結(jié)構(gòu)顽悼，外形尺寸較大曼振，周邊及內(nèi)部筋的厚度僅為2mm，型 腔深度為27mm孝仅。該零件在加工過(guò)程中如果工藝方案或加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)群肌，極易變形，造成尺寸超差

　　(2)工藝分析該零件毛坯選用棒料逊参，采用粗加工歧晕、精加工的工藝方案，具體工藝流程如下：毛坯→粗車→粗銑→時(shí)效→精車→精銑洪铣。粗車：分 別在外圓及端面預(yù)留1.5mm精加工余量诲要，并預(yù)鉆中心孔。粗銑：分別在型腔側(cè)面及底面預(yù)留余量1.5mm，并在φ12mm孔位處預(yù)鉆工藝孔粱目。 時(shí)效：去除材料及加工應(yīng)力楣善。精車：精車端面、外圓并鏜工藝孔φ6mm挫蓝，要求一次裝夾完成陡花，以便保證同軸度，為后序加工打好基礎(chǔ)抒寂。精銑： 保證零件的最終要求结啼，是本文論述的重點(diǎn)。

　∏摺①粗銑型腔粗加工主要是去除大余量郊愧，并為后序精加工打好基礎(chǔ)，所以加工型腔時(shí)井佑，選擇低成本的普 通數(shù)字控制CNC加工銑床加工属铁。該工序要求按所示零件結(jié)構(gòu)圖加工出內(nèi)形輪廓，圓弧拐角為R5mm躬翁，所留精加工余量均勻焦蘑，為1.5mm。而且本道工序還需要 在 φ12mm孔位處預(yù)先加工精加工所需的定位孔盒发。

　±觥②精銑型腔高速加工技術(shù)是近年應(yīng)用起來(lái)的制造技術(shù)。在高速切削加工中宁舰，由于切削力小拼卵，可減 小 零件的加工變形，比較適合于薄壁件捅我，而且切屑在較短時(shí)間內(nèi)被切除叨斜，絕大部分切削熱被切屑帶走，工件的熱變形小篓翠，有利于保證零件的尺寸转隘、 形狀精度；高速加工可以獲得較高的表面質(zhì)量酥徽，加工周期也大大縮短暑苍，所以結(jié)合該類薄壁盤類零件的特點(diǎn)，精加工型腔時(shí)選用高速加工铸老。

　≡降尽③定位 孔的加工該零件精加工選用中心孔φ6mm及φ12mm孔作為定位孔，所以精加工型腔前必須先將其加工到位翰谋。中心孔φ6mm在車工精車外圓φ301.5mm 時(shí)將其鏜削為φ6H8键瓢；φ12mm孔由數(shù)字控制CNC加工銑床鉆秤歼、鉸至φ12H8。

　　(3)精加工型腔時(shí)零件的定位與裝夾為了使工件在機(jī)床上能迅速订骂、正確裝夾射桅，而且在 加工一批工件時(shí)不必逐個(gè)找正，所以此次加工采用一面兩銷的定位方式膜钓。以零件上已經(jīng)存在的φ6mm及φ12mm孔作為定位孔嗽交，做簡(jiǎn)易工裝，該工裝 采用一個(gè)圓柱銷和一個(gè)扁形銷作為定位元件颂斜。由于該零件屬于薄壁件夫壁，容易變形，在夾緊工件時(shí)沃疮，壓板應(yīng)壓在工件剛性較好的部位盒让，分布盡可能 均勻，以保證夾緊的可靠性司蔬，而且夾緊力的大小應(yīng)適當(dāng)邑茄，以防破壞工件的定位或使工件產(chǎn)生不允許的變形。其具體定位與裝夾葱她。此裝夾方式完全 符合加工中心的特點(diǎn)，一次裝夾可以完成型腔及所有孔的加工似扔。

　　2.加工型腔的數(shù)字控制CNC加工加工程序總方案

　　(1)編程軟件該零件的數(shù)字控制CNC加工加工程序是基于軟件MasterCAM生成的吨些。該軟件無(wú)須畫出實(shí)體，只需按1：1正確 畫出要加工的輪廓線弯棠，選擇適當(dāng)?shù)膱D形和參數(shù)即可生成用于加工的程序词羹。

　　(2)設(shè)備的選擇精加工型腔選用加工中心設(shè)備：德國(guó)HERMLE(悍馬)C1200U ，該設(shè)備的操作系統(tǒng)是HEIDENHIN(海德漢)笋据，其性能指標(biāo)為：主軸最高轉(zhuǎn)速18000r/mm膛灯，快速移動(dòng)30000mm/min，行程 1200mm×1000mm×800mm下碗，響 應(yīng)靈敏谚熙，適合高速加工。該零件以前曾選用其他加工中心設(shè)備進(jìn)行加工僵棍，但因?yàn)楸诒≌危詈穸葍H為2mm，型腔深癞屹，為27mm垒土，為防止零件變形，只能 選用小規(guī)格刀具嫁料，較小的加工速度妥迷，并進(jìn)行多次時(shí)效，加工周期很長(zhǎng)，所以此次加工選用了適合高速加工的數(shù)字控制CNC加工設(shè)備刽严。

　　(3)刀具的選擇根據(jù)零件材 料昂灵，選擇國(guó)產(chǎn)的鑲齒硬質(zhì)合金立銑刀，雙刃港庄，大螺旋角倔既，刃前空間大，耐磨鹏氧，成本低渤涌。經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)該刀具非常適合鋁材的高速加工。對(duì)具體的 參數(shù)選擇把还，需要在實(shí)際切削中摸索实蓬，發(fā)現(xiàn)合適速度，當(dāng)然還要參考廠家的資料吊履。

　　3.加工中心精銑削過(guò)程該型腔的銑削加工分兩步進(jìn)行

　　分別為底面和側(cè)面加工安皱，先底面，后側(cè)面艇炎。數(shù)字控制CNC加工程序的中心設(shè)在工件外圓圓心酌伊，安全 高度在零件表面上方50mm處。

　　(1)底面加工刀具規(guī)格：選用φ14mm的立銑刀拼仆。下刀方式：采用螺旋下刀吏辫，可以改善進(jìn)刀時(shí)的切削狀態(tài)，保持較高的 進(jìn)刀速度和較低的切削負(fù)荷撑停。走刀方式：選用Pocket-Parallel劳威，Spiral，clean Cor-ners(平行環(huán)繞并清角)方式适唆，從內(nèi)到外鸯式，三個(gè)型腔分別加 工，可以減少提刀榛娶，提升銑削效率用印。 加工時(shí)按順銑方式，將底面1.5mm的加工余量分兩次完成堰漾，第一刀背吃刀量1.4mm快鬓，刀路重疊50%，轉(zhuǎn)速8000r/min姆迄，進(jìn)給速度1400mm /min向楼；精 加工時(shí)，背吃刀量0.1mm谐区，轉(zhuǎn)速升至12000r/min湖蜕，進(jìn)給不變逻卖，底面的表面質(zhì)量非常好。其刀路軌跡昭抒，由里向外逐步擴(kuò)展评也，與外形相似，刀路平順灭返、 柔和盗迟，盡量減少劇烈變化，以免引起機(jī)床振動(dòng)熙含。注意：精加工底面時(shí)罚缕，給側(cè)面預(yù)留了3mm余量，以免銑到側(cè)面時(shí)吃刀量增大怎静。

　　(2)側(cè)面加工刀具規(guī) 格：為防止在拐角處走刀路徑突然改變而導(dǎo)致沖擊力太大邮弹，所以高速加工時(shí)應(yīng)盡量避免選用與拐角半徑一致的刀具，此次 選用φ8mm的立銑刀(拐角為R5mm)祟背。裝刀時(shí)沸芍，刀具盡可能縮短伸出長(zhǎng)度，以保證高速加工時(shí)的刀具強(qiáng)度歇拦。進(jìn)累变、退刀方式：以圓弧方式接近、離開工 件命画，可以避免突然接觸工件時(shí)產(chǎn)生的接刀痕囊弥，保證零件的表面質(zhì)量。走刀方式：選用Contour(外形銑削)方式哮怯。加工時(shí)糜实，按Z軸分層并以順銑的方 式進(jìn)行彼兆，轉(zhuǎn)速10000r/min危漱，進(jìn)給速度1000mm/min，三個(gè)型腔同時(shí)逐層向下銑邀秕，每次背吃刀量為2mm赐匕。注意：不可一個(gè)型腔銑削后再銑削下一 個(gè)型腔 。因?yàn)椴治耄?dāng)?shù)谝粋€(gè)型腔加工完后背零，內(nèi)部筋的壁厚只剩3.5mm，而加工下一個(gè)型腔時(shí)无埃，內(nèi)部筋的切削量將是1.5mm徙瓶，這會(huì)導(dǎo)致局部支撐力變小，工件 容易受切削力的影響而變形嫉称；若三個(gè)型腔同時(shí)逐層向下銑削時(shí)侦镇，筋的壁厚是5mm灵疮，相對(duì)而言支撐力要大得多。加工的刀路軌跡 加工操作完成后壳繁，選擇HEIDENHIN后置處理震捣，生成NC程序，用網(wǎng)線傳到機(jī)床闹炉。

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